pressofusione di alluminio

L'alluminio è un materiale ingegneristico importante nella produzione odierna, in particolare nella pressofusione. Viene prodotto in queste quantità perché è preciso, ha un elevato rapporto forza-peso, è resistente alla corrosione, ha conducibilità termica ed è leggero. Tra le altre caratteristiche che determinano la facilità con cui l'alluminio può essere lavorato e modellato in prodotti industriali, la proprietà fisica più significativa è la temperatura di fusione dell'alluminio. Il produttore di prodotti di pressofusione deve sapere che 660,32 °C (1220,58 °F) è il punto di fusione dell'alluminio puro, anche se in pratica l'alluminio puro viene raramente fuso nell'industria. Viene invece trattato come una lega e l'inclusione di altri elementi come silicio, rame, magnesio e zinco ne altera non solo la resistenza meccanica e alla corrosione, ma anche le caratteristiche di fusione. Questi elementi di lega hanno un intervallo di fusione piuttosto che un punto di fusione, con implicazioni dirette per le operazioni di pressofusione. Nell'industria della pressofusione, la temperatura di fusione non è un insieme di valori di laboratorio, ma definisce la progettazione del forno, il consumo energetico, la durata dello stampo, il comportamento del flusso, i difetti, la struttura della solidificazione, le proprietà meccaniche e l'efficienza della produzione. La fusione, il flusso e la solidificazione dell'alluminio sono essenziali per produrre getti di alta qualità, dimensionalmente precisi al millimetro e strutturalmente solidi. Alluminio o leghe di alluminio: Le diverse temperature di fusione La temperatura di fusione è la temperatura alla quale un metallo solido si trasforma in un liquido. Nell'alluminio puro, questo cambiamento di stato avviene a 660,32 °C. Tuttavia, questo non è il caso delle leghe industriali. Esse fondono in un intervallo di temperature, il che significa che una parte del materiale si scioglie mentre il resto rimane solido. Si tratta di una depressione del punto di fusione, in cui gli elementi di lega alterano il reticolo cristallino dell'alluminio. Si forma così una zona molliccia, uno stato semisolido nelle operazioni di pressofusione che ha un impatto diretto sul flusso dei metalli, sul comportamento nel riempimento degli stampi, sulla formazione di ritiri e sui difetti interni. Questo intervallo di punti di fusione è importante per gli ingegneri di pressofusione, più del punto di fusione assoluto, poiché determina: Punto di fusione dell'alluminio: Industria della pressofusione Nel processo di fusione, l'alluminio fuso viene forzato in stampi di acciaio. La temperatura di fusione dell'alluminio controlla tutte le fasi di questo processo. Efficienza dei forni e dei sistemi energetici Punti di fusione ridotti significano minor consumo di energia e minori spese operative. La temperatura di fusione relativamente bassa dell'alluminio rispetto all'acciaio o al titanio consente alle fonderie di utilizzare temperature di forno più basse, rendendo la pressofusione meno dispendiosa dal punto di vista energetico e più conveniente da scalare. Effetto sul comportamento di flusso e sullo stampaggio La viscosità è direttamente proporzionale alla temperatura di fusione. Le leghe a bassa fusione sono più facili da colare in sezioni sottili e geometrie complesse e sono quindi preferite per la pressofusione di precisione, come gli alloggiamenti dei veicoli, gli involucri elettronici e le staffe strutturali. Impatto sulla formazione di difetti La temperatura di fusione inadeguata provoca la formazione di difetti: Ecco il riepilogo delle diverse leghe di alluminio nell'industria della pressofusione: Leghe Punti di fusione Utilizzo nell'industria della pressofusione A360 557 - 596 °C Questa lega può essere utilizzata nella pressofusione ad alta pressione e presenta un'elevata fluidità. A380 538 - 593 °C L'industria della colata utilizza questa lega per la sua eccellente colabilità nella produzione di parti strutturali. A413 574 - 582 °C Può essere utilizzata per realizzare prodotti di colata a parete sottile. B390 510 - 649 °C Rende i prodotti più resistenti all'usura. A356 555 - 615°C La lega di alluminio A356 è utilizzata per la produzione di prodotti automobilistici e strutturali. Intervalli di fusione delle più comuni leghe per pressofusione 2024 Lega Comportamento industriale e temperatura di fusione L'alluminio 2024 fonde a 500-638 °C. Questo ampio intervallo di fusione lo rende sensibile al controllo della temperatura durante la colata. Questa lega è sensibile al controllo termico durante la pressofusione, poiché può fondere parzialmente e formare aree segregate e deboli. Ruolo nella produzione Sebbene non sia popolare per la colata ad alta pressione a causa della sua tendenza alla corrosione, l'alluminio 2024 viene utilizzato per illustrare come l'intervallo di fusione influenzi lo sviluppo delle microstrutture e delle proprietà meccaniche. Lega 3003 Caratteristiche della temperatura di fusione L'alluminio 3003 fonde tra 643 °C e 654 °C, ossia vicino al punto di fusione dell'alluminio puro. Questo intervallo di fusione relativamente ristretto garantisce un comportamento di flusso costante. Applicabilità alla colata e alla fabbricazione Sebbene sia più comune nella fabbricazione che nella pressofusione, ha un profilo di fusione stabile, il che suggerisce che temperature di fusione più elevate possono migliorare la stabilità dimensionale. Comportamento termico della lega 5052 Nell'alluminio, la lega 5052 viene fusa a 607-649 °C, garantendo un equilibrio tra fluidità e resistenza. Implicazioni per la pressofusione Sebbene non sia una lega primaria per la pressofusione, il suo intervallo di fusione dimostra perché le leghe a base di magnesio richiedono un riscaldamento controllato per prevenire l'ossidazione e l'assorbimento di idrogeno. Intervallo di temperatura di fusione della lega 6061 L'intervallo di fusione dell'alluminio 6061 va da 582 °C a 652 °C. Posizione nella lavorazione industriale Sebbene la pressofusione sia poco frequente, la sua portata di fusione dimostra l'importanza della temperatura nel regolare il processo di solidificazione e la stabilità meccanica nella produzione di alluminio. Lega 7075 Basso intervallo di fusione L'alluminio 7075 fonde a 477-635 °C, uno dei punti di fusione più bassi di tutte le leghe di alluminio strutturale. Significato produttivo Questo basso punto di fusione evidenzia la correlazione tra la composizione chimica delle leghe e la sensibilità termica. Nel processo di pressofusione, queste leghe devono mantenere una precisione ad alta temperatura per evitare la fusione prematura e la separazione. Profilo della curva di fusione della lega A356 L'A356 ha un punto di fusione compreso tra 555 e 615 C ed è quindi molto utile nella pressofusione. Importanza della pressofusione L'A356 è una lega molto popolare nell'industria automobilistica e della pressofusione perché offre buone proprietà di fluidità, una solidificazione controllabile e un intervallo di fusibilità equilibrato che consente un riempimento degli stampi di alta qualità. Proprietà termiche della lega A360 L'A360 ha un intervallo di temperatura compreso tra 557 °C e 596 °C, che le conferisce un'eccellente fluidità. Ruolo nella pressofusione È una superlega utilizzata nelle pressofusioni a tenuta di pressione, dove la precisione dimensionale e la qualità della superficie sono fondamentali. Ha un'ampia temperatura di congelamento e si congela facilmente. Comportamento di fusione della lega A380 L'A380 fonde tra 538°C e 593°C. La lega più diffusa al mondo è l'A380, una lega per pressofusione di alluminio. Il punto di fusione dell'alluminio offre la migliore fluidità, una contrazione ridotta e un buon riempimento degli stampi, rendendolo il migliore per gli alloggiamenti automobilistici, gli involucri elettronici e gli elementi strutturali.