Какие алюминиевые сплавы лучше всего подходят для литья под давлением
Алюминий, алюминиевое литьё, Сплавы AlZn10Si8MgВведение в литье алюминия под давлением Литье алюминия под давлением - это высокоэффективный производственный процесс, который используется для изготовления сложных металлических деталей в больших объемах. Это процесс впрыска расплавленного алюминиевого сплава в закаленную стальную форму (обычно называемую матрицей) под высоким давлением. Этот процесс особенно ценится в автомобильной промышленности, электронике, телекоммуникациях и производстве промышленного оборудования, так как он позволяет получать легкие компоненты с хорошей точностью размеров и чистотой поверхности. Отличное соотношение прочности и веса - одна из основных причин, по которой алюминий является предпочтительным металлом для литья под давлением. Компоненты из алюминиевых сплавов могут обеспечить требуемые механические характеристики для конструктивного применения и предложить материал с высоким уровнем снижения веса изделия. Кроме того, литье под давлением позволяет производителям объединить несколько функций в одной детали. Ребра, бобышки, точки крепления и тонкие стенки могут быть отлиты за одну операцию, что исключает необходимость вторичной обработки и сборки. Это, в свою очередь, снижает производственные затраты и повышает стабильность и повторяемость. Благодаря этим достоинствам литье алюминия под давлением стало одним из самых популярных процессов формовки металла для средне- и крупносерийного производства. Процесс литья алюминия под давлением Подготовка и настройка пресс-формы начинается с подготовки стальной формы. Литейная форма состоит из двух частей: неподвижной и подвижной. После каждого выстрела полость формы покрывается напылением и очищается. Это покрытие позволяет контролировать температуру формы и облегчает извлечение отливки, не прилипая к поверхности формы и не повреждая ее. Впрыск расплавленного алюминия В печи алюминиевый сплав расплавляется и выдерживается при контролируемой температуре для достижения нужной текучести. При литье под высоким давлением определенное количество расплавленного металла впрыскивается в полость формы под высоким давлением с помощью гидравлического поршня. Давление может составлять от нескольких тысяч до более чем 20 000 фунтов на квадратный дюйм, что позволяет металлу заполнить небольшие участки и сложные геометрические формы до затвердевания. Затвердевание и охлаждение Давление поддерживается после заполнения полости до тех пор, пока алюминий не остынет и не затвердеет. Быстрое охлаждение стальной матрицы позволяет получить тонкую микроструктуру, которая улучшает механические свойства и качество поверхности. Канальное охлаждение внутри штампа регулирует температуру и обеспечивает стабильное время цикла. Выталкивание и отделка После затвердевания матрицы половинки раскрываются, и матрица выталкивается из формы выталкивающими штифтами. Лишний материал, включая бегунки, литники и вспышки, обрезается. Затем, в зависимости от назначения, деталь может быть подвергнута вторичным операциям, таким как механическая обработка, обработка поверхности или термообработка. В результате получается алюминиевая деталь почти сетчатой формы, подходящая для сложных промышленных применений. Алюминиевые сплавы в литье под давлением Литье на основе сплавов: Алюминиевые сплавы для литья под давлением разработаны таким образом, чтобы сбалансировать литейные свойства, механическую прочность, коррозионную стойкость и тепловые характеристики. В отличие от чистого алюминия, эти сплавы содержат контролируемые уровни кремния, меди, магния, железа и других легирующих элементов для улучшения текучести, затвердевания и работоспособности расплавленного металла. Выбор подходящего сплава очень важен, поскольку каждый состав предлагает уникальный баланс прочности, долговечности, веса, стоимости и технологичности. Ниже мы подробно рассмотрим наиболее популярные высокопроизводительные алюминиевые сплавы для литья под давлением и то, что делает каждый из них подходящим для конкретного применения. Алюминиевый сплав A380 Механические характеристики и прочность А380 называют рабочей лошадкой алюминиевого литья под давлением. Он обладает хорошей прочностью на растяжение (около 320 МПа) и пределом текучести (около 160 МПа) в литом виде. Хотя это не самый лучший алюминиевый сплав на рынке, он предлагает наилучшее сочетание прочности и пластичности для конструкционных корпусов, крышек и кронштейнов. Преимущества алюминиевого сплава А360 Механические характеристики и прочность А360 обеспечивает такую же прочность на разрыв, как и А380, и имеет улучшенные характеристики при более высоких температурах. Предел текучести обычно составляет 170 МПа, и этот алюминиевый сплав стабилен в условиях горячей обработки, например, в моторных отсеках. Преимущества алюминиевого сплава ADC12 (эквивалент A383) Механические характеристики и прочность Аналогом A383 является ADC12, который обладает умеренной прочностью, а предел прочности на разрыв обычно составляет 180230 Мпа. Хотя он немного слабее, чем А380, его все же достаточно для конструктивных характеристик многочисленных промышленных и автомобильных компонентов. Преимущества алюминиевого сплава Al-Si11Cu3 Механические характеристики и прочность Сбалансированные механические свойства характеризуют Al-Si11Cu3. Прочность на разрыв обычно превышает 300 МПа, при хорошей твердости и умеренной пластичности. Он прочнее, чем ADC12, и аналогичен A380 в большинстве конструкционных применений. Преимущества алюминиевого сплава B390 Механические характеристики и прочность Алюминиевый сплав B390 был изготовлен таким образом, чтобы быть максимально твердым и износостойким. Он имеет невероятно высокий предел текучести (около 240 МПа) и предел прочности на растяжение 350 МПа. Он достаточно твердый, до 120 единиц по Бринеллю, что очень много по меркам большинства сплавов для литья под давлением. Преимущества Сравнительная характеристика Сплавы для литья алюминия под давлением используются следующим образом: Выбор подходящего сплава определяется расчетным фактором, которым может быть прочность, коррозионная стойкость, износостойкость, снижение веса или сложность отливки. Сводка физико-химических свойств алюминиевых сплавов Сплав A380 A360 ADC12 / A383 Al-Si11Cu3 B390 Кремний % 7,5-9,5 9-10 9,5-11,5 9,6-12 16-18 Медь % 3-4 ≤0,6 2-3 1,5-3,5 4-5 Магний % ≤0.1 0,4-0,6 ≤0,3 ≤0,35 ≤0,1 Плотность (г/см³) 2,71 2,63 2,70 2,70 2,75 Предел прочности при растяжении (МПа) ~324 ~317 180-230 ~300 320-360 Предел текучести (МПа) ~160 ~170 ~150 ~140 240-250 Удлинение (1ТП5Т) ~3,5 ~3.5 ~3 ~2-3 <1 Твердость ~80 ~75 ~75 ~85 ~120 Коррозионная стойкость Умеренная Отличная Умеренная Умеренная Умеренная Умеренная Умеренная Отливаемость Отличная Отличная Очень хорошая Умеренная Износостойкость Хорошая Хорошая Умеренная Хорошая Отличная Применение алюминиевых сплавов Автомобильная промышленность Легкие конструкции и компоненты силовых агрегатов Автомобильные алюминиевые сплавы широко используются в производстве автомобильных блоков двигателя, корпусов трансмиссии, компонентов подвески и структурных кронштейнов. Они обладают большой удельной массой, что позволяет снизить общую массу автомобиля и повысить топливную экономичность, тем самым увеличивая дальность поездки электромобиля. Этот алюминиевый сплав также улучшает теплоотвод в двигателях и аккумуляторных системах, повышая производительность и долговечность. Аэрокосмическая отрасль Конструкции планера и внутренние конструкции Свойства, которые делают алюминий









