Alumínium présöntési alkatrészek és alumínium homoköntés: eljárások, alkalmazások és karbantartás
Az alumínium alkatrészek egynél több úton hagyják el a gyár padlóját. Egyesek nagy nyomás alatt edzett acélszerszámban jönnek létre, mások lassan kötött homokágyban öltenek alakot. Választás között alumínium présöntvény alkatrészek és a homoköntött alumínium alkatrészek a falvastagságtól, a rendelési mennyiségtől, a szerszámköltségtől és a kész felülettől függ, amelyre egy projektnek ténylegesen szüksége van. Az alábbi részek bemutatják az egyes módszerek működését, hol használják őket, mi hibázhat el az alakítás során, és hogyan kell megtisztítani a kész alumínium vasalatokat, miután üzembe helyezték őket.
Szűk ismételhető tűréshatárok
A nagynyomású befecskendezés a másodperc töredéke alatt kitölti a szerszámüreget, így a falvastagság és a furatok helyzete az első lövéstől a tízezredikig szorosan ismétlődik. Ez a következetesség az oka alumínium présöntvény alkatrészek olyan házakhoz és konzolokhoz vannak kiválasztva, amelyeket kézi rögzítés nélkül kell az illeszkedő alkatrészekhez csavarozni.
Vékonyfal képesség
Mivel az olvadt alumínium nyomás alatt kerül az üregbe, nem pedig gravitációs öntéssel, az egy milliméteres falak is teljesen megtelnek, mielőtt a fém megfagyna, ami a kész alkatrészeket könnyűnek tartja a merevség feláldozása nélkül.
Sima öntött felület
Az acélszerszámok finom felületi textúrát kölcsönöznek közvetlenül az öntvényre, csökkentve vagy megszüntetve a kozmetikai felületek másodlagos megmunkálásának szükségességét, és csökkentve a ház vagy a fedőlemez szállítás előtti utófeldolgozási mennyiségét.
Hatékony hangerőn
A másodpercekben, nem pedig percekben mért ciklusidők miatt a folyamat alkalmassá teszi ugyanazt a geometriát ezerszer lefuttatni, ezért a motortartók, a sebességváltó-házak és az elektronikus burkolatok erre a módszerre támaszkodnak, miután a terv elkészült.
Az alumínium alkatrészek homoköntésének előnyei
A homoköntés más megközelítést alkalmaz, és más okok miatt keresi a helyét. Ahelyett, hogy fémet préselnének egy megkeményedett szerszámba, az eljárás során a homokot kötőanyaggal keverték egy minta köré, majd eltávolítják a mintát, így egy üreg marad, amelyet az olvadt alumínium gravitációja tölt be. Ez megváltoztatja a gazdaságosságot és a gyakorlatilag előállítható geometriát.
Alacsony szerszámberuházás
A minták edzett acél helyett fából, habszivacsból vagy 3D-nyomtatott műanyagból építhetők, ami csökkenti az új cikkszám kezdeti költségét, és lerövidíti a kész rajz és az első minta közötti időt.
Nagy szekció képesség
A gravitációs öntés nem szabja meg ugyanazokat a nyomáshatárokat, mint a présöntésnél, így a szivattyúházak, a hajtóműházak és a gépalapok, amelyek vastagsága jóval meghaladja a szerszám biztonságosan kezelhető metszetét, minden nehézség nélkül kikerülnek a formából.
Tervezési rugalmasság a futások között
A minta gyorsan átdolgozható vagy új vágható, amikor a terv megváltozik, elkerülve az átfutási időt és az acélszerszám módosításával vagy cseréjével járó költségeket minden alkalommal, amikor a fejlesztés során egy méretet módosítani kell.
Alacsony térfogatú futáshoz alkalmas
Ahol csak néhány egységre vagy rövid gyártási sorozatra van szükség, ritkán van értelme az acélszerszám költségének ilyen kevés alkatrészre való szétosztása, így a homokformák továbbra is a praktikusabb út a prototípusok és a korlátozott szériás munkák számára.
Az öntési paraméterek egymás melletti összehasonlítása
Az alábbi táblázat a három legelterjedtebb alumínium-alakítási útvonalat sorolja fel azokkal a változókkal szemben, amelyek leggyakrabban döntik el, hogy a rajzot melyikhez kell vezetni.
| Paraméter | Die Casting | Homoköntés | Állandó öntés formába |
|---|---|---|---|
| Szerszámköltség | Magas | Alacsony | Közepes |
| Méretpontosság | ±0,05-0,1 mm jellemző | ±0,5-1,5 mm jellemző | ±0,2-0,5 mm jellemző |
| Ajánlott tételméret | Ezrek és több | Egyetlen egységtől néhány százig | Százaktól néhány ezerig |
| Elérhető falvastagság | 1 mm-től 4 mm-ig | 5 mm és 50 mm között | 3 mm-től 20 mm-ig |
| Öntött felületi érdesség | Ra 1,5-3,0 mikrométer | Ra 6,0-12,5 mikrométer | Ra 3,0-6,0 mikrométer |
| Tipikus ciklusidő | Másodperctől néhány percig | Munkaidő, beleértve a formakészítést is | Percek castingonként |
Alumínium homoköntés közös alkatrészek alkalmazásai
Mivel a homokformák elviselik a nagy, nehéz részeket és a szabálytalan formákat a szerszám nyomási kényszere nélkül, bizonyos kategóriájú hardverek szinte kizárólag ezen az úton készülnek.
Szivattyúházak
A belső vízjáratok és a rögzítőperemek egy darabban öntöttek, elkerülve az egyébként tömítésre szoruló varratokat.
Szeleptestek
A menetes nyílások körüli vastag falak tartják a nyomást, miközben a belső áramlási csatornák tisztán alakulnak ki öntés közben.
Karimák és szerelvények
A csavarkörök és a tömítőfelületek a kész mérethez közel öntöttek, így csak az illeszkedő felület marad megmunkálva.
Szerszámgép alapok
Nehéz, merev szakaszok, amelyek működés közben csillapítják a vibrációt, mérete jóval meghaladja a présöntési határokat.
Mezőgazdasági berendezések alkatrészei
A sebességváltó házai és konzoljai kültéri terhelésnek és ismétlődő ütközéseknek vannak kitéve a szántóföldi használat során.
Tengeri hardver
Tartók, házak és szerelvények, amelyek az alumínium korrózióállóságát párosítják a homoköntvény nagy keresztmetszetű képességével.
Alumínium alkatrészek öntése
Függetlenül attól, hogy melyik formatípust használják, az alumínium rész kialakítása ugyanazt a széles sorrendet követi a mintától a kész öntésig.
Minta vagy kocka előkészítése
A homoköntéshez egy mintát építenek, vagy nyomás alatti öntéshez edzett acél szerszámot dolgoznak meg, amely illeszkedik a végső alkatrész geometriájához és a zsugorodási ráhagyáshoz.
Olvadás
Az alumíniumötvözetet nagyjából 660-720 Celsius-fokra hevítik tégelyben vagy indukciós kemencében, amíg el nem éri a teljesen folyékony, önthető állapotot.
Gáztalanítás és folyósítás
A gáztalanító szer eltávolítja az oldott hidrogént, a fluxus pedig az oxidzárványokat a felületre vonja, csökkentve a kész öntvény porozitását.
Öntés vagy injekció
Az olvadt fémet gravitáció hatására egy homoküregbe öntik, vagy nyomás alatt egy szerszámba fecskendezik, kitöltve a formát, mielőtt a felület elkezdene megszilárdulni.
Hűtés és megszilárdulás
A szabályozott hűtés lehetővé teszi az öntvény megszilárdulását a legvékonyabb szakaszoktól a legvastagabbak felé, korlátozva a zsugorodási üregeket és a belső feszültséget.
Bontás és befejezés
Az öntvényt elválasztják a homoktól vagy matricától, a kapukat és a felszállókat levágják, és az alkatrész igény szerint csiszolásra, hőkezelésre vagy megmunkálásra kerül.
Alumínium alkatrészek öntése at Home
Ugyanennek a folyamatnak az egyszerűsített változata elérhető egy hobbiműhelyben. Egy kis propán- vagy széntüzelésű kemence acél- vagy grafittégelyben olvasztja az alumíniumhulladékot, míg a nedves öntödei homokba préselt fa vagy 3D-nyomtatott minta képezi az üreget. A minta eltávolítása után kézzel ki kell vágni egy kiöntő kaput és egy szellőzőcsatornát, mielőtt a formafeleket bezárják és rögzítik. Az olvadt fémet folyamatosan öntik, hogy elkerüljék a levegő beszorulását, majd zavartalanul hagyják, amíg az öntvény kellően lehűl ahhoz, hogy kezelni tudja. A biztonsági felszerelés ennél a méretnél többet számít, mint kevésbé: az arcvédő, a hőálló kesztyű és a hosszú ujjú véd a fröccsenés ellen, és a kiöntés mindig száraz, nem gyúlékony felületre történjen, távol a nedvesség nyomától, mivel a nedves homokban vagy a nedves szerszámban megcsappant víz gőzzé válhat az olvadt alumíniummal érintkezve.
Mivel lehet önteni alumíniumot?
Az anyagválasztás két irányban történik: a forma anyaga és maga az alumíniumötvözet.
Penész anyagok
Agyaggal vagy vegyi kötőanyaggal ragasztott szilícium-dioxid homok az egyszeri öntőformákhoz, megmunkált acél az ismételt présöntési ciklusokhoz, valamint grafit vagy öntöttvas állandó formákhoz, mérsékelt gyártási cikluson keresztül újrafelhasználva.
Közös ötvözetminőségek
A356 és A357 a hőkezelés után nagyobb szilárdságot igénylő alkatrészekhez, ADC12 és A380 az általános présöntvényekhez, és 6061, ahol az öntvényt később megmunkálják, és jó megmunkálhatóságot igényel.
Kemence berendezések
Propánnal, földgázzal vagy elektromos ellenálláselemekkel égetett tégelykemencék kisebb tételekhez, és indukciós kemencék a gyorsabb olvasztáshoz, amikor az áteresztőképesség fontosabb, mint az üzemanyagköltség.
Segédanyagok
Gáztalanító tabletták, fedőfolyasztószer, formaleválasztó bevonatok és felszállóhüvelyek, amelyek mindegyike az olvadás és öntés során fellépő sajátos hibakockázatot kezeli, nem pedig magának az alkatrésznek az alakját.
Mi az alumíniumöntés elválási vonala?
Az elválási vonal azt jelzi, ahol a forma vagy matrica két fele találkozik, és elválik a kész öntvény kioldásához. Helyét az alkatrész legszélesebb keresztmetszeténél választják meg, hogy mindkét fél tisztán el tudjon húzódni anélkül, hogy az alámetszés ellen reteszelne. A rosszul elhelyezett elválasztó vonal extra magmunkát kényszerít, olyan huzatszögeket ad, amelyekre egyébként nem volt szükség, vagy felesleges vakut hagy maga után, amelyet kézzel kell lecsiszolni. A kész öntvényen az elválási vonal általában halvány varratként vagy az alkatrész körül futó enyhén megemelkedett vonalként jelenik meg, és normális, hogy a végső ellenőrzés során a varrat mentén enyhe megmunkálást vagy csiszolást látunk, nem pedig hibaként kezeljük.
Mennyire nehéz alumíniumot önteni?
Az alumínium a fémöntési nehézségi tartomány közepén helyezkedik el. Mérsékelt olvadáspontja és jó folyékonysága miatt elnézőbb, mint a vas vagy az acél, de néhány hibatípus még mindig figyelmet igényel az öntés minden szakaszában.
Gáz porozitás
Az olvadt alumínium magas hőmérsékleten könnyen abszorbeálja a hidrogént, és ez a gáz a fém lehűlésekor kilép az oldatból, kis üregeket hagyva hátra, hacsak kiöntés előtt nem végzik el megfelelően a gáztalanítást.
Zsugorodási üregek
Az alumínium a megszilárdulása során észrevehetően összehúzódik, így a vastag részek, amelyek lehűlnek, miután a környező fém már megszilárdult, befelé húzódhatnak, és belső űrt hagyhatnak maguk után.
Hidegzárás
Két fémfolyam találkozik azután, hogy bármelyik elkezdett beborulni, és nem olvad teljesen össze, és látható gyengeségi vonal marad az öntvény felületén.
Forró könnyezés
A sokkal vastagabb masszához csatlakozó vékony részek részben megolvadva megrepedhetnek, ha a penész visszatartja a természetes összehúzódást a hűtés során.
Felületkezelési és tűrési lehetőségek öntött alumínium alkatrészekhez
A nyers öntvény ritkán hagyja el a műhely padlóját pontosan úgy, ahogy kikerül a formából. Megmunkált rögzítési felületek, eloxált bevonatok a korrózióállóság érdekében, porbevonat a színben megegyező házakhoz, és sörétes bevonat az egyenletes matt textúra érdekében, mind attól függően, hogy az alkatrész hol kerül majd üzembe. A tűrésosztályok jellemzően a nem kritikus felületeken lévő általános öntvényméretektől a precíziós megmunkálású furatokig és a néhány századmilliméteren belüli csavarmintáig terjednek, ahol az illeszkedő alkatrészek ezt igénylik. A falvastagság ellenőrzése, a belső porozitás röntgenvizsgálata és a folyadékot tartó alkatrészek nyomáspróbája a tétel kiadása előtti végső ellenőrzés általános lépései.
Öntött alumínium alkatrészek tisztítása
Az öntött alumínium alkatrészek általános tisztítása meleg vízzel és enyhe, nem súroló hatású tisztítószerrel kezdődik, amelyet puha kefével kell felvinni a por és a felületi szennyeződések eltávolítására. Az erős savakat és lúgos tisztítószereket kerülni kell, mert megtámadják az alumíniumot a korróziótól védő természetes oxidréteget. A makacs maradványokat feloldhatjuk, ha az utolsó öblítés előtt rövid ideig áztatjuk alumíniumhoz készült tisztítószerben, majd teljesen megszárítjuk egy szöszmentes ruhával, mivel a mélyedésekben vagy menetes lyukakban visszamaradt nedvesség friss oxidációhoz vezet.
Öntött alumínium autóalkatrészek tisztítása
A kerekek, a szívócsonkok és a sebességváltó-házak idővel összegyűjtik az útport és a fékmaradványokat. Először öblítse le a laza szemcséket, majd egy kerékbiztos alumínium tisztítószert és egy puha kefét alkalmazzon a süllyesztett küllőkre, így megakadályozza, hogy a koptató részecskék megkarcolják a felületet. Egy könnyű védőviaszréteg ezt követően lassítja az oxidáció visszatérését a mosások között.
Öntött alumínium motoralkatrészek tisztítása
A motor alkatrészei ráégett olajfilmet és szénlerakódásokat tartalmaznak, amelyek nem mozdulnak el. Ha hagyja teljesen kihűlni az alkatrészt, zsírtalanítóra fújja fel, és nejlon kefével dolgozza fel a bordákba és a csavarok kiemelkedéseibe, így elkerülheti a felület karcolását. A zsákfuratok alapos száraz és sűrített levegő kifúvatása megakadályozza, hogy a maradék tisztítószer megzavarja a tömítést az összeszereléskor.
Szokásos karbantartási tisztítás
A rendszeres kültéri vagy ipari szervizelés alatt álló alkatrészek esetében az egyszerű havi mosás enyhe szappannal és puha ruhával, majd azt követően, hogy ellenőrzi a lyukakat vagy a fehér oxid kivirágzást, korán felfogja a korróziót, mielőtt az átterjedne a lyukba, aminek eltávolítása mechanikus polírozást igényel.
A megfelelő folyamat kiválasztása egy új alkatrészhez
A rajz ritkán érkezik úgy, hogy az öntési mód már eldöntött. A falvastagság, a várható rendelési mennyiség, az illeszkedő felületekre vonatkozó tűréskövetelmények és az alkatrész mérete mind egy szerszám, egy homokforma vagy egy állandó forma felé mutat, mielőtt egyetlen gramm alumínium megolvadna. E tényezők korai felülvizsgálata, valamint az alkatrész mechanikai és korróziós követelményeinek leginkább megfelelő ötvözetminőség, minimálisra csökkenti az utómunkálatokat és a szerszámok változtatásait, ha a gyártás megkezdődik.
