Aluminiumgjutning är en metod för att producera delar med hög tolerans och hög kvalitet genom att hälla smält aluminium i en exakt utformad och precisionstillverkad form, form eller verktyg. Det är en effektiv process för produktion av komplexa, invecklade och detaljerade delar som exakt matchar specifikationerna för den ursprungliga designen.
Aluminiumgjutningsprocessen
1. Permanent gjutning av gjutformar
En stor del av kostnaden för permanentgjutning av aluminium är bearbetningen och formningen av formen, som normalt är tillverkad av gråjärn eller stål. Formen formas till den geometriska formen av den designade delen med specifikationerna och formen på delen uppdelad i två halvor. I formsprutningsprocessen är formens halvor tätt förseglade så att ingen luft eller föroreningar finns närvarande. Formen värms upp innan den smälta aluminiumen hälls, som kan ösas, hällas eller injiceras.
När processen är klar får formen svalna för att aluminiumdelen ska kunna stelna. När den har svalnat tas delen snabbt bort från formen för att förhindra att defekter bildas.
Oavsett hur enkel processen kan verka, är det en vetenskapligt och tekniskt konstruerad metod för att producera delar i hög volym.
2. Sandgjutning
Sandgjutningsprocessen innebär att sand packas runt ett återanvändbart mönster som har formen, detaljerna och konfigurationen av slutprodukten. I mönstret ingår stigrör som gör att den smälta metallen kan hällas i formen och att varm aluminium matas in i gjutgodset under stelningen för att förhindra krympningsporositet.
I mönstret ingår en inloppsrör som gör att smält metall kan föras in i formen. Mönstrets dimensioner är något större än produkten för att ta hänsyn till krympning under kylningsprocessen. Sanden har den vikt och styrka som krävs för att bibehålla mönstrets form och är motståndskraftig mot att interagera med den smälta metallen.
4. Vakuumgjutning Vakuumgjutning använder ett lufttätt klockhus med en inloppsöppning i botten och ett vakuumutlopp i toppen. Processen börjar genom att inloppet sänks ner under ytan av det smälta aluminiumet. Ett vakuum skapas i behållaren vilket skapar en tryckskillnad mellan formhåligheten och det smälta aluminiumet i degeln.
Tryckskillnaden gör att det smälta aluminiumet strömmar upp genom inloppet in i formhåligheten, där det smälta aluminiumet stelnar. Formen tas bort från behållaren, öppnas och detaljen matas ut.
Genom att kontrollera vakuumet och tryckskillnaden mellan formhåligheten och smält aluminium är det möjligt att kontrollera den fyllningshastighet som krävs av detaljens design och krav på inmatning. Kontroll av fyllningshastigheten förbättrar möjligheten att fastställa den färdiga detaljens soliditet.
Att ha inloppet nedsänkt under ytan av det smälta aluminiumet säkerställer att det smälta aluminiumet blir den renaste legeringen fri från oxider och slagg. Delarna är rena och hel med minimala mängder främmande material.
5. Investeringsgjutning
Investeringsgjutning, även känt som förlorad vaxgjutning, börjar med att vax sprutas in i formen för att skapa mönstret för den färdiga produkten. De vaxade mönstren fästs vid en inloppsgjutning för att bilda en trädliknande konfiguration. Träet doppas i en uppslamning flera gånger, vilket bildar ett starkt keramiskt skal runt vaxformen.
När keramiken har stelnat och härdat värms den upp i en autoklav för att slutföra avvaxningsutbränningen. För att uppnå önskad temperatur på skalet förvärms det innan det fylls med smält aluminium, som hälls i inloppet och passerar genom en serie av rännor och portar in i formarna. När delarna härdar slås keramiken av och lämnar de sammanhängande delarna som ska skäras ut från trädet.
6. Förlorad skumgjutning
Lost foam-gjutningsprocessen är en annan typ av investeringsgjutning där vax ersätts med polystyrenskum. Mönstret gjuts av polystyren i en klusterkonstruktion likt löpröret och inloppen i investeringsgjutning. Polystyrenpärlor injiceras i uppvärmda aluminiumformar vid lågt tryck med tillsatt ånga för att expandera polystyrenen och fylla hålrummen.
Mönstret placeras i tätt packad torr sand som vibrationskomprimeras för att eliminera hålrum eller luftfickor. När den smälta aluminiumen hälls i sandformen bränns skummet bort och gjutgodset formas.
Vanliga tillämpningar av gjutning av aluminium
På grund av dess utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper använder många stora industrier gjuten aluminium. Här är några vanliga tillämpningar av materialet.
1. Medicinsk industri
Tillverkare av medicinska delar förlitar sig på aluminiumgjutningar för deras styrka och lätta vikt vid tillverkning av proteser, kirurgiska brickor etc. Utöver det är processen lämplig för att tillverka komplexa och exakta former, vilket branschen är känd för. Aluminium är också rätt material på grund av dess korrosionsbeständighet eftersom mycket medicinsk utrustning kommer i kontakt med kroppsvätskor.
2. Bilindustrin
Tillverkare av bildelar förlitar sig på gjutna aluminiumdelar för deras lätta egenskaper utan att kompromissa med styrka och hållbarhet. Som ett resultat har det förbättrats bränsleeffektiviteten. Dessutom är det enklare att tillverka bildelar med komplexa former med hjälp av aluminiumgjutningsprocessen. Gjutna aluminiumdelar är lämpliga för att tillverka delar som bromsar och rattar.
3. Kulinarisk industri
Gjuten aluminium är användbar inom kulinarisk industri på grund av dess hållbarhet, korrosionsbeständighet, låga vikt och utmärkta värmeledningsförmåga. Utöver det är materialet lämpligt för tillverkning av köksredskap på grund av dess utmärkta värmeavledning, dvs. det kan värmas upp och kylas ner snabbt.
4. Flygindustrin
Aluminiumdelar är perfekta för flygindustrin tack vare sin låga vikt och styrka. Dess låga vikt gör att ett flygplan behöver använda mindre bränsle för att bära mer vikt.
Källa:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Redigerad av May Jiang från MAT Aluminum
Publiceringstid: 26 juli 2023
