Алюминиевое литье под давлением: полное руководство по точным легковесным компонентам

Если проектируете алюминиевые детали, важно учитывать производственный процесс. Среди всех процессов формовки алюминия, алюминиевое литье под давлением — лучшее решение.

Алюминий — легкий сплав с высокой размерной стабильностью. Поэтому алюминиевое литье под давлением — популярный производственный процесс для создания сложных форм и дизайнов с тонкостенным сечением. Популярный металл в различных отраслях.

Статья поможет понять основы процесса литья алюминия под давлением. Погрузимся глубже в процесс.

Что такое процесс алюминиевого литья под давлением?

Литье алюминия под давлением — производственный метод создания металлических деталей. Алюминиевый пруток должен быть нагрет и полностью расплавлен при высокой температуре, затем загонен в предварительно сформированную полость формы для создания желаемых металлических деталей.

Процесс алюминиевого литья под давлением использует холодную камеру литейной машины. Причина плавления алюминия в холоднокамерной машине — высокая температура расплавленного алюминия повредила бы машину, если механизм впрыска погружен, как в горячей камере.

В холоднокамерной машине плавящая ковш отделен, и расплавленные алюминиевые сплавы ложатся из ковша в форму под высоким давлением. После впрыска расплавленного алюминия требуется время для затвердевания. Затем нужно разделить две половины формы, чтобы раскрыть отливку алюминия.

Готовый продукт выходит с гладкой поверхностью. Чаще всего готовые изделия не требуют минимальной механической обработки и быстро переходят к стадии доставки. Более того, литейная форма перерабатывается для изготовления тех же деталей до износа. Поэтому алюминиевое литье под давлением — идеальный производственный процесс для серийного производства. И поэтому производители предпочитают литье под давлением, и оно популярно в различных отраслях.

Преимущества алюминиевого литья под давлением

Алюминиевое литье имеет обширные варианты поверхностной отделки. Размерная стабильность — другое большое преимущество процесса. Более того, универсальны, можно использовать почти в любой отрасли.

Перечислим некоторые преимущества алюминиевого литья:

• Готовые изделия с отличной поверхностной чистотой
• Хорошая временная прочность
• Низкая стоимость сырья
• Снижение пористости и примесей
• Прочная молекулярная структура обеспечивает размерную толерантность без микротрещин
• Точность толщины (достижима менее 1,5 мм)
• Герметичность и давление
• Долговечность
• Много сплавов на выбор с разными химическими и механическими свойствами
• Может производить детали с очень сложными дизайнами

Распространенные алюминиевые сплавы для литья под давлением

Существует несколько алюминиевых сплавов, обычно используемых в литье под давлением. Некоторые из них:

• A380
• A390
• A360
• A413
• ADC-12
• ADC-1

При подготовке к литье алюминиевых сплавов под давлением, выбор правильного сплава — первая важная задача. Дадим идеи о свойствах разных распространенных сплавов для помощи.

Например, сплав A390 имеет высокую твердость и отличную износостойкость, но гибкость ниже всех других сплавов. Следовательно, подходит для применений вроде блоков цилиндров автодвигателей.

С другой стороны, A360 обладает выдающейся герметичностью и коррозионно-стойкими свойствами. Кроме того, предлагают отличную текучесть в расплавленном состоянии. Этот сплав идеален для корпусов 5G связи, оболочек автоконтроллеров, картеров авто и т.д.

Сплав A380 предлагает как отличные продуктовые, так и литейные свойства. Поэтому выбор производителей для широкого спектра применений. Например, электроинструменты, бытовая мебель, шасси электронного оборудования, корпуса коробок передач, кронштейны двигателя и многие другие применения используют сплав A380.

Характеристики сплавов алюминиевого литья под давлением

Алюминиевые сплавы имеют различные передовые химические и механические свойства. Высоко коррозионно-стойки, с высокими теплоотводящими свойствами. Более того, отношение прочности к весу — значительное преимущество.

Эти свойства помогают механическим инженерам проектировать детали алюминиевого литья под давлением с большой гибкостью. Некоторые свойства:

• Легковесность
• Коррозионная стойкость
• Выдающееся отношение прочности к весу
• Высокие рабочие температуры
• Хорошая жесткость
• Тонкие характеристики отделки
• Экранирование РЧИ и ЭМИ
• Превосходная теплопроводность
• Высокая электрическая проводимость
• Полная перерабатываемость

Варианты поверхностной отделки для литого алюминия под давлением

Детали из процесса литья алюминия под давлением требуют минимальной механической обработки. Но ничего не идеально. Иногда нужно выполнить поверхностную отделку для эстетики и функциональных целей.

Некоторые популярные варианты поверхностной отделки для деталей литого алюминия:

Анодирование

Анодирование литого алюминия под давлением — доступный вариант для коррозионной стойкости и долговечности. Дает непроводящий защитный слой на деталях.

Алюминий — высокопроводящий материал, но оксидный слой имеет керамические химические и физические свойства — электрическая изоляция. Поэтому анодированный литой алюминий становится непроводящим.

Однако анодированный алюминий показывает ограниченную электрическую проводимость через контакт. Из-за тонкости окружающего оксидного слоя. Но проводимость очень низка по сравнению с необработанным алюминием. Если применение требует электрической проводимости через алюминий, выберите другой вариант отделки.

Порошковое покрытие

Порошковое покрытие — один из самых популярных методов поверхностной отделки для деталей алюминиевого литья под давлением. Происходит при более высокой температуре и сравнительно сложно. Но метод делает детали устойчивыми к вмятинам и царапинам. Кроме того, получаете широкий выбор цветов, текстур и уровней глянца.

Химическое окисление (Chem Film)

Еще один популярный вариант поверхностной отделки для материалов алюминиевого литья под давлением. Можно наносить разными способами: распылением, погружением, кистью и т.д. Единственное различие — он электрически проводит.

Читайте больше деталей о вариантах поверхностной отделки для металлов.

Применения деталей алюминиевого литья

Алюминиевый сплав имеет отличные механические преимущества. Поэтому вы увидите их во многих применениях. Например, неотъемлемая часть авто и строительной отраслей.

По отчету, размер рынка алюминиевого литья составил 50,5 млрд долларов США в 2019 году и ожидаемый составной годовой рост (CAGR) 6,4% с 2000 по 2027 год. Больше отраслей присоединятся, и новые применения будут разработаны.

Вот некоторые топовые применения алюминиевого литья под давлением.

Строительство

Алюминий в кровельных надстройках, оконных рамах и т.д. В наши дни крупные сооружения вроде мостов и коммерческих зданий также используют детали алюминиевого литья под давлением в строительстве.

Автомобильная промышленность

Алюминиевые сплавы легковесны, что также важная особенность для современных транспортных средств. Поэтому вы увидите эти сплавы в широком спектре применений в автопроме. От двигателя до кузовных деталей — везде.

Электронная промышленность

За последние два десятилетия ни одна отрасль не выросла больше электронной. Инновации потребительских продуктов в этих отраслях были выдающимися. Алюминий играл большую роль в производстве этих продуктов.

От смартфонов до корпусов 5G сетей, литой алюминиевый сплав играет значительную роль в этом развитии.

Мебель

Алюминий имеет высокое отношение прочности к весу и коррозионно-стоек. Кроме того, не так дорог. В результате мебельная промышленность использует алюминиевый сплав для изготовления различных домашней и офисной мебели.

Например, все больше стульев изготавливаются из литого алюминия. Кроме того, многие важные детали мебели сделаны из алюминиевых частей: замки дверей, петли, ручки и другие алюминиевые арматуры.

Аэрокосмическая промышленность

Как и автопром, аэрокосмическая также нуждается в сплаве, легком и ударопрочном. Также требует сложные инструменты и высокопрочные структурные компоненты. Следовательно, материалы алюминиевого литья под давлением используются для различных деталей самолета.

Некоторые аэрокосмические детали из литого алюминия: поршневые головки двигателей самолетов, корпуса погрузки груза, детали топливной системы, корпуса распределителей самолетов, детали осветительных приборов и электронные корпуса, кольца детекции.

Дизайн деталей алюминиевого литья под давлением — 3 фактора для учета

Производителям нужно принимать меры в процессе алюминиевого литья под давлением.

Дизайн формы

Первое большое — дизайн формы. Дизайн должен быть эффективным, чтобы впрыкнуть расплавленный алюминий и легко извлечь готовые детали. У каждой формы есть разделительная линия (линия, разделяющая две половины), и дизайнер должен учитывать линию перед финализацией дизайна.

Расположение точки впрыска

Следующее большое соображение — расположение точки впрыска. Можно добавить более одной точки впрыска. Это можно сделать, если есть шанс затвердевания расплавленного алюминия до достижения каждой щели в форме. Также помогает полостям в дизайне.

Толщина стенки

Толщина стенок деталей — еще одно соображение. С технологией автоматизации и сложными машинами нет минимального уровня толщины. Но для лучших результатов лучше выбрать постоянную толщину.

Котировки алюминиевого литья под давлением: кастомные прототипы и детали алюминиевого литья под давлением

Стоимость алюминиевого литья

Процесс алюминиевого литья под давлением — относительно недорогой производственный процесс. Стоимость зависит от различных факторов. Первый — начальные затраты на оснастку. Стоимость оснастки для этого процесса варьируется от $7000 до $75 000, увеличивая общую цену процесса. Но так как литье под давлением повторяющийся процесс, становится более затратоэффективным при серийном производстве.

Второе, трудно определить точную стоимость литья под давлением без знания спецификаций продукта. Зависит от размера формы, полой или сплошной профиль, сложности поперечного сечения.

Третье, стоимость меняется по типу машины и рабочих. Процесс затвердевания займет больше времени для массивных особенностей, что также влияет на затраты. Более того, сложные движущиеся части влияют на события открытия и закрытия машины, что тоже увеличивает затраты.

RapidDirect — ваш затратоэффективный провайдер услуг алюминиевого литья под давлением

RapidDirect предлагает точные кастомные услуги алюминиевого литья под давлением с быстрым временем выполнения. Можно изготовить различные алюминиевые детали с широким спектром размеров — от нескольких граммов до любого объема.

У нас опытные промышленные рабочие и инженерия, стратегические и творческие эксперты для завершения проекта как вы желаете. От прототипирования до серийного производства доставляем лучший доступный сервис.

Наши цеха оснащены автоматизированными машинами и роботами с футуристической технологией.

Можем достичь допуска до ± 0,004" (0,1 мм) для ваших деталей литого алюминия под давлением. Сертифицированы ISO 9001:2015 и строим детали литья под давлением по промышленным стандартам.

Вот как вы можете выиграть с RapidDirect:

• До 30% снижения цены
• Изготовление деталей согласно потребностям клиента.
• Профессиональные эксперты-инженеры всегда дают оптимальную производственную обратную связь по вашему дизайну.
• Сильные возможности ускорения цикла от дизайна к деталям
• Можете загрузить файлы дизайна на нашу платформу для быстрой котировки и бесплатного DFM-анализа.
• Высокие стандарты инспекции для обеспечения высококачественных деталей.
• Опыт работы с Tesla, Toyota, NASA, Emerson, Emirates и многими другими крупными брендами и организациями глобально.