Техники литья алюминия: подробное сравнение

Алюминий можно формировать множеством процессов, включая:

• Литье
• Экструзию
• Ковку
• Прокатку

Для любого металла литье, пожалуй, самый универсальный процесс формовки, дающий наибольшее разнообразие деталей. По оценке Министерства энергетики США, более 90% всех промышленных товаров содержат литые металлические изделия.

Те же литейные техники, что и для других металлов, применимы к алюминию, но самыми популярными методами для алюминия являются литье в кокильные формы, глиноземное литье и литье под давлением.

Литье в кокильные формы

Литье в кокильные формы подразумевает создание многоразовой формы из металла с высокой температурой плавления. Для алюминия форму часто делают из серого чугуна или стали. Две половинки формы соединяют и предварительно нагревают. Расплавливают металл ковшом, заполняя форму, и держат до достаточного затвердевания для извлечения. В большинстве случаев заготовку извлекают для охлаждения сразу после затвердевания; иначе негибкая форма может вызвать дефекты при охлаждении и усадке заготовки. После извлечения процесс можно повторять немедленно.

Преимущества литья в кокильные формы:

• Так как форма многоразовая, начальные затраты на оснастку легко окупаются при больших сериях
• Высокая размерная точность при использовании точно обработанной формы
• Высокая повторяемость, минимальная подготовка между заливками

Недостатки литья в кокильные формы:

• «Вечные» формы не вечны — могут потребовать замены в середине большой серии
• Негибкие формы могут привести к дефектам, если заготовки не извлекать вовремя
• Затраты на оснастку относительно высоки по сравнению с глиноземным литьем

Глиноземное литье

Глиноземное литье — распространенная форма пескоформовония, использующая влажный глинистый песок для создания формы. Сначала песок уплотняют вокруг модели, образуя полость. Затем модель извлекают, полость помещают в оправу и соединяют с второй половиной, как при кокильном литье. Далее заливают расплав. После затвердевания форму разрушают для извлечения заготовки. Заготовку доводят шлифовкой, снимая лишние элементы (втулки, 상승и). Многие цеха рекулируют высокий процент песка.

Преимущества глиноземного литья:

• Практически любую деталь можно отлить глиноземным методом, с широким диапазоном размеров и веса
• Затраты на оснастку и материалы очень низкие

Недостатки глиноземного литья:

• Чистота поверхности ниже, чем у других методов
• Размерная точность также ниже других методов

Литье под давлением (Die Casting)

Литье под давлением похоже на кокильное литье: использует многоразовую металлическую форму, а не разовые пескоформы. Но при литье под давлением расплав вводят в форму под высоким давлением. Высокое давление дает большую детализацию и более чистую поверхность по сравнению с другими методами, но прочность заготовок может страдать от запертых воздушных пор. Литье под давлением предпочтительно для крупных серий мелких деталей, но сложность заготовок ограничена. Конфигурация аппарата ограничивает разнообразие сердечников.

Преимущества литья под давлением:

• Детали с большей детализацией и превосходной чистотой поверхности
• Матрицы (dies), часто изготовленные из качественной инструментальной стали, служат дольше других форм

Недостатки литья под давлением:

• Начальные затраты на оснастку очень высоки
• Сложность ограничена, особенно для изделий с полыми участками
• Общая прочность может снижаться из-за пористости и других дефектов

Сравнение методов литья алюминия

Этот пост — выдержка из нашей электронной книги Производство из алюминия: история, технологии формовки и лучшие практики. Нажмите ниже, чтобы скачать книгу бесплатно.