Aluminium casting - sandstøbning og trykstøbning Processer

Emner, der

Baggrund

Sand Casting

Die Casting

Gravity Casting

High Pressure Die Casting

Low Pressure Die Casting

Vacuum Die Casting

Klem Casting eller Klem Forming

Konklusioner

Baggrund

Aluminium processer er klassificeret som Ingot støbning eller Mould støbning. I løbet af den første proces, er primær eller sekundær aluminium støbt ind i rullende ingots (slab), ekstrudering ingots (billet) og wire bar barre som efterfølgende omdannes i halvfabrikata og færdige produkter.

Den anden proces er anvendt i støberier til fremstilling af støbte produkter. Dette er den ældste og mest enkle (i teorien, men ikke i praksis) midler til fremstilling formet komponenter.

Dette afsnit beskriver udelukkende Mould støbning som kan opdeles i to hovedgrupper:

         Sandstøbning

         Trykstøbning

Andre teknikker såsom "tabt skum" eller "wax mønster" processer er også anvendes, men deres økonomiske betydning er væsentligt lavere end de to nævnte teknikker.

Sand Casting

I forbindelse med sandstøbning, kan genbruges, permanent mønstre til at gøre sandforme. Forberedelsen og limning af dette sand mug er det afgørende skridt og meget ofte er de hastighedskontrollerende trin i denne proces. To vigtige ruter anvendes til limning af sandet forme:

         Den "grønne sand" består af blandinger af sand, ler og fugt.

         Den "tørre sand" består af sand og syntetiske bindemidler helbredes termisk eller kemisk.

Sandet kerner, der anvendes for at danne den indvendige form af hule dele af den støbning er lavet ved hjælp af tørt sand komponenter.

Denne alsidige Teknikken anvendes normalt til produktion i stor målestok. Et eksempel på en halv sand formen er givet i figur 1.

AZoM - Metaller, keramik, polymerer og kompositter: Aluminium sand casting

Figur 1. Half form med kerner og et eksempel på et støbt luftindtag til en turbolader.

Normalt er disse forme fyldes ved at hælde den smeltede metal i påfyldningssystem. Mould designe er et særligt komplekse kunst og er baseret på samme princip som tyngdekraften trykstøbning illustreret i figur 4.

I "lavtryk" sandstøbning teknik, er smeltet metal tvunget til at komme ind i formen ved lav trykdifferens. Denne mere kompliceret proces tillader produktion af støbte produkter med tyndere vægtykkelse.

Die Casting

I denne teknik, er formen generelt ikke ødelagt ved hver støbt, men er permanent, bliver gjort af en metal, såsom støbejern eller stål. Der er en række trykstøbning processer, som er sammenfattet i figur 2. Højtryk trykstøbning er den mest udbredte, hvilket svarer til ca 50% af alle letmetal casting produktion. Lavtryk trykstøbning øjeblikket tegner sig for omkring 20% ​​af produktionen og brugen er stigende. Gravity trykstøbning tegner sig for resten, med undtagelse af en lille, men voksende bidrag fra den nyligt introducerede vakuum trykstøbning og klem støbeprocessen.

AZoM - Metaller, keramik, polymerer og kompositter: Aluminium die casting

Figur 2. Klassifikation af trykstøbning processer.

Gravity Casting

En skematisk vist i figur 3 viser de vigtigste dele, der udgør en klassisk form for overtrædelsens grovhed trykstøbning. Kerner (indre dele af formen) er generelt lavet af bundet sand.

AZoM - Metaller, keramik, polymerer og kompositter: Aluminium Gravity Die Casting Techniques

Figur 3. Skematisk billede af komponenterne i en støbeform (tyngdekraften trykstøbning).

Gravity trykstøbning er velegnet til masseproduktion og for fuldt mekaniseret støbning.

High Pressure Die Casting

I denne proces er det flydende metal injiceres med høj hastighed og højt tryk ind i en metal støbeform. En skematisk betragtning af den store trykstøbning er givet i Figur 4.

AZoM - Metaller, keramik, polymerer og kompositter: Aluminium højtryk trykformning Teknikker

Figur 4. Skematisk visning af et højt trykstøbning maskine.

Dette udstyr består af to lodrette platens, som styrker er placeret som holder dør halvdele. Et valsen er fast og den anden kan flytte, så dør kan åbnes og lukkes. En afmålt mængde metal hældes i skudt ærme og derefter indført i formen hulrum ved hjælp af en hydraulisk drevet stempel. Når metallet er størknet, er den dør åbnes, og støbning fjernet.

I denne proces, skal der træffes særlige forholdsregler for at undgå for mange gas indeslutninger, der forårsager blærer i løbet af den efterfølgende varmebehandling eller svejsning af den støbning produktet.

Både maskinen og dens dør er meget dyre, og derfor trykstøbning er økonomisk kun for high-volumen produktion.

Low Pressure Die Casting

Som schematised i figur 5, er den dør fyldes fra en tryksat smeltedigel nedenfor, og tryk på op til 0,7 bar er normalt. Lavtryks-trykstøbning er specielt egnet til produktion af komponenter, der er symmetrisk omkring en akse af rotation. Lys bilindustrien hjul er normalt fremstillet af denne teknik.

AZoM - Metaller, keramik, polymerer og kompositter: Aluminium lavt trykstøbning Teknikker

Figur 5. Skematisk visning af et lavtryk trykstøbning maskine.

Vacuum Die Casting

Princippet er det samme som lavt-trykstøbning. Trykket inde i dør er faldet med en vakuumpumpe, og forskellen på pres tvinger det flydende metal til at indtaste dø. Denne overførsel er mindre turbulent end ved andre casting, så gas indeslutninger kan være meget begrænset. Som følge heraf er denne nye teknik specielt havde til formål at komponenter, som efterfølgende skal varmebehandles.

Klem Casting eller Klem Forming

Som vist i figur 6, er flydende metal indføres i en åben dør, ligesom i en lukket dør smedning proces. De dør lukkes derefter. I løbet af de sidste faser af lukning, er væsken forskydes ind i andre dele af dør. Ingen store flydende krav efterspørges af væsken, idet forskydninger er små. Således smedning legeringer, der generelt har dårlige fluidities der normalt udelukker casting rute, kan støbes ved denne proces.

AZoM - Metaller, keramik, polymerer og kompositter: Aluminium presse Casting / squeeze danner Teknikker

Figur 6. Den klemme casting princip.

Denne teknik er specielt velegnet til fremstilling af fiberforstærkede støbegods fra fiber kage præforme. Klem støbning kræfter flydende aluminium til at infiltrere præforme. I sammenligning med ikke-forstærket aluminiumslegering, kan aluminiumslegering matrix kompositmaterialer fremstillet af denne teknik dobbelt træthed styrken ved 300 ° C. Derfor er sådanne forstærkninger almindeligt anvendt i kanterne af stemplet hovedet af en dieselmotor, hvor opfordringer er særligt høje.

Konklusioner

Aluminium støbegods er meget kraftige og alsidige teknikker til fremstilling af halvfabrikata eller færdige produkter med indviklede former. Disse teknikker er løbende forbedret og udviklet til at opfylde brugernes behov og for at trænge ind på nye markeder.

Innovationer er primært orienteret mod bilindustrien, som er det vigtigste marked for støbegods. Denne løbende forbedring og udvikling vil sikre, at aluminium støbegods fortsat spille en afgørende rolle på dette område.

 

 

Kilde: European Aluminium Association.

 

For mere information om denne kilde kan du besøge European Aluminium Association .

 

Date Added: May 3, 2002

Last Update: 3. October 2011 09:42

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit