Jak funguje tlakové lití hliníku?

Tlakové lití je metoda odlévání kovů, která zahrnuje lití roztaveného kovu do dutiny formy tak, aby ztuhl a převzal tvar formy..

Tato technika tváření kovů umožňuje všestrannost ve velikosti a tvaru dílů, i pro složité tvary s vnitřními dutinami nebo dutými profily.

Tlakové lití není specifické pro kovy, lze jej použít i pro nekovové materiály jako je sklo, keramika, a plast.

Většina kovových odlitků je vyrobena s použitím neželezných kovů, jako je zinek, hliník, měď, hořčík, a vést.

Tlakové lití hliníku je všestranný a efektivní výrobní proces široce používaný v různých průmyslových odvětvích.

Od automobilového až po spotřební zboží, díly z tlakově litého hliníku jsou ceněny pro svou pevnost, trvanlivost, a lehké vlastnosti.

Tento blog prozkoumá výhody a nevýhody tlakového lití hliníku, pokrývající proces, výhody, typy, a aplikace.

Co je tlakové lití hliníku?

Odlévání hliníku zahrnuje vstřikování roztaveného hliníku do ocelové formy nebo matrice, pod vysokým tlakem. Tento proces umožňuje výrobu složitých tvarů s vysokou přesností a kvalitou povrchu.

Vysoký tlak zajišťuje, že hliník vyplní každou štěrbinu formy, vytváření dílů, které jsou přesné, spolehlivý, a připravena pro sériovou výrobu.

Jak funguje tlakové lití hliníku?

Tlakové lití hliníku je výrobní proces, který využívá vysokotlaké vstřikování k tlačení roztaveného hliníku do dutiny formy vyrobené z tvrzené nástrojové oceli.

Tento proces je široce používán pro vytváření složitých a přesných dílů, které vyžadují vysokou opakovatelnost a konzistenci. Zde je podrobné vysvětlení toho, jak tlakové lití hliníku funguje:

1. Návrh a příprava forem

• Fáze návrhu: Proces začíná návrhem formy pomocí CAD (Počítačový design) software.
  Inženýři vytvářejí podrobné 3D modely součásti a dutin forem, zajištění toho, aby se design přizpůsobil prvkům, jako jsou podříznutí, úhly ponoru, a dělicí čáry.
• Výroba nástrojů: Jakmile je návrh dokončen, forma je vyrobena z vysoce kvalitní nástrojové oceli. Forma se skládá ze dvou polovin, polovina krytu a polovina vyhazovače, které se spojí a vytvoří dutinu, která definuje tvar součásti.

2. Tavení a vstřikování

• Příprava kovů: Hliníkové ingoty jsou umístěny do tavicí pece a zahřívány, dokud nedosáhnou roztaveného stavu.
  Teplota musí být pečlivě kontrolována, aby nedošlo k přehřátí, které mohou zhoršit vlastnosti kovu.
• Injekce: V tlakovém lití ve studené komoře, roztavený hliník se přenáší do vstřikovacího válce. Plunžr pak tlačí roztavený kov do dutiny formy při extrémně vysokých tlacích (až do 17,000 psi).
  V tlakovém lití v horké komoře, vstřikovací systém je ponořen do roztaveného kovu, který se pak vstřikuje přímo do formy.

3. Chlazení a tuhnutí

• Proces chlazení: Jakmile hliník vyplní dutinu formy, začíná fáze ochlazování. Forma je obvykle chlazena vodou, aby se urychlil proces tuhnutí, zajištění rovnoměrného chlazení a minimalizace deformace nebo deformace součásti.
• Tuhnutí: Doba chlazení je kritická, protože určuje konečné vlastnosti součásti. Správné chlazení zajišťuje, že součást je pevná a bez defektů, jako je poréznost nebo smršťovací dutiny.

4. Vyhazování a ořezávání

• Vysunutí: Poté, co hliník vychladne a ztuhne, forma se otevře, a díl je vysunut z formy. Vyhazovací strana formy obsahuje kolíky, které vytlačují díl z dutiny.
• Ořezávání: Díl se pak ořízne, aby se odstranil veškerý přebytečný materiál (blikat) které se mohly vytvořit kolem okrajů během procesu vstřikování. To lze provést ručně nebo pomocí automatických ořezávacích strojů.

5. Povrchová úprava

• Následné zpracování: V závislosti na požadavcích, díl může podstoupit další povrchové ošetření jako je leštění, malování, Eloxování, nebo pokovení pro vylepšení jeho vzhledu nebo ochranu proti korozi.
• Kontrola kvality: Každý díl je zkontrolován, aby se zajistilo, že splňuje požadované specifikace. Mezi běžné kontrolní metody patří vizuální kontroly, Rentgenová analýza, a testování penetrace barviv k identifikaci jakýchkoli vnitřních nebo povrchových defektů.

Typy procesů tlakového lití hliníku

Existuje několik typů procesů tlakového lití hliníku:

• Odlévání pod vysokým tlakem (HPDC): Nejlepší pro velkoobjemovou výrobu s vynikající rozměrovou přesností.
• Nízkotlaké lití (LPDC): Nabízí lepší ovládání pro větší, silnostěnné díly.
• Gravity Die Casting: Místo tlaku používá gravitaci, ideální pro jednodušší díly a menší objemy výroby.
• Squeeze Casting: Spojuje výhody odlévání a kování pro výrobu vysoce pevných dílů.

Materiál z hliníkové slitiny pro tlakové lití dílů

Slitiny hliníku jsou široce používány při tlakovém lití díky svým výjimečným vlastnostem, jako je lehký, vysoká síla, odolnost proti korozi, a vynikající tepelnou vodivostí.

Různé hliníkové slitiny mají různé vlastnosti, díky kterým jsou vhodné pro specifické aplikace při tlakovém lití. Zde je přehled nejčastěji používaných hliníkových slitin při tlakovém lití dílů:

1. Hliníková slitina A380

• Přehled: A380 je jednou z nejoblíbenějších slitin hliníku pro tlakové lití. Nabízí dobrou rovnováhu mechanických vlastností a slévatelnosti.
• Klíčové vlastnosti:

• • Výborná tekutost, což mu umožňuje vyplňovat složité formy.
  • Vysoká odolnost proti praskání za tepla a tlaku.
  • Dobrá tepelná a elektrická vodivost.
  • Lehká se střední pevností.

• Aplikace: A380 je široce používán v automobilových součástech, elektronická pouzdra, skříně převodovky, a komponenty motoru.

2. Hliníková slitina A360

• Přehled: A360 poskytuje lepší odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti ve srovnání s A380, ale je o něco náročnější na odlévání.
• Klíčové vlastnosti:

• • Vyšší pevnost a tažnost než A380.
  • Vynikající tlaková těsnost, takže je vhodný pro díly vyžadující vysokou integritu.
  • Lepší odolnost proti korozi v mořském prostředí.

• Aplikace: Ideální pro konstrukční díly, tenkostěnné skříně, a součásti vystavené vlhkosti nebo korozivnímu prostředí.

3. Slitina hliníku ADC12

• Přehled: ADC12 je japonská standardní hliníková slitina, která je podobná A380, ale s určitými rozdíly ve složení a vlastnostech.
• Klíčové vlastnosti:

• • Vynikající slévatelnost a tekutost.
  • Vysoká rozměrová stabilita a snadné obrábění.
  • Dobrá odolnost proti korozi a tepelná vodivost.

• Aplikace: Běžně se používá v automobilových součástech, spotřební elektronika, a obecné části hardwaru.

4. Hliníková slitina A383

• Přehled: A383 je alternativou k A380 a poskytuje lepší odolnost proti praskání za horka, díky tomu je ideální pro tlakové lití složitých dílů.
• Klíčové vlastnosti:

• • Vylepšené možnosti plnění matrice.
  • Vysoká pevnost a tažnost.
  • Vynikající odolnost proti korozi a opotřebení.

• Aplikace: Vhodné pro složité komponenty, jako jsou elektronické obaly, konektory, a části podvozku.

5. A413 slitina hliníku

• Přehled: A413 je známý pro svou vynikající tlakovou těsnost a vysokou pevnost, díky tomu je vhodný pro hydraulické komponenty a díly vyžadující dobré mechanické vlastnosti.
• Klíčové vlastnosti:

• • Vynikající tekutost, takže je ideální pro tenkostěnné, složité odlitky.
  • Dobrá odolnost proti korozi.
  • Poměr vysoké pevnosti k hmotnosti.

• Aplikace: Běžně se používá v hydraulických válcích, díly kompresoru, a kování letadel.

6. Hliníková slitina A390

• Přehled: Slitina A390 je navržena pro vysokou odolnost proti opotřebení a je zvláště užitečná v aplikacích, které zahrnují kluzný kontakt nebo silné opotřebení.
• Klíčové vlastnosti:

• • Extrémně tvrdý a odolný proti opotřebení.
  • Vysoký obsah křemíku poskytuje vynikající pevnost.
  • Dobrá tepelná vodivost.

• Aplikace: Často se používá v součástech automobilových motorů, jako jsou bloky válců a písty.

Výběr správné hliníkové slitiny pro tlakové lití

Výběr vhodné hliníkové slitiny pro tlakové lití závisí na několika faktorech, včetně zamýšlené aplikace, požadované mechanické a tepelné vlastnosti, a požadovanou rovnováhu mezi slévatelností a cenou.

Pro určení nejvhodnější slitiny, která splňuje specifické designové a funkční požadavky, je zásadní konzultace s odborníky na tlakové lití.

Vyžaduje tlakové lití hliníku dodatečnou povrchovou úpravu??

Ano, tlakové lití hliníku často vyžaduje dodatečnou povrchovou úpravu, aby se zlepšily estetické a funkční vlastnosti dílů. Mezi běžné metody následného dokončení patří odstraňování otřepů, Eloxování, práškový povlak, a malování.

Tyto procesy mohou zlepšit odolnost proti korozi, poskytnout barevné možnosti, a dosáhnout hladkého nebo strukturovaného povrchu.

Výhody hliníkových tlakově litých dílů

• Lehká a vysoká pevnost: Hliník je výrazně lehčí než ocel, přesto si zachovává dostatečnou pevnost pro konstrukční aplikace.
• Vynikající odolnost proti korozi a tepelná vodivost: Hliník přirozeně tvoří ochrannou vrstvu oxidu, která odolává korozi a účinně vede teplo.
• Schopnost vytvářet složité tvary s vysokou přesností: Proces tlakového lití umožňuje vytvářet složité vzory s úzkými tolerancemi.
• Efektivita nákladů pro hromadnou výrobu: Jakmile budou pokryty náklady na počáteční nastavení, tlakové lití se stává vysoce ekonomickým pro velkoobjemové zakázky.

Hliníkové tlakové lití VS Pískové lití VS Vakuové tlakové lití

Výběr vhodné metody odlévání závisí na konkrétních požadavcích na konstrukci a charakteristikách potřebných pro součást.

Různé techniky odlévání nabízejí různé výhody, zejména pokud jde o jejich vstřikovací systémy, jako je tlakové lití hliníku, lití písku, a vakuové lití.

Hliníková zemřít

Odlévání hliníku pod tlakem zahrnuje vstřikování roztaveného hliníku do dutiny formy při vysokém tlaku a rychlosti.

Tento proces je rychlý a vysoce účinný, takže je ideální pro velkosériovou výrobu.

Díly vyrobené touto metodou mají vynikající kvalitu povrchu a obvykle vyžadují minimální následné zpracování.

Díky lehkým vlastnostem hliníku, často se používá k vytváření tenkostěnných součástí bez obětování pevnosti.

Však, protože hliník má vysokou teplotu tání, odlévá se pomocí tlakového licího stroje se studenou komorou.

Vysokotlaké vstřikování může někdy vést k zachycení plynu, což má za následek poréznost v konečném odlitku.

Lití písku

Odlévání do písku zahrnuje lití roztaveného kovu do pískové formy bez použití tlaku.

Je to jedna z nejstarších a nejpoužívanějších metod výroby polotovarů a složitých součástí, jako jsou bloky motorů automobilů, klikové hřídele, a hlavy válců.

Vzhledem k tomu, že písková forma musí být rozbita, aby bylo možné získat odlitek, tento proces je relativně pomalý a není ideální pro hromadnou výrobu.

Odlévání vakuového die

Vakuové lití do formy je pokročilá technika, která využívá vakua k nasávání roztaveného kovu do formy.

Tato metoda účinně zabraňuje zachycení vzduchu v dutině formy a odstraňuje rozpuštěné plyny, čímž se snižuje riziko poréznosti povrchu v konečném produktu.

Vakuové tlakové lití umožňuje výrobu tenkostěnných profilů s vynikající povrchovou úpravou, zlepšení mechanických vlastností odlitků a snížení potřeby dalšího obrábění.

Však, těsnící struktura formy je složitější, a celkový proces je nákladnější ve srovnání s jinými metodami odlévání.

Každá metoda lití — tlakové lití hliníku, lití písku, a vakuové lití – nabízí jedinečné výhody a je vhodné pro různé aplikace na základě požadovaných vlastností, Objem výroby, a úvahy o nákladech.

Výběr správné metody zajišťuje optimální kvalitu a efektivitu výrobního procesu.

Návrhářské tipy pro tlakové lití hliníkových dílů

• Výběr materiálu: Vyberte si správnou hliníkovou slitinu na základě mechanických vlastností.
• Přídavek na obrábění: Počítejte s případným nezbytným obráběním po odlévání.
• Smrštění během návrhu: Navrhujte formy s ohledem na míru smrštění hliníku při ochlazení.
• Tloušťka stěny: Stejnoměrná tloušťka stěny zabraňuje defektům, jako je deformace.
• Část Síla: Zpevněte oblasti vyžadující vyšší pevnost bez přidání nadměrné hmotnosti.
• Montážní proces: Designové díly pro snadnou montáž.
• Design Vzhled: Při návrhu zvažte povrchovou úpravu a estetiku.

Výzvy v tlakovém lití hliníku

• Možné závady: Problémy jako pórovitost, srážení, a pokud nejsou parametry procesu přísně kontrolovány, může dojít k praskání.
• Opotřebení a údržba plísní: Časté používání forem vede k opotřebení, vyžadující pravidelnou údržbu a občasnou výměnu.
• Vyvážení rychlosti výroby s kontrolou kvality: Zajištění vysokorychlostní výroby neohrožuje kvalitu dílů.

Kontrola kvality a inspekce tlakového lití hliníku

• Společné kontrolní metody: Techniky, jako je rentgenová kontrola a testování penetrantu barviva, se používají k detekci vnitřních vad a povrchových defektů.
• Udržování přísných tolerancí: Konzistentní kvalita je zajištěna prostřednictvím přísných kontrol a dodržování specifikovaných tolerancí.

Aplikace dílů pro tlakové lití hliníku

• Automobilový průmysl: Komponenty motoru, převodové skříně, a kola.
• Letecký průmysl: Lehké konstrukční díly a pouzdra.
• Elektronický a elektrotechnický průmysl: Teteře, konektory, a ohrádky.
• Konzumní zboží: Části spotřebiče, kliky, a příslušenství.

Budoucí trendy v tlakovém lití hliníku

• Pokroky v automatizaci a AI: Zvýšené využití robotiky a umělé inteligence pro větší efektivitu a přesnost.
• Vývoj nových hliníkových slitin: Výzkum nových slitin, které nabízejí lepší výkonnostní charakteristiky.
• Udržitelnost a recyklace: Zaměřte se na udržitelné postupy a recyklovatelnost hliníku v procesech tlakového lití.

Získejte služby tlakového lití hliníku v TOMTO

DEZE nabízí profesionální služby tlakového lití hliníku navržené tak, aby vyhovovaly různorodým potřebám výrobců.

S nejmodernějším vybavením a zkušenými techniky, DEZE zajišťuje, že každý díl splňuje nejvyšší standardy kvality a přesnosti.

Závěr

Tlakové lití hliníku je všestranná a účinná výrobní technika, která poskytuje nákladově efektivní způsob výroby vysoce kvalitních, Složité díly.

Od automobilového průmyslu po letecký průmysl, Aplikace tlakového lití hliníku jsou rozsáhlé, a pokrok v technologii nadále posouvá hranice možného.

Pochopení procesu, typy, a aplikace pomáhají podnikům vybrat správnou metodu pro jejich potřeby.

Odkaz na obsah：https://dz-machining.com/aluminium-casting/

Časté časté

Q: Jaké je minimální objednací množství pro tlakové lití hliníku?

A: Minimální objednací množství se liší v závislosti na složitosti dílu a konkrétních požadavcích projektu.

Q: Lze hliníkové odlévání použít pro malé díly?

A: Ano, tlakové lití hliníku je vhodné pro malé i velké díly, za předpokladu, že konstrukční úvahy jsou vhodné.

Q: Jak dlouho trvá vytvoření nové formy pro tlakové lití hliníku?

A: Doba potřebná k výrobě nové formy závisí na její složitosti a době obrátky výrobce.

Pochopením složitosti tlakového lití hliníku, výrobci mohou tuto technologii využít k výrobě robustních, spolehlivý, a cenově výhodné díly pro širokou škálu aplikací.