Đúc nhôm là một quy trình sản xuất được sử dụng rộng rãi, trong đó nhôm nóng chảy được đổ vào khuôn để tạo ra các bộ phận phức tạp với sức mạnh tuyệt vời, trọng lượng thấp và khả năng chống ăn mòn cao. Đúc nhôm rất cần thiết trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử và xây dựng vì nó cho phép sản xuất các bộ phận với hình dạng chính xác, tường mỏng và hoàn thiện bề mặt tốt. Có một số phương pháp để đúc nhôm, mỗi phương pháp phù hợp với các ứng dụng, kích thước bộ phận và khối lượng sản xuất khác nhau.
1. Hiểu đúc nhôm
Đúc nhôm bắt đầu bằng hợp kim nhôm tan chảy, sau đó đổ kim loại nóng chảy vào khuôn được tạo hình. Khi nhôm nguội và hóa rắn, khuôn được loại bỏ, và việc đúc được làm sạch và hoàn thành. Quá trình đúc cho phép tạo ra cả hình học đơn giản và phức tạp sẽ khó khăn hoặc tốn kém để đạt được việc sử dụng gia công một mình.
2. Phương pháp đúc nhôm thông thường
Một. Đúc cát
Quá trình: Một khuôn cát được tạo ra bằng cách đóng gói cát xung quanh một mẫu. Khi khuôn đã sẵn sàng, nhôm nóng chảy được đổ vào khoang.
Ưu điểm: Chi phí thấp, linh hoạt cho các bộ phận lớn, lý tưởng cho các hoạt động sản xuất nhỏ.
Ứng dụng: Khối động cơ, vỏ máy bơm, giá đỡ và các bộ phận thiết bị công nghiệp.
b. Chết đúc
Quá trình: Nhôm nóng chảy được tiêm vào khuôn thép (DEM) dưới áp suất cao.
Ưu điểm: Tốc độ sản xuất cao, kết thúc bề mặt tuyệt vời và độ chính xác về chiều.
Ứng dụng: Các thành phần ô tô, vỏ điện tử, công cụ và sản phẩm tiêu dùng.
c. Đúc trọng lực (đúc khuôn vĩnh viễn)
Quá trình: Nhôm nóng chảy chảy vào khuôn kim loại có thể tái sử dụng dưới lực hấp dẫn.
Ưu điểm: đúc mạnh hơn đúc cát, phù hợp cho sản xuất trung bình.
Ứng dụng: Đầu xi lanh, đa tạp và các bộ phận máy cao.
d. Đúc đầu tư (đúc Lostwax)
Quá trình: Một mẫu sáp được phủ bằng gốm để tạo thành khuôn. Một khi sáp bị tan chảy, nhôm được đổ vào.
Ưu điểm: Chi tiết tuyệt vời và hoàn thiện bề mặt; Tốt cho các hình dạng phức tạp.
Ứng dụng: Các thành phần hàng không vũ trụ, công cụ y tế, và các tác phẩm nghệ thuật hoặc trang trí.
3. Các bước để đúc các bộ phận nhôm
Bước 1: Thiết kế mẫu
Một mô hình của phần cuối cùng được tạo ra bằng cách sử dụng sáp, gỗ, nhựa hoặc kim loại. Mô hình này giúp định hình khoang khuôn.
Bước 2: Tạo khuôn
Tùy thuộc vào phương pháp đúc, khuôn có thể được làm bằng cát, gốm hoặc thép. Khuôn phải chính xác và được thiết kế để chịu được nhiệt độ cao.
Bước 3: Nhôm tan chảy
Ingot nhôm hoặc kim loại phế liệu được làm nóng trong lò cho đến khi chúng đạt đến trạng thái nóng chảy (khoảng 660 ° C hoặc 1220 ° F).
Bước 4: Đổ kim loại
Nhôm nóng chảy được đổ hoặc tiêm cẩn thận vào khuôn. Trong đúc chết, bước này sử dụng áp lực cao; Trong đúc cát hoặc trọng lực, dòng chảy được điều khiển bằng tay hoặc theo các cơ chế nghiêng.
Bước 5: Làm mát và hóa rắn
Nhôm nguội và hóa rắn trong khuôn, có hình dạng của khoang. Thời gian làm mát khác nhau tùy thuộc vào kích thước bộ phận và vật liệu khuôn.
Bước 6: Loại bỏ việc đúc
Sau khi rắn, khuôn được mở hoặc bị hỏng để loại bỏ phần đúc. Trong đúc cát, khuôn bị phá hủy; Trong đúc chết, nó được tái sử dụng.
Bước 7: Hoàn thiện
Phần cuối cùng được cắt, làm sạch và gia công nếu cần thiết. Burrs, flash hoặc cổng được gỡ bỏ. Các phương pháp điều trị bề mặt như anodizing, sơn hoặc lớp phủ bột có thể được áp dụng.
4. Hợp kim nhôm được sử dụng để đúc
Hợp kim nhôm khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào sức mạnh, tính trôi chảy và ứng dụng:
A356: Phổ biến trong cát và khuôn, cung cấp sức mạnh tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn.
ADC12: Phổ biến trong đúc chết, tính lưu động tốt và tính chất cơ học.
ALSI10MG: Thường được sử dụng trong hàng không vũ trụ và ô tô cho tỷ lệ mạnh mẽ của nó.
Sê -ri Alcu và Alzn: Được sử dụng khi cần sức mạnh cao.
5. Ưu điểm của đúc nhôm
Nhẹ: Nhôm là khoảng onethird trọng lượng của thép.
Kháng ăn mòn: Tuyệt vời cho môi trường ngoài trời và biển.
Tỷ lệ mạnh mẽ cao: Lý tưởng cho các bộ phận vận chuyển và hàng không vũ trụ.
Độ dẫn nhiệt tốt: hữu ích trong tản nhiệt và vỏ điện tử.
Hiệu quả cho các hình dạng phức tạp: Giảm nhu cầu gia công và lắp ráp.
6. Thách thức và kiểm soát chất lượng
Các bộ phận nhôm đúc đòi hỏi sự chú ý đến chi tiết:
Độ xốp: Bong bóng khí có thể bị mắc kẹt trong quá trình hóa rắn.
Nghi thức: giảm khối lượng trong quá trình làm mát có thể gây ra khuyết tật.
CRACKING: Làm mát không đều có thể tạo ra căng thẳng và gãy xương.
Để tránh các vấn đề này, các nhà sản xuất sử dụng phần mềm mô phỏng, đúc chân không và hệ thống làm mát được kiểm soát. Kiểm soát chất lượng bao gồm kiểm tra Xray, kiểm tra siêu âm và kiểm tra kích thước để đảm bảo các bộ phận đáp ứng các thông số kỹ thuật.
Đúc các bộ phận nhôm là một phương pháp đa năng và hiệu quả để sản xuất cả các thành phần đơn giản và phức tạp trong các ngành công nghiệp khác nhau. Bằng cách chọn quy trình đúc phù hợp, dù là cát, chết, trọng lực hay đúc đầu tư và sử dụng hợp kim thích hợp, các nhà sản xuất có thể tạo ra các bộ phận mạnh, bền với chất thải tối thiểu. Hiểu từng bước, từ thiết kế khuôn đến hoàn thiện, là chìa khóa để đảm bảo đúc nhôm chất lượng cao cho nhu cầu kỹ thuật hiện đại.
