Turnarea aluminiului este o metodă de producere a pieselor de înaltă calitate și cu toleranțe ridicate, prin turnarea aluminiului topit într-o matriță, matriță sau formă proiectată și proiectată cu precizie. Este un proces eficient pentru producerea de piese complexe, complicate și detaliate, care corespund exact specificațiilor designului original.
Procesul de turnare a aluminiului
1. Turnare în matriță permanentă
O mare parte din cheltuielile pentru turnarea permanentă a aluminiului în matriță o reprezintă prelucrarea și modelarea matriței, care este în mod normal fabricată din fontă gri sau oțel. Matrița este modelată în forma geometrică a piesei proiectate, specificațiile și forma piesei fiind împărțită în două jumătăți. În procesul de injecție, jumătățile matriței sunt etanșate ermetic, astfel încât să nu fie prezenți aer sau contaminanți. Matrița este încălzită înainte de turnarea aluminiului topit, care poate fi turnat cu oală de turnare, prin injectare sau prin pulverizare.
La finalizarea procesului, matrița este lăsată să se răcească pentru a permite piesei de aluminiu să se solidifice. Odată răcită, piesa este scoasă rapid din matriță pentru a preveni formarea defectelor.
Indiferent cât de simplu ar părea procesul, este o metodă proiectată științific și tehnic pentru producerea de piese în volum mare.
2. Turnare în nisip
Procesul de turnare în nisip implică așezarea nisipului în jurul unui model reutilizabil care are forma, detaliile și configurația produsului final. Modelul include coloane verticale care permit turnarea metalului topit în matriță și alimentarea aluminiului fierbinte a piesei turnate în timpul solidificării, pentru a preveni porozitatea prin contracție.
Tiparul include o conductă de găurire care permite introducerea metalului topit în matriță. Dimensiunile tiparului sunt puțin mai mari decât produsul pentru a ține cont de contracția din timpul procesului de răcire. Nisipul are greutatea și rezistența necesare pentru a menține forma tiparului și este rezistent la interacțiunea cu metalul topit.
4. Turnare sub presiune în vid Turnarea sub presiune în vid utilizează o carcasă etanșă tip clopot, care are o deschidere pentru canalul de turnare în partea de jos și o ieșire de vid în partea de sus. Procesul începe prin scufundarea canalului de turnare sub suprafața aluminiului topit. În recipient se creează un vid, creând o diferență de presiune între cavitatea matriței și aluminiul topit din creuzet.
Diferența de presiune face ca aluminiul topit să curgă în sus prin canalul de alimentare în cavitatea matriței, unde aluminiul topit se solidifică. Matrița este scoasă din recipient, deschisă, iar piesa este ejectată.
Controlul vidului și al diferenței de presiune dintre cavitatea matriței și aluminiul topit face posibilă controlul ratei de umplere necesare pentru proiectarea piesei și cerințele de injecție. Controlul ratei de umplere îmbunătățește capacitatea de a determina soliditatea piesei finite.
Scufundarea canalului de găurire sub suprafața aluminiului topit asigură faptul că aluminiul topit va fi cel mai pur aliaj, lipsit de oxizi și zgură. Piesele sunt curate și solide, cu un conținut minim de materiale străine.
5. Turnarea de investiții
Turnarea prin injectare de ceară, cunoscută și sub denumirea de turnare cu ceară pierdută, începe cu injectarea de ceară în matriță pentru a crea modelul produsului finit. Modelele ceruite sunt atașate la un canal de spru pentru a forma o configurație asemănătoare unui copac. Copacul este scufundat de mai multe ori într-o pastă, ceea ce formează o cochilie ceramică rezistentă în jurul formei de ceară.
Odată ce ceramica s-a întărit și s-a întărit, este încălzită într-o autoclavă pentru a finaliza procesul de deparafinare. Pentru a atinge temperatura dorită a carcasei, aceasta este preîncălzită înainte de a fi umplută cu aluminiu topit, care este turnat în canalul de găurire și trece prin seria de canale și porți în matrițe. Când piesele se întăresc, ceramica este desprinsă, lăsând piesele conectate la cele trei matrițe să fie tăiate din matriță.
6. Turnare din spumă pierdută
Procedeul de turnare cu spumă pierdută este un alt tip de turnare cu pereți speciali, în care ceara este înlocuită cu spumă de polistiren. Modelul este modelat din polistiren într-un ansamblu de tip cluster, precum canalul și canalele de găurire ale turnării cu pereți speciali. Perlele de polistiren sunt injectate în matrițe de aluminiu încălzite la presiune scăzută, cu abur adăugat pentru a expanda polistirenul și a umple cavitățile.
Modelul este plasat în nisip uscat dens, compactat prin vibrații pentru a elimina golurile sau buzunarele de aer. Pe măsură ce aluminiul topit este turnat în matrița de nisip, spuma este arsă și se formează piesa turnată.
Aplicații comune ale turnării aluminiului
Datorită proprietăților sale fizice și chimice excelente, multe industrii importante utilizează aluminiu turnat. Iată câteva aplicații comune ale materialului.
1. Industria medicală
Producătorii de piese medicale se bazează pe piese turnate din aluminiu pentru rezistența și greutatea redusă a acestora în fabricarea protezelor, tăvilor chirurgicale etc. În plus, procesul este potrivit pentru realizarea de forme complexe și precise, pentru care industria este cunoscută. De asemenea, aluminiul este materialul potrivit datorită rezistenței sale la coroziune, deoarece multe echipamente medicale intră în contact cu fluidele corporale.
2. Industria auto
Producătorii de piese auto se bazează pe piese turnate din aluminiu pentru proprietățile lor ușoare, fără a compromite rezistența și durabilitatea. Drept urmare, se îmbunătățește eficiența consumului de combustibil. În plus, fabricarea pieselor auto cu forme complexe prin procesul de turnare a aluminiului este mai ușoară. Piesele turnate din aluminiu sunt potrivite pentru fabricarea de piese precum frâne și volane.
3. Industria culinară
Aluminiul turnat este util în industria culinară datorită durabilității, rezistenței la coroziune, greutății reduse și conductivității termice excelente. În plus, materialul este potrivit pentru fabricarea vaselor de gătit datorită disipării excelente a căldurii, adică se poate încălzi și răci rapid.
4. Industria aeronautică
Piesele din aluminiu sunt perfecte pentru industria aeronautică datorită greutății reduse și rezistenței lor. Greutatea redusă permite unei aeronave să utilizeze mai puțin combustibil pentru a transporta mai multă greutate.
Sursă:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminium-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminium/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Editat de May Jiang de la MAT Aluminum
Data publicării: 26 iulie 2023
