La fundición a presión de aluminio es un proceso de conformado de metales en el que se inyecta metal fundido (como una aleación de aluminio fundido) a alta velocidad y presión en la cavidad de un molde de acero, donde se solidifica bajo presión para formar la pieza fundida. Este proceso es similar al moldeo por inyección de plástico. Las principales características que distinguen a la fundición a presión de otros métodos de fundición son su alta presión y velocidad.
Aleaciones de aluminio en el servicio de fundición a presión
Las aleaciones de aluminio fundido se clasifican en cuatro series principales según sus elementos de aleación primarios: Al-Si (aluminio-silicio), Al-Cu (aluminio-cobre), Al-Mg (aluminio-magnesio) y Al-Zn (aluminio-zinc). Las aleaciones de aluminio para fundición a presión generalmente pertenecen a la serie aluminio-silicio. Los grados más utilizados son ADC12 (A383), ADC10 y A360. Los moldes de fundición a presión deben fabricarse con aceros para herramientas, siendo los materiales típicos H13, 8407, 2344, 8418 y SKD61. La selección del material debe tener en cuenta la estructura de la pieza, los requisitos de disipación térmica, el entorno operativo y los métodos de posprocesamiento.
| grados | Excelente fluidez, buena resistencia a la corrosión y bajo costo. | Aplicaciones |
| A383 ADC12 | Excelente fluidez, buena resistencia a la corrosión, bajo costo | Carcasas para electrónica de consumo, pequeñas piezas de automoción |
| A380 ADC10 | Alta resistencia, excelente estabilidad dimensional. | Unidades de control electrónico para automoción, carcasas electromecánicas |
| A360 | Buena resistencia a la corrosión, buena hermeticidad. | Carcasas de baterías, carcasas de sensores |
Las propiedades detalladas de las aleaciones de aluminio comunes mencionadas anteriormente son las siguientes.
| Propiedades/Calificaciones | A383/ADC12 | A380/ADC10 | A360 |
| Límite elástico, MPa | 230 | 214 | 170 |
| Resistencia a la tracción, MPa | 305 | 324 | 230 |
| Dureza, HB | 82 | 80 | 65 |
| Densidad, g / cm3 | 2.68 | 2.74 | 2.68 |
| Resistencia a la fatiga, MPa | 70 | 97 | 70 |
| Punto de fusión, ℃ | 570 640 ~ | 570 640 ~ | 582 652 ~ |
Proceso de fundición a presión de aluminio
Todo el aluminio servicio de fundición a presión Incluye principalmente la fabricación de moldes, la inyección de aluminio fundido, la expulsión de piezas y el posprocesamiento.
Diseño de moldes n.° 1
La fundición a presión de aleaciones de aluminio exige que las piezas fundidas producidas cumplan con las normas industriales de forma y dimensiones (p. ej., la norma china GB/T1804-2000). El diseño del molde debe basarse en los requisitos reales, priorizando la integridad y la simplicidad estructural, a la vez que se garantiza una buena colabilidad mediante un análisis de viabilidad de la fundición a presión.
#2 Fabricación de moldes
Después de completar el diseño del molde, este se fabrica según los dibujos, generalmente utilizando Servicio de mecanizado CNC y servicio de mecanizado por descarga eléctricaLa precisión del molde es extremadamente alta; cualquier desviación puede afectar gravemente la calidad de la fundición. El molde terminado se instala en equipos especializados de fundición a presión, tras lo cual se ajustan los parámetros del proceso.
#3 Inyección de aluminio fundido
Antes de la fundición, se prepara un material de aleación de aluminio (p. ej., ADC12) que cumpla con las especificaciones del plano. El material se funde y se inyecta en el molde. Antes de la inyección, se requieren mediciones precisas y un control de temperatura para garantizar la calidad de la fundición.
#4 Enfriamiento del molde
El aluminio fundido en el molde se solidifica rápidamente en poco tiempo. El tiempo y la temperatura de enfriamiento son factores críticos que afectan la calidad de la pieza.
#5 Eyección de piezas
Después de enfriarse, se abre el molde y se retira la pieza de fundición de aluminio formada.
#6 Tratamiento de superficies
Después de su extracción, las piezas de aluminio se someten a recorte, galvanoplastia, pintura y otros tratamientos de superficie para cumplir con los requisitos de apariencia y calidad de la superficie.
# 7 garantía de calidad
La inspección de piezas fundidas a presión de aluminio incluye la precisión dimensional, la calidad superficial y otros criterios. Las piezas que superan la inspección se consideran aptas.
Ventajas de la fundición a presión de aluminio
Algunas de las ventajas de la fundición a presión de aluminio son las siguientes:
- Alta calidad del producto. Las piezas fundidas alcanzan una alta precisión dimensional y un excelente acabado superficial, con mayor resistencia y dureza. La resistencia suele ser entre un 25 % y un 30 % superior a la de la fundición en arena, aunque la elongación se reduce en aproximadamente un 70 %. Las piezas presentan buena estabilidad dimensional e intercambiabilidad. Se pueden producir piezas fundidas complejas de paredes delgadas, con un espesor mínimo de pared de hasta 0.3 mm para la fundición a presión de zinc y de 0.5 mm para la fundición a presión de aluminio.
- Alta eficiencia de producción. La productividad de la máquina es alta. Por ejemplo, las máquinas chinas de fundición a presión en cámara fría pueden producir entre 600 y 700 granallas de aluminio en 8 horas, mientras que las pequeñas... máquinas de cámara caliente Puede lograr entre 3000 y 7000 disparos en el mismo período.
- Ventajas de coste. Las piezas de aluminio fundido a presión suelen poder utilizarse directamente sin mecanizado o con un mecanizado mínimo, lo que mejora la eficiencia del material, reduce los cambios de equipo y ahorra tiempo de mecanizado. Las piezas son rentables. También es posible combinar la fundición a presión con otros metales o materiales no metálicos, lo que ahorra tiempo de montaje y consumo de metal.
Desventajas de la fundición a presión de aluminio
Algunas de las desventajas de la fundición a presión de aluminio son las siguientes:
- La alta velocidad de inyección y el flujo de metal inestable durante la fundición a presión pueden provocar porosidad en las piezas fundidas producidas mediante métodos convencionales, lo que hace que el tratamiento térmico generalmente no sea adecuado.
- La producción de piezas fundidas con estructuras internas muy complejas es difícil.
- La vida útil de la matriz es relativamente corta, normalmente alrededor de 80,000 disparos.
- No es adecuado para la producción de lotes pequeños debido a los altos costos de fabricación de moldes, que eliminan las ventajas de costos en volúmenes bajos.
Las piezas fundidas a presión de aluminio generalmente no son adecuadas para anodizadoLa presencia de numerosos poros de gas o cavidades de contracción después de la fundición hace que los defectos de la superficie sean difíciles de reparar, lo que da como resultado una cobertura y una apariencia deficientes después de la oxidación.
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Tratamiento de superficies para fundición a presión de aluminio
Las opciones comunes de tratamiento superficial para piezas fundidas a presión de aluminio incluyen galvanoplastia, pintura/pulverización, arenado y pulido. Generalmente, no se recomienda el anodizado para el aluminio fundido a presión debido a la porosidad del gas, la porosidad por contracción y la contracción de solidificación que se producen durante el enfriamiento, lo que crea defectos microscópicos y huecos en las piezas. Estas imperfecciones impiden que la superficie alcance la limpieza y uniformidad necesarias, lo que afecta negativamente los resultados del anodizado.
galvanoplastia
La galvanoplastia deposita iones metálicos sobre la superficie para mejorar la resistencia a la corrosión, la estética y las propiedades mecánicas. Los métodos más comunes incluyen el cromado, el niquelado, el cobreado y el cincado. El cromado es uno de los más utilizados, ya que mejora la dureza, la resistencia a la corrosión y el atractivo visual.
Pintura
Esto implica la aplicación de recubrimientos a la superficie para mejorar la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste y la apariencia. Las técnicas comunes incluyen la pintura en aerosol, el recubrimiento en polvo, la pintura al óleo y la pulverización de plástico. La pintura en aerosol es una de las más comunes, ofreciendo una amplia gama de colores y acabados, a la vez que mejora la durabilidad y la protección contra la corrosión.
Arenado
El arenado proyecta partículas abrasivas sobre la superficie para mejorar la estética y las propiedades mecánicas. Los métodos incluyen el arenado seco y el húmedo, siendo el más común el arenado seco. Crea una capa superficial texturizada que mejora tanto el rendimiento mecánico como la calidad visual.
Pulido
El pulido crea un acabado superficial liso que mejora la estética y las propiedades mecánicas. Los métodos más comunes incluyen el pulido mecánico y el pulido químico, siendo el pulido mecánico el más utilizado. Produce una superficie muy lisa, mejorando tanto la apariencia como el rendimiento.
Tolerancia de la fundición a presión de aluminio
| Tolerancia | CT4-CT7, tolerancia ajustada hasta 0.02 mm |
| Espesor de la pared | 0.5 mm |
| Número de ciclos | 100,000 |
| MOQ | Diez piezas |
| Peso máximo de lanzamiento | 10 kg |
| Tiempo De Espera | tan rápido como 20 días |
Aplicaciones de la fundición a presión de aluminio
Automóvil
Componentes como bloques de motor, cajas de transmisión, estatores, horquillas de automóviles y disipadores de calor.
Productos de consumo
Los componentes incluyen muebles de jardín, herrajes decorativos y detalles arquitectónicos.
Vitrinas y Dispositivos Electrónicos
Componentes como carcasas de cuadros de distribución, carcasas de transformadores y cajas de conexiones.
Iluminación
Componentes como carcasas de LED, accesorios, envolventes, soportes de montaje y soportes.
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