A fundição sob pressão de alumínio é um processo de conformação de metais no qual o metal fundido (como uma liga de alumínio fundida) é injetado em alta velocidade e sob alta pressão em uma cavidade de molde de aço, onde se solidifica sob pressão para formar a peça fundida. Esse processo é, em certa medida, análogo à moldagem por injeção de plástico. As principais características que distinguem a fundição sob pressão de outros métodos de fundição são a alta pressão e a alta velocidade.
Ligas de alumínio em serviços de fundição sob pressão
As ligas de alumínio fundido são classificadas em 4 séries principais com base em seus principais elementos de liga: Al-Si (alumínio-silício), Al-Cu (alumínio-cobre), Al-Mg (alumínio-magnésio) e Al-Zn (alumínio-zinco). As ligas de alumínio para fundição sob pressão são geralmente da série alumínio-silício. Os graus mais comuns incluem ADC12 (A383), ADC10 e A360. Os moldes de fundição sob pressão devem ser feitos de aços-ferramenta, sendo os materiais típicos H13, 8407, 2344, 8418 e SKD61. A seleção do material deve levar em consideração a estrutura da peça, os requisitos de dissipação de calor, o ambiente operacional e os métodos de pós-processamento subsequentes.
| Notas | Excelente fluidez, boa resistência à corrosão e baixo custo. | Aplicações |
| A383 ADC12 | Excelente fluidez, boa resistência à corrosão, baixo custo | Carcaças de eletrônicos de consumo, peças automotivas pequenas |
| A380 ADC10 | Alta resistência, excelente estabilidade dimensional | Unidades de controle eletrônico automotivo, carcaças eletromecânicas |
| A360 | Boa resistência à corrosão, boa estanqueidade ao ar. | Caixas de baterias, invólucros de sensores |
As propriedades detalhadas das ligas de alumínio comuns acima mencionadas são as seguintes.
| Propriedades/Classificações | A383 / ADC12 | A380 / ADC10 | A360 |
| Força de rendimento, MPa | 230 | 214 | 170 |
| Resistência à tração, MPa | 305 | 324 | 230 |
| Dureza, HB | 82 | 80 | 65 |
| Densidade, g / cm3 | 2.68 | 2.74 | 2.68 |
| Resistência à fadiga, MPa | 70 | 97 | 70 |
| Ponto de fusão, ℃ | 570 640 ~ | 570 640 ~ | 582 652 ~ |
Processo de fundição sob pressão de alumínio
O serviço completo de fundição de alumínio sob pressão inclui principalmente a fabricação do molde, a injeção de alumínio fundido, a extração da peça e o pós-processamento.
#1 Projeto de Molde
A fundição sob pressão de ligas de alumínio exige que as peças fundidas produzidas atendam aos padrões industriais de forma e dimensões (por exemplo, a norma chinesa GB/T1804-2000). O projeto do molde deve ser baseado nos requisitos reais, priorizando a completude e a simplicidade estrutural, ao mesmo tempo que garante uma boa capacidade de fundição por meio de uma análise de viabilidade da fundição sob pressão.
#2 Fabricação de Moldes
Após a conclusão do projeto do molde, este é fabricado de acordo com os desenhos, geralmente utilizando serviços de usinagem CNC e eletroerosão . A precisão do molde é extremamente alta; qualquer desvio pode afetar seriamente a qualidade da peça fundida. O molde finalizado é instalado em um equipamento especializado de fundição sob pressão, seguido pelo ajuste dos parâmetros do processo.
#3 Injeção de Alumínio Fundido
Antes da fundição, prepara-se um material de liga de alumínio (por exemplo, ADC12) que atenda às especificações do desenho. O material é fundido e injetado no molde. Antes da injeção, são necessárias medições precisas e controle de temperatura para garantir a qualidade da peça fundida.
#4 Resfriamento do molde
O alumínio fundido no molde solidifica-se rapidamente em um curto período de tempo. O tempo e a temperatura de resfriamento são fatores críticos que afetam a qualidade da peça.
#5 Ejeção de Peças
Após o resfriamento, o molde é aberto e a peça fundida de alumínio, já formada, é removida.
#6 Tratamento de Superfície
Após a remoção, as peças de alumínio passam por processos de corte, galvanoplastia, pintura e outros tratamentos de superfície para atender aos requisitos de aparência e qualidade da superfície.
#7 Garantia de Qualidade
A inspeção de peças fundidas de alumínio inclui a verificação da precisão dimensional, da qualidade da superfície e de outros critérios. As peças aprovadas na inspeção são consideradas qualificadas.
Vantagens da fundição sob pressão de alumínio
A fundição de alumínio sob pressão apresenta algumas vantagens.
- Alta qualidade do produto. As peças fundidas atingem alta precisão dimensional e excelente acabamento superficial, com maior resistência e dureza. A resistência é tipicamente 25% a 30% maior do que a da fundição em areia, embora o alongamento seja reduzido em cerca de 70%. As peças apresentam boa estabilidade dimensional e intercambiabilidade. É possível produzir peças fundidas complexas de paredes finas, com uma espessura mínima de parede de 0.3 mm para fundição de zinco e de 0.5 mm para fundição de alumínio.
- Alta eficiência de produção. A produtividade das máquinas é alta. Por exemplo, máquinas chinesas de fundição sob pressão em câmara fria podem produzir de 600 a 700 peças de alumínio em 8 horas, enquanto máquinas menores podem produzir peças menores. máquinas de câmara quente É possível atingir entre 3000 e 7000 disparos no mesmo período.
- Vantagens de custo. As peças de alumínio fundido sob pressão podem frequentemente ser usadas diretamente, sem usinagem ou com usinagem mínima, melhorando a eficiência do material, reduzindo as trocas de equipamentos e economizando tempo de usinagem. As peças são economicamente viáveis. A fundição combinada com outros metais ou materiais não metálicos também é possível, economizando tempo de montagem e consumo de metal.
Desvantagens da fundição sob pressão de alumínio
A seguir, algumas desvantagens da fundição de alumínio sob pressão.
- A alta velocidade de injeção e o fluxo instável de metal durante a fundição sob pressão podem causar porosidade nas peças fundidas produzidas por métodos convencionais, tornando o tratamento térmico geralmente inadequado.
- Produzir peças fundidas com estruturas internas altamente complexas é difícil.
- A vida útil do chip é relativamente curta, normalmente em torno de 80,000 disparos.
- Não é adequado para produção em pequenos lotes devido aos altos custos de fabricação dos moldes, o que elimina as vantagens de custo em baixos volumes.
As peças fundidas de alumínio geralmente não são adequadas para anodização . A presença de numerosos poros de gás ou cavidades de contração após a fundição dificulta o reparo de defeitos superficiais, resultando em cobertura e aparência deficientes após a oxidação.
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Tratamento de superfície para fundição de alumínio sob pressão
As opções comuns de tratamento de superfície para peças fundidas de alumínio incluem galvanoplastia, pintura/pulverização, jateamento de areia e polimento. A anodização geralmente não é recomendada para alumínio fundido devido à porosidade gasosa, porosidade de contração e contração de solidificação que ocorrem durante o resfriamento, as quais criam defeitos microscópicos e vazios nas peças. Essas imperfeições impedem que a superfície atinja limpeza e uniformidade suficientes, o que afeta negativamente os resultados da anodização.
galvanoplastia
A galvanoplastia deposita íons metálicos na superfície para melhorar a resistência à corrosão, a estética e as propriedades mecânicas. Os métodos comuns incluem cromagem, niquelagem, cobreação e zincoação. A cromagem é um dos métodos mais utilizados, melhorando a dureza, a resistência à corrosão e o apelo visual.
Pintura
Isso envolve a aplicação de revestimentos na superfície para melhorar a resistência à corrosão, ao desgaste e a aparência. As técnicas comuns incluem pintura por pulverização, pintura a pó, pintura à base de óleo e pintura plástica por aspersão. A pintura por pulverização está entre as mais comuns, oferecendo uma ampla gama de cores e acabamentos, além de aumentar a durabilidade e a proteção contra corrosão.
jacto de areia
A jateamento de areia projeta partículas abrasivas sobre a superfície para melhorar a estética e as propriedades mecânicas. Os métodos incluem jateamento a seco e a úmido, sendo o jateamento a seco o mais comum. Ele cria uma camada superficial texturizada que aprimora tanto o desempenho mecânico quanto a qualidade visual.
polimento
O polimento cria um acabamento superficial liso para melhorar a estética e as propriedades mecânicas. As abordagens comuns incluem o polimento mecânico e o polimento químico, sendo o polimento mecânico o mais utilizado. Ele produz uma superfície extremamente lisa, aprimorando tanto a aparência quanto o desempenho.
Tolerância da fundição de alumínio sob pressão
| Tolerância | CT4-CT7, tolerância rigorosa de até 0.02 mm |
| Espessura da parede | 0.5mm |
| Número de ciclos | 100,000 |
| Quantidade mínima | peças 500 |
| Peso máximo de arremesso | 10 kg |
| Tempo De Espera | em apenas 20 dias |
Aplicações de fundição sob pressão de alumínio
Automotiva
Componentes como blocos de motor, caixas de transmissão, estatores, garfos de suspensão e dissipadores de calor.
Produtos para o Consumidor
Os componentes incluem móveis de jardim, ferragens decorativas e detalhes arquitetônicos.
Expositores e Eletrónica
Componentes como caixas de distribuição, invólucros de transformadores e caixas de junção.
Iluminação
Componentes como alojamentos de LED, luminárias, invólucros, suportes de montagem e bases.
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