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
Todo o alumínio serviço de fundição sob pressão Inclui principalmente a fabricação de moldes, a injeção de alumínio fundido, a ejeção de peças 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, normalmente utilizando Serviço de usinagem CNC e serviço de usinagem por descarga elétricaA precisão do molde é extremamente alta; qualquer desvio pode afetar seriamente a qualidade da fundição. 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 anodizaçãoA 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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