Produkty ze stopów aluminium dzielą się naprodukty z odlewanego aluminiumIprofile aluminiowe. Główna różnica między nimi polega na tym, że jeden jest produkowany przy użyciuformy odlewnicze, podczas gdy drugi jest produkowany przy użyciumatryce do wytłaczania. W obu przypadkach jako surowiec stosuje się stopy aluminium (najczęściej stopy aluminium – magnez – krzem).
Profile aluminiowe:Typowymi przykładami profili aluminiowych są ekrany i okna aluminiowe. Produkowane są w procesie wytłaczania, podczas którego surowce takie jak kęsy aluminium stapia się w piecu, a następnie wytłacza przez wytłaczarkę w celu uzyskania pożądanego kształtu. Można również wytłaczać różne profile o różnych-kształtach przekroju poprzecznego. Główne właściwości, a mianowicie wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie, są zgodne z normą krajowąGB6063. Do zalet należą: niewielka waga (tylko 2,8 kg), odporność na korozję, szybkie zmiany konstrukcyjne, niskie koszty produkcji form i długości wzdłużne do 10 metrów i więcej. Profile aluminiowe są dostępne z błyszczącą i matową powierzchnią, a proces obróbki powierzchni obejmuje anodowanie, w wyniku którego można uzyskać grubość warstwy tlenku0,12 mm. Grubość ścianek profili aluminiowych dobierana jest na podstawie optymalizacji konstrukcji produktu; na rynku większa grubość nie zawsze oznacza lepszą jakość. Podczas projektowania należy uwzględnić-wymagania dotyczące przekroju poprzecznego, a grubość może wynosić od0,5 mm do 5 mm.
Zalety
Mniej obróbki:Ponieważ stopy aluminium można wytłaczać w dowolny złożony kształt, wytłaczane profile aluminiowe są łatwe w montażu, co zmniejsza potrzebę obróbki mechanicznej, gdy projekt jest odpowiedni. Niektóre kształty można uzyskać jedynie poprzez wytłaczanie, a nie w innych procesach.
Niski koszt matryc do wytłaczania aluminium:Matryce do wytłaczania aluminium są tańsze w porównaniu z matrycami do innych konkurencyjnych materiałów i procesów, takich jak walcowanie, odlewanie i kucie.
Wysoka wydajność strukturalna:Wytłaczane profile aluminiowe zapewniają maksymalną wydajność konstrukcyjną. Materiał może być stosowany tam, gdzie wymagana jest wytrzymałość i eliminowany tam, gdzie nie jest potrzebny.
Lekka waga:Profile wytłaczane ze stopu aluminium są lekkie, a jednocześnie mocne i trwałe. Ze względu na różnice we właściwościach materiałów, konstrukcje aluminiowe osiągające te same parametry ważą około połowę mniej niż inne konstrukcje metalowe, które są również trudniejsze w obróbce.
Różne opcje obróbki powierzchni / Wysoka odporność na korozję:Dzięki zastosowaniu malowania proszkowego lub powłoki elektroforetycznej projektanci mogą uzyskać dowolny pożądany kolor. Dostępne są również wykończenia w kolorze naturalnego srebra lub kolorowe powłoki anodowane.
Niskie koszty utrzymania:Aluminium jest trwałym metalem, a powyższe procesy obróbki powierzchni dodatkowo zwiększają jego żywotność.
Wady
Nie-jednolita struktura i właściwości:Ze względu na nierównomierny przepływ metalu podczas wytłaczania (szczególnie przy wyciskaniu bezpośrednim bez smarowania) mikrostruktura wytłaczanych produktów jest niejednolita-pomiędzy powierzchnią a środkiem oraz pomiędzy częścią czołową i tylną.
Surowe warunki pracy matryc do wytłaczania:Podczas wytłaczania kęs znajduje się w stanie prawie zamkniętym pod wysokim ciśnieniem na matrycy, co wymaga, aby matryca wytrzymywała wyjątkowo duże obciążenia. Jednocześnie podczas wytłaczania na gorąco matryca poddawana jest działaniu wysokich temperatur i tarcia, które znacząco wpływają na jej wytrzymałość i żywotność.
Niska wydajność produkcji:Z wyjątkiem ciągłego wytłaczania, które zostało opracowane w ostatnich latach, tradycyjnymi metodami wytłaczania nie można osiągnąć ciągłej produkcji. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość wytłaczania jest znacznie niższa niż prędkość walcowania, co powoduje znaczne straty geometryczne i niski współczynnik plastyczności.
Odlewanie ciśnieniowe:Odlewanie ciśnieniowe to proces produkcyjny, podczas którego stopiony metal jest wtłaczany pod ciśnieniem do formy, a po ochłodzeniu powstaje wyrób metalowy. Proces ten przypomina odlewanie ciśnieniowe. Materiałami używanymi do odlewania ciśnieniowego są stopione metale, dlatego formy są wykonane z-stali stopowej o wysokiej wytrzymałości. Materiały do odlewania ciśnieniowego to zazwyczaj-nieżelazne materiały, takie jak cynk, miedź, aluminium, ołów i ich stopy, ponieważ materiały te mają stosunkowo niskie temperatury topnienia.
Odlewanie ciśnieniowe dzieli się na dwa typy:Odlewanie ciśnieniowe w zimnej komorzeIodlewanie ciśnieniowe w gorącej komorze. Podczas odlewania ciśnieniowego w zimnej komorze stopiony metal wlewa się ręcznie lub automatycznie do komory ciśnieniowej, a następnie ciśnienie wtłacza stopiony metal do formy. Podczas odlewania ciśnieniowego w gorącej komorze stopiony metal jest stale podgrzewany i utrzymywany w stanie ciekłym. Po przyłożeniu ciśnienia stopiony metal jest wtryskiwany do gniazda formy. Po zestaleniu matryca otwiera się, odlew jest wyrzucany i-odlana część jest gotowa.
Wysokie ciśnienie i duża prędkość to dwie główne cechy procesu odlewania ciśnieniowego i najbardziej podstawowe różnice między odlewaniem ciśnieniowym a innymi metodami odlewania. Ponieważ do wtłoczenia stopionego metalu do gniazda formy w bardzo krótkim czasie stosuje się wysokie ciśnienie i dużą prędkość, wymagana jest duża prędkość przepływu i krótki czas napełniania. Odlewanie ciśnieniowe nadaje się do wytwarzania złożonych-precyzyjnych części i produktów, takich jak towary konsumpcyjne (np. krany i grzejniki). Jest również szeroko stosowany w przemyśle motoryzacyjnym, elektrycznym, lotniczym i medycznym.
W porównaniu z metodami formowania profili, odlewanie ciśnieniowe wykorzystuje inne technologie. Jako surowce stosuje się wlewki aluminium (o czystości około 92%) i stopy, które są topione w piecu, a następnie formowane w maszynie odlewniczej. Produkty z odlewu aluminiowego mogą mieć różne kształty, np. zabawki, co ułatwia wielo-kierunkowy montaż. Ponadto mają wysoką twardość i wytrzymałość i można je łączyć z cynkiem, tworząc stopy cynkowo-aluminiowe. Proces formowania ciśnieniowego odlewu aluminium obejmuje:
① Odlew ciśnieniowy
② Zgrubne polerowanie w celu usunięcia pozostałości z formy
③ Dokładne polerowanie
Zalety
Ponieważ odlewanie ciśnieniowe aluminium wykorzystuje proces odlewania ciśnieniowego,-odlewane ciśnieniowo części aluminiowe mają dokładne wymiary i gładkie powierzchnie; są one zwykle stosowane bezpośrednio, bez dodatkowej obróbki lub przy minimalnej obróbce. To nie tylko poprawia efektywność wykorzystania metalu, ale także znacznie zmniejsza ilość sprzętu procesowego i robocizny.
Produkty-odlewane ciśnieniowo z aluminium są niedrogie; można je łączyć z innymi metalami lub niemetalami,-co oszczędza czas i materiały montażowe.
Odlew aluminiowy charakteryzuje się wysoką wydajnością produkcji. Na przykład domowa maszyna do odlewania ciśnieniowego aluminium z poziomą-komorą JIII3 może wyprodukować średnio600–700 odlewów aluminiowych co 8 godzin, podczas gdy mała-komorowa maszyna do odlewania ciśnieniowego aluminium może wyprodukować średnio3 000–7 000 odlewów co 8 godzin. Aluminiowe formy do odlewania ciśnieniowego mają długą żywotność. Para form do odlewów z aluminium i-kształtów dzwonów ze stopów aluminium może wytrzymać setki tysięcy, a nawet miliony cykli. Łatwo je zmechanizować i zautomatyzować.
Produkty-odlewane ciśnieniowo z aluminium charakteryzują się wysoką jakością i dużą dokładnością wymiarową, co ogólnie odpowiadaKlasy 6–7, a czasem sięgaklasa 4. Jakość powierzchni-odlewu aluminiowego jest dobra, ogólnie równoważnaKlasy 5–8. Siła i twardość są zwykle25–30% wyższyniż w przypadku odlewów piaskowych, ale wydłużenie jest mniejsze o około70%. Wymiary są stabilne, wymienność jest dobra, a ponadto można produkować cienkościenne i złożone odlewy aluminiowe.
Wady
Niska wytrzymałość i słaba odporność na zużycie; znaczny skurcz objętościowy podczas krzepnięcia, ok6.6%; wysoki współczynnik rozszerzalności liniowej; skłonność do przyklejania się do pleśni, co wymaga ścisłej kontroli zawartości żelaza w środku0.8%–0.9%; niska temperatura topnienia, co ogranicza jego zastosowanie w-zastosowaniach wysokotemperaturowych.
