Aluminiumstøping er en metode for å produsere deler med høy toleranse og høy kvalitet ved å helle smeltet aluminium i en presist designet og presisjonskonstruert dyse, form eller form. Det er en effektiv prosess for produksjon av komplekse, intrikate og detaljerte deler som nøyaktig samsvarer med spesifikasjonene til den opprinnelige designen.
Aluminiumstøpeprosessen
1. Permanent støpeform
Mye av utgiftene ved permanent støping av aluminium er maskinering og forming av formen, som vanligvis er laget av gråjern eller stål. Formen formes til den geometriske formen til den designede delen med spesifikasjonene og formen på delen delt i to halvdeler. I injeksjonsprosessen er halvdelene av formen tett forseglet slik at det ikke er luft eller forurensninger tilstede. Formen varmes opp før den smeltede aluminiumen helles, som kan øses, helles eller injiseres.
Når prosessen er fullført, får formen avkjøles slik at aluminiumsdelen kan størkne. Når den er avkjølt, fjernes delen raskt fra formen for å forhindre dannelse av defekter.
Uansett hvor enkel prosessen kan virke, er det en vitenskapelig og teknisk konstruert metode for å produsere deler i høyt volum.
2. Sandstøping
Sandstøpeprosessen innebærer å pakke sand rundt et gjenbrukbart mønster som har formen, detaljene og konfigurasjonen til sluttproduktet. Mønsteret inkluderer stigerør som gjør at det smeltede metallet kan helles i formen og for varm aluminium å mate støpegodset under størkning for å forhindre krympingsporøsitet.
Mønsteret inneholder en innløpskanal som gjør det mulig å sette smeltet metall inn i formen. Mønsteret har litt større dimensjoner enn produktet for å ta hensyn til krymping under avkjølingsprosessen. Sanden har vekten og styrken til å opprettholde mønsterets form og er motstandsdyktig mot samhandling med det smeltede metallet.
4. Vakuumstøping Vakuumstøping bruker et lufttett klokkehus som har en innløpsåpning nederst og et vakuumutløp øverst. Prosessen begynner ved å senke innløpet under overflaten av det smeltede aluminiumet. Det skapes et vakuum i beholderen som skaper en trykkforskjell mellom formhulrommet og det smeltede aluminiumet i digelen.
Trykkforskjellen får det smeltede aluminiumet til å strømme opp gjennom løpeinnløpet og inn i dysehulrommet, hvor det smeltede aluminiumet størkner. Dysen fjernes fra beholderen, åpnes, og delen kastes ut.
Kontroll av vakuumet og trykkforskjellen mellom dysehulrommet og smeltet aluminium gjør det mulig å kontrollere fyllingshastigheten som kreves av deldesign og krav til porting. Kontroll av fyllingshastigheten forbedrer muligheten til å bestemme den ferdige delens soliditet.
Ved å senke innløpet under overflaten av det smeltede aluminiumet, sikrer man at det smeltede aluminiumet er den reneste legeringen, fri for oksider og slagg. Delene er rene og intakte med minimalt med fremmedlegemer.
5. Investeringsstøping
Investeringsstøping, også kjent som tapt voksstøping, begynner med at voks sprøytes inn i formen for å lage mønsteret til det ferdige produktet. De voksede mønstrene festes til en støpeinnløp for å danne en trelignende konfigurasjon. Treet dyppes i en slam flere ganger, noe som danner et sterkt keramisk skall rundt voksformen.
Når keramikken har stivnet og herdet, varmes den opp i en autoklav for å fullføre avvoksingsutbrenningen. For å oppnå ønsket temperatur på skallet, forvarmes den før den fylles med smeltet aluminium, som helles i innløpet og passerer gjennom en rekke renner og porter inn i formene. Når delene herder, slås keramikken av, slik at de tretilkoblede delene blir igjen som skal kuttes fra treet.
6. Lost Foam Casting
Lost foam-støpeprosessen er en annen type investeringsstøping der voks erstattes med polystyrenskum. Mønsteret støpes av polystyren i en klyngekonstruksjon som løperen og innløpsstøpen i investeringsstøpegods. Polystyrenkuler sprøytes inn i oppvarmede aluminiumsformer ved lavt trykk med tilsatt damp for å utvide polystyrenet og fylle hulrommene.
Mønsteret plasseres i tettpakket tørr sand som vibrasjonskomprimeres for å eliminere hulrom eller luftlommer. Når det smeltede aluminiumet helles i sandformen, brennes skummet av, og støpegodset dannes.
Vanlige bruksområder for støping av aluminium
På grunn av de utmerkede fysiske og kjemiske egenskapene bruker mange store industrier støpt aluminium. Her er noen vanlige bruksområder for materialet.
1. Medisinsk industri
Produsenter av medisinske deler bruker aluminiumsstøpegods på grunn av styrke og lav vekt når de lager proteser, kirurgiske skuffer osv. Bortsett fra det er prosessen egnet for å lage komplekse og nøyaktige former, noe bransjen er kjent for. Aluminium er også det rette materialet på grunn av dets korrosjonsbestandighet, siden mye medisinsk utstyr kommer i kontakt med kroppsvæsker.
2. Bilindustrien
Produsenter av bildeler er avhengige av støpte aluminiumsdeler på grunn av deres lette egenskaper uten at det går på bekostning av styrke og holdbarhet. Som et resultat har det forbedret drivstoffeffektiviteten. Videre er det enklere å lage bildeler med komplekse former med aluminiumstøpeprosessen. Støpte aluminiumsdeler er egnet for å lage deler som bremser og ratt.
3. Kulinarisk industri
Støpt aluminium er nyttig i kokeindustrien på grunn av holdbarhet, korrosjonsbestandighet, lav vekt og utmerkede varmeledningsevne. Bortsett fra det er materialet egnet for å lage kokekar på grunn av sin utmerkede varmespredning, dvs. at det kan varmes opp og kjøles ned raskt.
4. Flyindustrien
Aluminiumsdeler er perfekte for flyindustrien på grunn av deres lave vekt og styrke. Den lave vekten gjør at et fly bruker mindre drivstoff for å bære mer vekt.
Kilde:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminum
Publisert: 26. juli 2023
