Lijevanje aluminija je metoda za proizvodnju visokokvalitetnih i visokotolerantnih dijelova ulijevanjem rastaljenog aluminija u precizno dizajniran i precizno konstruiran kalup, matricu ili formu. To je učinkovit proces za proizvodnju složenih, zamršenih i detaljnih dijelova koji točno odgovaraju specifikacijama izvornog dizajna.
Proces lijevanja aluminija
1. Lijevanje u trajne kalupe
Velik dio troška lijevanja aluminija u trajne kalupe odnosi se na strojnu obradu i oblikovanje kalupa, koji se obično izrađuje od sivog lijeva ili čelika. Kalup se oblikuje u geometrijski oblik dizajniranog dijela sa specifikacijama i oblikom dijela podijeljenog u dvije polovice. U procesu ubrizgavanja, polovice kalupa su čvrsto zatvorene tako da nema zraka ili onečišćenja. Kalup se zagrijava prije izlijevanja rastaljenog aluminija, koji se može ulijevati, izlijevati ili ubrizgavati.
Nakon završetka procesa, kalup se ostavi da se ohladi kako bi se aluminijski dio stvrdnuo. Nakon hlađenja, dio se brzo uklanja iz kalupa kako bi se spriječilo stvaranje nedostataka.
Bez obzira koliko se proces činio jednostavnim, to je znanstveno i tehnički osmišljena metoda za proizvodnju dijelova velikih količina.
2. Lijevanje u pijesak
Proces lijevanja u pijesak uključuje pakiranje pijeska oko višekratno upotrebljivog kalupa koji ima oblik, detalje i konfiguraciju konačnog proizvoda. U kalupu su uključeni usponi koji omogućuju ulijevanje rastaljenog metala u kalup i dovod vrućeg aluminija u odljevak tijekom skrućivanja kako bi se spriječila poroznost uslijed skupljanja.
U kalupu se nalazi uljevni kanal koji omogućuje umetanje rastaljenog metala u kalup. Dimenzije kalupa su nešto veće od samog proizvoda kako bi se uračunalo skupljanje tijekom procesa hlađenja. Pijesak ima težinu i čvrstoću za održavanje oblika uzorka i otporan je na interakciju s rastaljenim metalom.
4. Vakuumsko lijevanje Vakuumsko lijevanje koristi hermetički zatvoreno kućište zvona koje ima otvor za uljevnik na dnu i vakuumski izlaz na vrhu. Proces započinje uranjanjem uljevnika ispod površine rastaljenog aluminija. U prijemniku se stvara vakuum koji stvara razliku u tlaku između šupljine kalupa i rastaljenog aluminija u lončiću.
Razlika u tlaku uzrokuje da rastaljeni aluminij teče uz kanal u šupljinu matrice, gdje se rastaljeni aluminij skrutnjava. Matrica se vadi iz prijemnika, otvara i dio se izbacuje.
Kontroliranje vakuuma i razlike tlaka između šupljine kalupa i rastaljenog aluminija omogućuje kontrolu brzine punjenja potrebne za dizajn dijela i zahtjeve ulijevanja. Kontrola brzine punjenja poboljšava sposobnost određivanja čvrstoće gotovog dijela.
Uranjanje uljevnog kanala ispod površine rastaljenog aluminija osigurava da će rastaljeni aluminij biti najčišća legura bez oksida i troske. Dijelovi su čisti i zdravi s minimalnim udjelom stranih tvari.
5. Lijevanje u industrijsku obradu
Lijevanje metodom ulaganja, poznato i kao lijevanje metodom izgubljenog voska, započinje ubrizgavanjem voska u kalup kako bi se stvorio uzorak gotovog proizvoda. Voštani uzorci pričvršćuju se na uljevni kalup kako bi se formirala konfiguracija nalik na stablo. Stablo se više puta umače u suspenziju, što stvara čvrstu keramičku ljusku oko voštanog oblika.
Nakon što se keramika stvrdne i očvrsne, zagrijava se u autoklavu kako bi se dovršilo izgaranje od voska. Kako bi se postigla željena temperatura ljuske, ona se prethodno zagrijava prije nego što se napuni rastaljenim aluminijem, koji se ulijeva u uljevnik i prolazi kroz niz kanala i vrata u kalupe. Kada se dijelovi stvrdnu, keramika se odbija, ostavljajući tri spojena dijela za rezanje iz stabla.
6. Lijevanje izgubljene pjene
Postupak lijevanja metodom izgubljene pjene je druga vrsta lijevanja u kojoj se vosak zamjenjuje polistirenskom pjenom. Kalup se oblikuje od polistirena u skupu poput kanala i uljevnika kod lijevanja u investicijskom lijevanju. Polistirenske kuglice se ubrizgavaju u zagrijane aluminijske kalupe pod niskim tlakom uz dodavanje pare kako bi se polistiren proširio i ispunile šupljine.
Model se postavlja u gusto zbijeni suhi pijesak koji se zbija vibracijama kako bi se uklonile praznine ili zračni džepovi. Kako se rastaljeni aluminij ulijeva u pješčani kalup, pjena se spaljuje i formira se odljevak.
Uobičajene primjene lijevanja aluminija
Zbog svojih izvrsnih fizikalnih i kemijskih svojstava, mnoge velike industrije koriste lijevani aluminij. Evo nekoliko uobičajenih primjena materijala.
1. Medicinska industrija
Proizvođači medicinskih dijelova oslanjaju se na aluminijske odljevke zbog njihove čvrstoće i male težine pri izradi proteza, kirurških posuda itd. Osim toga, postupak je prikladan za izradu složenih i točnih oblika po kojima je industrija poznata. Također, aluminij je pravi materijal zbog svoje otpornosti na koroziju jer mnoga medicinska oprema dolazi u kontakt s tjelesnim tekućinama.
2. Automobilska industrija
Proizvođači automobilskih dijelova oslanjaju se na aluminijske odljevke zbog njihove male težine bez kompromisa u pogledu čvrstoće i trajnosti. Kao rezultat toga, poboljšana je učinkovitost potrošnje goriva. Nadalje, izrada automobilskih dijelova složenih oblika postupkom lijevanja aluminija je lakša. Aluminijski odljevci prikladni su za izradu dijelova poput kočnica i volana.
3. Kulinarska industrija
Lijevani aluminij koristan je u kulinarstvu zbog svoje izdržljivosti, otpornosti na koroziju, male težine i izvrsne vodljivosti topline. Osim toga, materijal je pogodan za izradu posuđa zbog izvrsnog odvođenja topline, tj. može se brzo zagrijati i ohladiti.
4. Zrakoplovna industrija
Aluminijski dijelovi su savršeni za zrakoplovnu industriju zbog svoje male težine i čvrstoće. Njihova mala težina omogućuje zrakoplovu da koristi manje goriva za nošenje veće težine.
Izvor:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Uredio May Jiang iz MAT Aluminuma
Vrijeme objave: 26. srpnja 2023.
