Az alumíniumöntés egy olyan eljárás, amellyel nagy tűrésű és kiváló minőségű alkatrészeket lehet előállítani oly módon, hogy az olvadt alumíniumot precízen megtervezett és precíziósan megmunkált szerszámba, öntőformába vagy formába öntik. Ez egy hatékony eljárás összetett, bonyolult, részletes alkatrészek előállítására, amelyek pontosan megfelelnek az eredeti terv specifikációinak.
Az alumíniumöntési folyamat
1. Állandó öntőforma öntés
Az alumínium állandó kokillaöntés költségeinek nagy részét a forma megmunkálása és formázása teszi ki, amely általában szürkeöntvényből vagy acélból készül. A formát a tervezett alkatrész geometriai alakjára formálják, a specifikációknak és az alkatrész alakjának megfelelően, két részre osztva. A fröccsöntési folyamat során a forma feleit szorosan lezárják, így nem lesznek benne levegő vagy szennyeződések. A formát az olvadt alumínium öntése előtt felmelegítik, amelyet aztán merőkanállal, öntéssel vagy fröccsöntéssel lehet előállítani.
A folyamat befejeztével a formát hagyják lehűlni, hogy az alumínium alkatrész megszilárduljon. Lehűlés után az alkatrészt gyorsan eltávolítják a formából, hogy megakadályozzák a hibák kialakulását.
Függetlenül attól, hogy milyen egyszerűnek tűnik a folyamat, ez egy tudományosan és műszakilag megtervezett módszer nagy mennyiségű alkatrész előállítására.
2. Homoköntés
A homoköntési eljárás során homokot töltenek egy újrafelhasználható mintázat köré, amely a végtermék alakját, részleteit és konfigurációját viseli magán. A mintázatban emelőelemek találhatók, amelyek lehetővé teszik az olvadt fém öntését a formába, valamint a forró alumínium betáplálását az öntvénybe a szilárdulás során, hogy megakadályozzák a zsugorodási porozitást.
A mintához tartozik egy beömlőnyílás, amely lehetővé teszi az olvadt fém behelyezését a formába. A minta méretei valamivel nagyobbak, mint a termék méretei, hogy figyelembe vegyék a hűtési folyamat során fellépő zsugorodást. A homok súlya és szilárdsága megőrzi a minta alakját, és ellenáll az olvadt fémmel való kölcsönhatásnak.
4. Vákuumöntés A vákuumos öntés egy légmentesen záródó harang alakú házat használ, amelynek alján egy beömlőnyílás, tetején pedig egy vákuumkimenet található. A folyamat azzal kezdődik, hogy a beömlőnyílást az olvadt alumínium felszíne alá merítik. A tartályban vákuum keletkezik, ami nyomáskülönbséget hoz létre a kokillaüreg és a tégelyben lévő olvadt alumínium között.
A nyomáskülönbség miatt az olvadt alumínium felfelé áramlik a beömlőnyíláson a szerszámüregbe, ahol az olvadt alumínium megszilárdul. A szerszámot eltávolítják a tartályból, kinyitják, és az alkatrész kilökődik.
A vákuum és a szerszámüreg, valamint az olvadt alumínium közötti nyomáskülönbség szabályozása lehetővé teszi az alkatrész tervezése és a szelepvezérlési követelmények által megkövetelt töltési sebesség szabályozását. A töltési sebesség szabályozása javítja a kész alkatrész tömörségének meghatározásának lehetőségét.
Az öntőforma az olvadt alumínium felszíne alá merül, így az olvadt alumínium a legtisztább ötvözet lesz, oxidoktól és salakoktól mentes. Az alkatrészek tiszták és épek lesznek, minimális idegen anyaggal.
5. Befektetési öntés
A viaszos öntés, más néven viaszvesztéses öntés, azzal kezdődik, hogy viaszt fecskendeznek a szerszámba, hogy létrehozzák a késztermék mintázatát. A viaszos mintákat egy öntőformához rögzítik, hogy fa alakú konfigurációt hozzanak létre. A fát többször mártják egy pépbe, ami egy erős kerámia héjat képez a viaszforma körül.
Miután a kerámia megkötött és megkeményedett, autoklávban hevítik a paraffinkiégetés befejezése érdekében. A kívánt hőmérséklet elérése érdekében a héjat előmelegítik, mielőtt megtöltötték volna az olvadt alumíniummal, amelyet a beöntőnyílásba öntenek, és amely a beöntőnyílásokon és kapukon keresztül a formákba jut. Amikor az alkatrészek megkeményedtek, a kerámiát leütik, így a fából kivágható, összefüggő részek maradnak.
6. Elveszett haböntés
Az elveszett hab öntési eljárás egy másik típusú befektetési öntés, ahol a viaszt polisztirol habbal helyettesítik. A mintát polisztirolból öntik egy csoportos összeállításban, hasonlóan a befektetési öntvények futócsövéhez és csapjaihoz. A polisztirol gyöngyöket alacsony nyomáson fecskendezik fűtött alumínium öntőformákba, gőz hozzáadásával, hogy a polisztirol kitáguljon és kitöltse az üregeket.
A mintát sűrűn tömörített száraz homokba helyezik, amelyet vibrációs tömörítéssel tömörítenek, hogy kiküszöböljék az üregeket vagy légbuborékokat. Ahogy az olvadt alumíniumot a homokformába öntik, a hab elég, és az öntvény kialakul.
Az alumínium öntésének gyakori alkalmazásai
Kiváló fizikai és kémiai tulajdonságai miatt számos jelentős iparág használ öntött alumíniumot. Íme néhány gyakori alkalmazási terület az anyagból.
1. Orvosi ipar
Az orvosi alkatrészgyártók az alumíniumöntvényekre támaszkodnak a protézisek, sebészeti tálcák stb. gyártása során azok szilárdsága és könnyű súlya miatt. Emellett az eljárás alkalmas összetett és pontos formák előállítására, amelyekről az iparág ismert. Az alumínium a megfelelő anyag a korrózióállósága miatt is, mivel sok orvosi berendezés érintkezik testnedvekkel.
2. Autóipar
Az autóalkatrész-gyártók az alumíniumöntvényekre támaszkodnak, mivel azok könnyűek, anélkül, hogy a szilárdságukról és a tartósságukról feláldoznák őket. Ennek eredményeként javult az üzemanyag-hatékonyság. Ezenkívül az alumíniumöntési eljárással könnyebb összetett formájú autóalkatrészeket előállítani. Az alumíniumöntvények alkalmasak olyan alkatrészek gyártására, mint a fékek és a kormánykerekek.
3. Kulináris ipar
Az öntött alumínium tartóssága, korrózióállósága, könnyű súlya és kiváló hővezető képessége miatt hasznos a konyhai iparban. Emellett az anyag kiváló hőelvezetési képessége miatt alkalmas edények készítésére is, azaz gyorsan felmelegszik és lehűl.
4. Repülőgépipar
Az alumínium alkatrészek könnyű súlyuk és szilárdságuk miatt tökéletesek a repülőgépipar számára. Kis súlyuk lehetővé teszi, hogy a repülőgép kevesebb üzemanyagot használjon nagyobb súly szállításához.
Forrás:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Öntvény-alumínium-alkalmazásai
Szerkesztette: May Jiang, a MAT Aluminum oldaláról
Közzététel ideje: 2023. július 26.
