自動車のハッドの下にある高精度部品から 家電の頑丈な外装まで スマートフォンでさえ 多くの現代製品には 共通した製造プロセスがありますアルミニウム 鋳造効率と精度のユニークな組み合わせにより,この汎用技術があらゆる業界で不可欠になりました.
アルミニウム型鋳造は,高効率の製造プロセスで,溶けたアルミニウム合金が高圧で高速で精密型に注入される.この方法は,迅速な,優れた寸法精度と滑らかな表面仕上げを持つ部品の大規模生産.
砂鋳造や重力鋳造などの代替鋳造方法と比較して,アルミ鋳造は明確な利点があります.
高速鋳造の要求に応えるため,流動性が向上した特殊なアルミ合金が開発されました.これらの組成は標準アルミ合金とは異なります.鉄 (Fe) などの元素を多く含む鉄は通常,従来の合金における不純物と考えられるが,金属と模具の粘着を防止することで,鋳造における重要な役割を果たす.この現象は"溶接"として知られる.
鋳造プロセスは伝統的に精度に苦労していますが,アルミ鋳造は顕著な寸法精度を達成し,通常はIT13-IT15グレードの許容量またはそれ以上に達します.この精度 は,大量生産 の 適用 に 理想 的 な 方法 に なる.
鋳造製品の約90%はADC12合金を使用しており,鋳造特性,機械特性,耐腐蝕性のバランスのとれた組み合わせで評価されています.この合金 は ほとんどの 用途 で 業界 の 標準 に なっ て い ます.
アルミニウムは固有の強度が良いものの,鋳造部品は機械的性能をさらに改善するために表面処理を受けることが多い.この プロセス は 耐久 性 を 向上 さ せる だけ で なく,腐食 耐性 や 磨き 特性 を 向上 さ せる.
表面と内部の領域は微小構造の違いを示します.表面は"冷たい層"を形成します.急速な冷却による硬い構造 (約HV110硬さ)この層の厚さは,部品の幾何学と模具の温度によって変化し,より薄い部分と冷たい模具がより厚い冷却層を生成します.
内部の領域は冷却が遅いため,毛孔度が高く硬度が低い (Hv85-90) より粗い微細構造が形成される.冷却層は機械性能に大きく影響する.厚い層で,一般的に拉伸強度と長さを向上させる処理中にこの重要な表面領域を維持するために注意を払う必要があります.
鋳型アルミニウムの強さは,通常,並列切片に最小限の欠陥を示すASTM標準標本を使用して測定されます.実際のコンポーネント強さは,しばしばこの理想値を下回ります.この比較では,ADC12合金について示されているように:
| プロパティ | ASTMサンプル | 実際の構成要素 |
|---|---|---|
| 張力強度 | 320 MPa | 224 MPa |
| 伸縮 | 5% | 20.5% |
様々な表面処理により,鋳型アルミの性能が向上します.
鋳型アルミニウムは,より速い冷却速度とより細かい微細構造により,砂鋳物または恒久型鋳物と同等のより高い強度を示します.
アルミニウム 型 鋳造 は 6 つの 主要 な 利点 を 提供 し て い ます
この技術にはいくつかの課題があります
アルミニウムの鋳造型は,通常,以下のような材料を使用します.
理想的な模具材料は,溶接に抵抗しながら,プロセスの極端な熱循環 (600~700°Cの溶融金属が模具表面に450~550°Cで接触) に耐えなければならない.
鋳造過程には,次の要素が含まれます.
アルミニウム は 自然 に 腐食 に 抵抗 し て い ます が,以下 の よう な 保護 方法 が あり ます.
主要なアルミニウム型鋳造合金には,以下が含まれます.
鋳型アルミニウム部品は,次の点において重要な役割を果たします.
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