Từ các bộ phận chính xác bên dưới nắp ca-pô xe hơi của bạn đến vỏ bọc chắc chắn của các thiết bị gia dụng và thậm chí cả điện thoại thông minh của bạn, nhiều sản phẩm hiện đại có chung một quy trình sản xuất: đúc áp lực nhôm. Kỹ thuật linh hoạt này đã trở nên không thể thiếu trong các ngành công nghiệp nhờ sự kết hợp độc đáo giữa hiệu quả và độ chính xác.
Đúc áp lực nhôm là một quy trình sản xuất hiệu quả cao, trong đó hợp kim nhôm nóng chảy được phun với tốc độ cao vào khuôn chính xác dưới áp suất lớn. Phương pháp này cho phép sản xuất nhanh chóng, quy mô lớn các bộ phận với độ chính xác kích thước tuyệt vời và bề mặt hoàn thiện nhẵn.
So với các phương pháp đúc thay thế như đúc cát hoặc đúc trọng lực, đúc áp lực nhôm mang lại những lợi thế khác biệt:
Để đáp ứng nhu cầu của quá trình đúc áp lực tốc độ cao, các hợp kim nhôm chuyên dụng với độ lỏng tăng cường đã được phát triển. Các thành phần này khác với các hợp kim đúc nhôm tiêu chuẩn, thường kết hợp các nguyên tố như sắt (Fe). Mặc dù thường được coi là tạp chất trong các hợp kim thông thường, sắt có vai trò quan trọng trong đúc áp lực bằng cách ngăn chặn sự bám dính kim loại vào khuôn, một hiện tượng được gọi là "hàn."
Trong khi các quy trình đúc truyền thống gặp khó khăn với độ chính xác, đúc áp lực nhôm đạt được độ chính xác kích thước đáng kể, thường đạt đến dung sai cấp IT13-IT15 hoặc tốt hơn. Độ chính xác này làm cho quy trình trở nên lý tưởng cho các ứng dụng sản xuất hàng loạt.
Khoảng 90% sản phẩm đúc áp lực nhôm sử dụng hợp kim ADC12, được đánh giá cao vì sự kết hợp cân bằng giữa các đặc tính đúc, tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn. Hợp kim này đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp cho hầu hết các ứng dụng.
Trong khi nhôm có độ bền vốn có tốt, các bộ phận đúc áp lực thường trải qua các phương pháp xử lý bề mặt để cải thiện hơn nữa các tính chất cơ học. Các quy trình này không chỉ làm tăng độ bền mà còn tăng cường khả năng chống ăn mòn và đặc tính mài mòn.
Các bộ phận nhôm đúc áp lực thể hiện những khác biệt về cấu trúc vi mô rõ rệt giữa các vùng bề mặt và bên trong. Bề mặt tạo thành một "lớp làm lạnh" - một cấu trúc dày đặc, cứng (độ cứng khoảng Hv110) do làm nguội nhanh. Độ dày của lớp này khác nhau tùy thuộc vào hình dạng của bộ phận và nhiệt độ khuôn, với các phần mỏng hơn và khuôn nguội hơn tạo ra các lớp làm lạnh dày hơn.
Các vùng bên trong, nguội chậm hơn, phát triển các cấu trúc vi mô thô hơn với độ xốp lớn hơn và độ cứng thấp hơn (Hv85-90). Lớp làm lạnh tác động đáng kể đến hiệu suất cơ học, với các lớp dày hơn thường cải thiện độ bền kéo và độ giãn dài. Cần cẩn thận trong quá trình gia công để bảo tồn vùng bề mặt quan trọng này.
Độ bền của nhôm đúc áp lực thường được đo bằng các mẫu tiêu chuẩn ASTM, thể hiện các khuyết tật tối thiểu trong các phần song song của chúng. Tuy nhiên, độ bền thực tế của bộ phận thường thấp hơn các giá trị lý tưởng này, như được thể hiện trong so sánh này đối với hợp kim ADC12:
| Thuộc tính | Mẫu ASTM | Bộ Phận Thực Tế |
|---|---|---|
| Độ Bền Kéo | 320 MPa | 224 MPa |
| Độ Giãn Dài | 5% | 2.5% |
Nhiều phương pháp xử lý bề mặt khác nhau có thể tăng cường các đặc tính của nhôm đúc áp lực:
Nhôm đúc áp lực thường thể hiện độ bền cao hơn so với các loại đúc cát hoặc đúc khuôn vĩnh cửu tương đương do tốc độ làm nguội nhanh hơn và cấu trúc vi mô mịn hơn.
Đúc áp lực nhôm mang lại sáu lợi ích chính:
Kỹ thuật này có một số thách thức:
Khuôn đúc áp lực cho nhôm thường sử dụng các vật liệu như:
Vật liệu khuôn lý tưởng phải chịu được chu kỳ nhiệt khắc nghiệt của quá trình (kim loại nóng chảy 600-700°C tiếp xúc với bề mặt khuôn 450-550°C) đồng thời chống lại sự hàn.
Quá trình đúc áp lực bao gồm:
Trong khi nhôm có khả năng chống ăn mòn tự nhiên, các phương pháp bảo vệ bao gồm:
Các hợp kim đúc áp lực nhôm chính bao gồm:
Các bộ phận nhôm đúc áp lực đóng vai trò quan trọng trong:
Người liên hệ: Mr. Yellow
Tel: +86 15826062215
