Алуминијум је један од најчешће коришћених метала у ливењу улагања. У улагањем у ливење (изгубљено ливење воска), алуминијум и њене легуре се широко користе у ваздухопловству, аутомобилу, електронику и потрошачким производима због своје светлосне тежине, високе топлотне проводљивости, отпорност на корозију и добру капитаљивост.
Следе детаљна анализа суијина на кључним карактеристикама алуминијумских метала у инвестиционом ливењу, заједничким легурама, процесима и случајевима пријаве:
И. Предности алуминијумског метала у инвестиционом ливењу
Лагани: алуминијумски метал има ниску густину (око 2,7 г \/ цм³), који је погодан за производњу лаганих делова (као што су ваздухопловни грађевински делови, делови аутомобила).
Висока топлотна проводљивост и електрична проводљивост користе се у сценаријима као што су радијатори и електронски кућишта која захтевају брзу проводљивост топлоте.
Алуминијумска површина је једноставна за формирање густих оксида филма (АЛ₂О₃), који има добру отпорност на атмосферску и хемијску корозију.
Добра флуидност, умерена скупљања (око 6-8%) и добри перформансе ливења погодни су за сложене лименке танког зида.
Откажи алуминијум може бити 100% рециклиран и поново користити, у складу са потребама одрживог развоја.
ИИ. Уобичајени легури алуминијума за инвестициони ливење
Алуминијумско-силицијумски систем (ал-СИ): најбоља флуидност, ниска скупљања (као што је А356, А357).
Алуминијум-бакар Систем (ал-ЦУ): Висока чврстоћа, али лоша кадицабилити (као што је 2 0 1. 0, 204.0).
Систем алуминијум-магнезијума (АЛ-МГ): Снажна отпорност на корозију (као што је 514. 0, 52 0. 0).
Алуминијум-цинк систем (ал-Зн): природно средство за стврдњавање (као што је 713. 0).
ИИИ. Кључне тачке процеса ливења у инвестиције од алуминијума
Топљење и сипање
Контрола температуре: Температура алуминијумске течности је обично 680-750 степен да би се избегло прегревање и инклузије оксидације.
Обрада дегасирања: Увести аргон или користити ротациону демассер за смањење водоничних пора (алуминијумска течност је једноставна за апсорбују водоника).
Брзина изливања: Брзо пуњење је потребно за смањење ризика од руптура оксида филм.
Дизајн калупа и љуске
Материјал шкољке: силика сол или алуминозиликатна керамичка суспензија, добра стабилност високе температуре (температура синтеровања 900-1100 степен).
Дебљина шкољке: сложени делови захтевају вишеслојни премаз (5-8 слојеви) како би се осигурало равнотежу између снаге и пропусности.
Пост-обрада
ТОЧНО обрада: Т6 третман (чврсто решење + вештачко старење) значајно побољшава снагу (попут А 357- Т6 снаге до 345 МПа).
Површински третман: анодизирање, пескање или електроплирање за побољшање отпорности на хабање и естетику.
ИВ. Изазови и решења за ливење алуминијумског инвестиција
1. Индузије оксидације (алоои оштећења)
Током процеса топљења и изливања, алуминијумска течност лако реагује са кисеоником да би се формирала алуминијумски оксидни филм (аЛ₂О₃), што је резултирало инклузијама унутар ливења, смањујући механичка својства и квалитет површине. Инертна заштита гаса је њено решење. Током топљења се уводе аргон или азот да покрију површину алуминијумске течности (као што је коришћење ротационог дегассер + ар мешовитог гаса). Користите технологију вакуумског липа (вакуумска диплома)<10⁻² mbar) to completely isolate oxygen (such as aerospace precision castings). Add a NaCl-KCl composite flux layer to absorb oxides and form a protective barrier. Use a bottom pouring gate or a serpentine runner to reduce aluminum liquid turbulence (the probability of oxide film rupture is reduced by 50%).
2 скупљање и скупљање (очвршћавање оштећења)
Стопа очвршћивања алуминијумске легуре је релативно висока (6-8%), а дебеле и велике површине пресека су склони унутрашњим празнинама због недовољне накнаде за скупљање. Позиција у успону може се оптимизовати путем софтвера Симулације (ПроЦаст \/ Магмасофт) како би се осигурало да је дебела зидна површина учвршћује последње. Поставите графитно охлађено гвожђе у врућу зону за убрзање локалног хлађења (јачина скупљања се смањује за 40%). Спреј цирконијум оксид охлађени премаз унутар шкољке (брзина хлађења се повећава 2-3 пута). Додајте трагови стронцијум (СР) или титанијум (ТИ) да бисте прочистили зрна (као што је 356+0. 02% ср, стопа скупљања се смањује за 30%).
3. Термалне пукотине (СООТИФИЦИФИРАЊЕ СРЕЋЕ КРАЂЕЊЕ)
Сложени одливци су хладни неравномерно због разлика у дебљини зида, а унутрашњи стрес прелази затезну чврстоћу материјала. Суијиново решење је да одаберете легуре са ниским стресом и користите ал-Си легуре (као што је А357). Садржај силицијума од 7% може побољшати отпорност на пуцање. Температура предгревања шкољке повећава се са 200 степени до 450 степени да би се смањила градијент хлађења (стопа пукотина се смањује за 60%). Оптимизирајте структуру, дизајн округлог углова (р већи од или једнак 3 мм) да бисте избегли концентрацију стреса, а нагиб танке дебеле транзиционе зоне је мањи или једнак 15 степени. Након гранатирања ливења, пријавите се 20-50 Хз механичке вибрације да бисте ослободили преостали стрес (ризик од пуцања се смањује за 70%).
4. Површинска храпавост и прецизност димензија
The inner surface defects of the ceramic shell (such as slurry bubbles) are transmitted to the casting, affecting the accuracy (Ra>6.3μм). Суијин препоручује прецизну прецизну припрему љуске, користећи нано-скалом силикате соли (величина честица<50nm) slurry, and the shell surface finish Ra<1.6μm. Using 3D printed ceramic shells (such as ExOne S-Max Flex), the resolution reaches 140μm and the dimensional error is ±0.1mm. Electrolytic polishing of castings (voltage 12V, time 5min), Ra can be reduced from 6.3μm to 0.8μm.
5. Сложене танке зидне структуре је тешко формирати
Иако легуре алуминијума имају добру флуидност, склони су непотпуним пуњењу или хладноћи када је дебљина зида<1mm. Low-pressure/vacuum assisted pouring is required, and the pressure is controlled at 0.5-1.2 bar, and the filling speed is increased by 30% (suitable for thin-walled parts of drone frames). Optimize the permeability of the shell, add 30% mullite fiber to the ceramic slurry, and the permeability is increased from 15 cm³/(min·cm²) to 45 cm³/(min·cm²). Ultra-fine treatment of alloys, so that electromagnetic stirring + ultrasonic vibration can jointly refine the grains (grain size is reduced from 200μm to 50μm), and the fluidity is increased by 25%.
В. Будући трендови
Развој лаганих легура велике чврстоће
Нано-побољшани композитни материјали на бази алуминијума (као што су ал-СИЦ) за побољшање отпорности на хабање и перформансе високог температура.
Оптимизација дигиталног процеса
Симулација ливења АИ предвиђа скупљање и аутоматски оптимизује систем ливења.
Зелена технологија ливења
Калуп за керамички шкољки са био-заснованим везивом смањује емисију угљеника од печења.
Алуминијумски метал постао је основни материјал за врхунску производњу у ливењу у инвестирању због лаганске, високе топлотне проводљивости и одличне перформансе ливења. Кроз оптимизацију легура (као што су Алси10МГ), процеса иновација (вакуумско ливење) и јачање накнадног обраде (Т6 топлотни третман), алуминијумски одливци могу да испуне строге захтеве ваздухопловног, аутомобилом и другим пољима. У будућности, са интеграцијом нових материјала и дигиталних технологија, лијевање алуминијума улагања додатно ће побољшати ефикасност и одрживост.