Teknologi die casting aluminium terbaru pada tahun 2022

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan pesat dari industri mobil, dirgantara, dan komputer, persyaratan yang lebih tinggi telah ditempatkan pada coran dengan ringan, ketangguhan tinggi, dan ketahanan korosi. Untuk bagian paduan aluminium, pemrosesan dan pembentukan paduan kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, tahan korosi, paduan cacat, dan proses pembentukan bagian paduan besar dan kompleks telah menjadi hotspot penelitian paduan ringan. Namun, sebagian besar sifat mekanik paduan aluminium cor sebagian besar adalah kekuatan tarik rendah dan elongasi rendah dalam kondisi die casting.

Mengapa kita perlu membahas die casting aluminium baru?

Dengan perkembangan teknologi, permintaan akan coran berkekuatan tinggi dan ringan secara bertahap meningkat, dan keuntungan menggunakan proses die-casting untuk menyiapkan bagian paduan aluminium telah menarik perhatian. Proses die casting (die-casting) adalah proses pengecoran khusus yang biasa digunakan dalam industri pengolahan. Dengan mengisi logam cair atau logam semi-cair ke dalam cetakan die casting dengan kecepatan tinggi di bawah tekanan tinggi, itu dibentuk dan dipadatkan di bawah tekanan untuk akhirnya mendapatkan casting.

Karena coran yang dibentuk dengan proses die casting memiliki keunggulan akurasi dimensi tinggi, kekuatan tinggi, dan pemanfaatan material yang tinggi, die-casting dan die-casting kekuatan tinggi banyak digunakan dalam pembuatan komponen dengan bentuk kompleks dan beban sedang.

Kepadatan aluminium hanya sekitar 1/3 dari besi, tembaga, seng, dan paduan lainnya. Ini adalah salah satu bahan paduan die-casting yang memenuhi persyaratan ringan. Selain itu, aluminium memiliki kekuatan spesifik dan kekakuan spesifik yang tinggi serta memiliki sifat reologi bodi plastik yang baik. Kisaran suhu kristalisasi sempit, laju penyusutan linier kecil dan keuntungan lainnya, mudah dibentuk dan dipotong, dan memiliki sifat mekanik dan ketahanan korosi yang tinggi. Berdasarkan keunggulan di atas, paduan aluminium telah menjadi salah satu bahan paduan die-casting berkekuatan tinggi dan tangguh.

Dies coran paduan aluminium memiliki efek pengurangan berat badan yang sangat baik di otomotif, dirgantara, dan industri lainnya. Sejak tahun 1980-an, perkembangan pesat industri otomotif telah mendorong perkembangan industri terkait, dan perkembangan industri otomotif terutama tentang kecerdasan, ringan, modularisasi, dll. Teknologi penggantian coran besi cor dengan coran paduan aluminium, teknik plastik, dan serat karbon telah berkembang pesat. Di antaranya, lebih dari 40 jenis suku cadang seperti penukar panas, silinder mesin, pompa air, dan hub roda di mobil terbuat dari paduan aluminium.

Mati baru pemeran ing paduan aluminium

Industri otomotif terus berkembang berdasarkan kebutuhan energi, keamanan, kenyamanan, dan faktor lainnya. Perkembangan kebutuhan industri otomotif akan material berada pada era penerapan paduan aluminium-magnesium untuk menggantikan baja, besi tuang, dan material lain yang boros energi, berkualitas tinggi, dan berat.

Bagian tubuh tradisional terutama didasarkan pada stamping pelat baja atau penonjolan hidrolik atau pengelasan pelat yang disesuaikan. Jika paduan aluminium digunakan, ada kebutuhan untuk kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi. Penerapan paduan aluminium memiliki keunggulan integrasi suku cadang yang tinggi. Persyaratan kinerja bagian yang berbeda berbeda. Beberapa perlu meningkatkan perpanjangannya, dan beberapa perlu meningkatkan ketahanan korosinya. Dengan perkembangan proses die casting vakum tinggi, kinerja pemrosesan bagian die casting membutuhkan paduan aluminium yang lebih baik dengan berbagai sifat.

Untuk memenuhi permintaan paduan aluminium plastisitas tinggi, para sarjana dari Jerman dan Jepang telah meneliti paduan Al-Si-Mg plastisitas tinggi berdasarkan teknologi vakum tinggi sejak tahun 1990-an. Dalam paduan aluminium die-casting baru yang dikembangkan oleh Germany Rheinland Aluminium Company:Maximal-59, Sila-font-36, dan Castasil-37, kandungan elemen Fe dalam paduan dikontrol menjadi kurang dari 0,2% untuk memastikan ketangguhan dan kekuatan pengecoran. Fenomena lengket terjadi, dan elemen Mn 0,5% ~ 0,8% ditambahkan ke paduan pada saat yang sama. Setelah pengujian, perpanjangan sampel batang bulat standar paduan Maximal-59 dalam keadaan as-cast dapat mencapai 17%, dan telah digunakan dalam pembuatan pintu mobil.

Kondo Kaili menggunakan Silafont-36 sebagai paduan dasar untuk mendapatkan sifat mekanik yang berbeda dengan mengontrol kandungan Mg dalam paduan. Studi ini menemukan bahwa ketika fraksi massa Mg adalah 0,33%~0,40%, paduan aluminium menunjukkan tingkat perpanjangan dan kekuatan tekan yang lebih baik.

Sarjana Jerman telah mengembangkan paduan Aural-2 dan Aural-3. Paduan Au-ral-3 memiliki fluiditas yang baik dan kinerja pengisian yang baik, dan paduan Aural-3 dapat diberi perlakuan panas dengan menambahkan elemen Mg, dan paduan jenis baru dapat diperoleh dengan perlakuan larutan. Perpanjangan kekuatan tinggi dan paduan keras adalah 5% sampai 12%, dan kekuatan luluh 0.2 adalah 250MPa.

Saat ini, banyak perusahaan dan lembaga penelitian di China sedang mengembangkan paduan aluminium berkekuatan tinggi dan tangguh yang cocok untuk bagian struktural bodi mobil. Selama kerja sama, paduan aluminium cor tahan panas elongasi tinggi dan metode persiapan pengecoran tekanannya dikembangkan.

Paduan milik paduan Al-Si-Mg, yang menggambarkan kandungan Si, Cu, dan Mg, dan menentukan elemen jejak Sc dan M (setidaknya satu dari Ti, Zr, dan V). Kekuatan luluh dapat mencapai 169MPa, perpanjangan dapat mencapai 10,0%, kekuatan tarik suhu tinggi pada 200 ° C dapat mencapai 190MPa, dan perpanjangan suhu tinggi dapat mencapai 14,0%. Ini memiliki suhu kamar dan ketahanan panas yang sangat baik dan dapat digunakan di suku cadang otomotif tanpa perlakuan panas solusi. Mengukur kebutuhan pengembangan.

Singkatnya, penelitian saat ini tentang paduan aluminium die-casting kekuatan tinggi dan ketangguhan baru terutama berfokus pada sistem Al-Si-Mg. Karena penambahan Mg dalam paduan sistem Al-Si, Mg2Si dapat terbentuk, dan larutan padat dapat terbentuk selama perlakuan larutan. Elemen paduan dan Mg juga dapat membentuk film spinel yang sangat tahan korosi pada permukaan cairan paduan untuk meningkatkan ketahanan korosi pada coran.

Secara teori, efek penguatan komprehensif elemen Cu pada paduan Al-Si lebih signifikan. Dibandingkan dengan unsur Mg, unsur Cu lebih mudah membentuk inti dalam paduan aluminium, dan kinerjanya meningkat setelah perlakuan panas, tetapi laju disolusi unsur Cu dalam paduan aluminium lebih tinggi daripada unsur Mg. rendah, aplikasi dalam paduan Al-Si terbatas. Penelitian tentang sifat kekuatan tinggi dan ketangguhan baru dari paduan Al-Si-Cu perlu didiskusikan lebih lanjut, yang sangat penting untuk penelitian dan pengembangan paduan aluminium kekuatan tinggi dan tangguh yang baru.