Gids voor het optimaliseren van gietprocessen voor aluminiumlegeringen

Aluminium giettechnologie heeft al decennia lang een belangrijke rol gespeeld in de automotive- en luchtvaartindustrie, met een brede acceptatie die begon halverwege de jaren 1970.Aluminium-silicium (Al-Si) systemen zijn vooral bekend geworden vanwege hun superieure gietkenmerken, vaak versterkt met extra koper en/of magnesium voor een betere sterkte.

Bij het gieten door middel van zwaartekracht worden A319 en A356 legeringen vooral gebruikt in de industrie.Terwijl de A380 voornamelijk dient niet-structurele toepassingen zoals behuizingen en deksels, biedt A383 een hogere sterkte voor structurele componenten met veeleisende prestatievereisten.

De druk voor lichtgewicht in de auto's heeft de ontwikkeling van geavanceerde legeringen zoals AURAL-2, Silafont-36 en Magsimal-59 gestimuleerd.Deze materialen voldoen aan de strenge eisen van de structuren van de carrosserie die hoge sterkte en buigzaamheid vereisen.Hun strikte beperkingen op het ijzergehalte (< 0,2%) beperken echter het gebruik van secundaire legeringen, wat resulteert in hogere kosten in vergelijking met conventionele A319- en A380-legeringen.

Het meest voorkomende giet legering systeem biedt uitstekende gietbaarheid en corrosiebestendigheid.

Deze legeringen bieden een hoge sterkte en een goede bewerkbaarheid, maar vertonen relatief slechte corrosiebestendigheid.

Ze zijn opmerkelijk voor hun uitzonderlijke corrosiebestendigheid, met name in mariene omgevingen.

Hoewel deze legeringen een hoge sterkte en hardheid bieden, vertonen ze een slechtere gietbaarheid en corrosiebestendigheid en vereisen ze vaak gespecialiseerde behandelingen.

Gegote aluminiumlegeringen ondergaan verschillende warmtebehandelingen, waaronder homogenisatie, oplossingwarmtebehandelingen, afzuigen en tempereren.Sommige onderdelen maken gebruik van de "casting-trimming-shipping" (CTS) methode zonder warmtebehandeling, met name in drukgegooid.

Aluminiumlegeringen zijn na staal het op een na meest gebruikte structuurmetaal, gewaardeerd om hun lage dichtheid, hoge sterkte-gewichtsverhouding en uitstekende corrosiebestendigheid.Deze eigenschappen maken ze ideaal voor de luchtvaart., automotive, marine en power electronics toepassingen.

Selectief lasersmelten (SLM) is een veelbelovende additieve productietechnologie voor aluminiumcomponenten.Dit proces maakt complexe geometrieën mogelijk met fijne microstructuren en verbeterde mechanische eigenschappenHet is echter nog steeds noodzakelijk om de oppervlakte van industriële kwaliteit en de dimensie nauwkeurigheid te bereiken.

De fabrikanten kiezen uit vier primaire gietmethoden:

• Sandgieten (door zwaartekracht gevoed)
• Investeringsgieten (in keramische malen met zwaartekracht)
• Permanent gieten door middel van zwaartekracht
• Gietwerk onder druk in permanente metaalvormen

De aluminiumgietindustrie heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van verwerkingsmethoden, waaronder verschillende verhardingsbehandelingen en nieuwe legeringscomposities.Ongeveer 20% van de wereldwijde aluminiumproductie wordt gebruikt voor gietwerkHet is echter niet zo eenvoudig om de verwarming van de vorm te controleren.

Als het belangrijkste gegoten aluminium systeem hebben Al-Si-legeringen een eenvoudig eutectisch fasediagram.Verfijning van de microstructuur door snelle koeling of wijziging (toevoeging van natriumverbindingen) verbetert de mechanische eigenschappen aanzienlijkHet legeren met koper, magnesium of nikkel verbetert de sterkte en de prestaties bij hoge temperaturen voor veeleisende toepassingen zoals motoronderdelen.