Livenje aluminija je metoda za proizvodnju visokokvalitetnih i visokotolerantnih dijelova izlijevanjem rastopljenog aluminija u precizno dizajniran i precizno konstruiran kalup, matricu ili formu. To je efikasan proces za proizvodnju složenih, zamršenih i detaljnih dijelova koji tačno odgovaraju specifikacijama originalnog dizajna.
Proces lijevanja aluminija
1. Livenje u trajne kalupe
Veliki dio troškova lijevanja aluminija u trajne kalupe odnosi se na obradu i oblikovanje kalupa, koji se obično izrađuje od sivog lijeva ili čelika. Kalup se oblikuje u geometrijski oblik dizajniranog dijela sa specifikacijama i oblikom dijela podijeljenog na dvije polovice. U procesu ubrizgavanja, polovice kalupa su čvrsto zatvorene tako da nema zraka ili nečistoća. Kalup se zagrijava prije izlijevanja rastopljenog aluminija, koji se može izlijevati kutlačom, izlijevati ili ubrizgavati.
Nakon završetka procesa, kalup se ostavlja da se ohladi kako bi se aluminijski dio stvrdnuo. Nakon hlađenja, dio se brzo uklanja iz kalupa kako bi se spriječilo stvaranje defekata.
Bez obzira koliko jednostavan proces može izgledati, to je naučno i tehnički osmišljena metoda za proizvodnju dijelova velikih količina.
2. Livenje u pijesku
Proces lijevanja u pijesku uključuje pakiranje pijeska oko višekratno upotrebljivog kalupa koji ima oblik, detalje i konfiguraciju konačnog proizvoda. Kalup uključuje uspone koji omogućavaju da se rastopljeni metal izlije u kalup i da se vrući aluminij dovodi u odljevak tokom skrućivanja kako bi se spriječila poroznost usljed skupljanja.
U kalupu se nalazi i ulivni kanal koji omogućava umetanje rastopljenog metala u kalup. Dimenzije kalupa su nešto veće od samog proizvoda kako bi se uračunalo skupljanje tokom procesa hlađenja. Pijesak ima težinu i čvrstoću da održi oblik kalupa i otporan je na interakciju sa rastopljenim metalom.
4. Vakuumsko livenje pod pritiskom Vakuumsko livenje pod pritiskom koristi hermetički zatvoreno kućište zvona koje ima otvor za ulivnik na dnu i vakuumski izlaz na vrhu. Proces počinje uranjanjem ulivnika ispod površine rastopljenog aluminija. U prijemniku se stvara vakuum, stvarajući razliku pritiska između šupljine kalupa i rastopljenog aluminija u lončiću.
Razlika u pritisku uzrokuje da rastopljeni aluminij teče uz kanal u šupljinu kalupa, gdje se rastopljeni aluminij stvrdnjava. Kalup se vadi iz prijemnika, otvara i dio se izbacuje.
Kontroliranje vakuuma i razlike pritiska između šupljine kalupa i rastopljenog aluminija omogućava kontrolu brzine punjenja koju zahtijeva dizajn dijela i zahtjevi za ulijevanje. Kontrola brzine punjenja poboljšava sposobnost određivanja ispravnosti gotovog dijela.
Potapanje ulivnog kanala ispod površine rastopljenog aluminija osigurava da će rastopljeni aluminij biti najčistija legura bez oksida i troske. Dijelovi su čisti i zdravi s minimalnim brojem stranih materijala.
5. Livenje u metale
Livenje po metodi prerade, poznato i kao livenje po metodi izgubljenog voska, počinje ubrizgavanjem voska u kalup kako bi se stvorio uzorak gotovog proizvoda. Voštani uzorci se pričvršćuju na ulivni kanal kako bi se formirala konfiguracija nalik na stablo. Stablo se više puta umače u suspenziju, što formira čvrstu keramičku ljusku oko voštanog oblika.
Nakon što se keramika stvrdne i očvrsne, zagrijava se u autoklavu kako bi se završilo sagorijevanje od voska. Da bi se postigla željena temperatura ljuske, ona se prethodno zagrijava prije nego što se napuni rastopljenim aluminijem, koji se izlijeva u uljevnik i prolazi kroz niz kanala i vrata u kalupe. Kada se dijelovi stvrdnu, keramika se odbija, ostavljajući tri spojena dijela da se izrežu iz stabla.
6. Livenje izgubljene pjene
Proces livenja metodom izgubljene pjene je još jedna vrsta lijevanja po principu prerade gdje se vosak zamjenjuje polistirenskom pjenom. Kalup se oblikuje od polistirena u skupu elemenata poput kanala i uljevnika kod lijevanja po principu prerade. Polistirenske kuglice se ubrizgavaju u zagrijane aluminijske kalupe pod niskim pritiskom uz dodavanje pare kako bi se polistiren proširio i ispunile šupljine.
Model se postavlja u gusto zbijeni suhi pijesak koji se zbija vibracijama kako bi se eliminirale šupljine ili zračni džepovi. Kako se rastopljeni aluminij ulijeva u pješčani kalup, pjena sagorijeva i formira se odljevak.
Uobičajene primjene lijevanja aluminija
Zbog svojih odličnih fizičkih i hemijskih svojstava, mnoge velike industrije koriste liveni aluminij. Evo nekoliko uobičajenih primjena ovog materijala.
1. Medicinska industrija
Proizvođači medicinskih dijelova oslanjaju se na aluminijske odljevke zbog njihove čvrstoće i male težine pri izradi proteza, hirurških posuda itd. Osim toga, proces je pogodan za izradu složenih i preciznih oblika po kojima je industrija poznata. Također, aluminij je pravi materijal zbog svoje otpornosti na koroziju, budući da mnoga medicinska oprema dolazi u kontakt s tjelesnim tekućinama.
2. Automobilska industrija
Proizvođači automobilskih dijelova oslanjaju se na aluminijske odljevke zbog njihove male težine, a da pritom ne žrtvuju čvrstoću i izdržljivost. Kao rezultat toga, poboljšana je efikasnost potrošnje goriva. Nadalje, izrada automobilskih dijelova složenih oblika postupkom lijevanja aluminija je lakša. Aluminijski odljevci su pogodni za izradu dijelova kao što su kočnice i volani.
3. Kulinarska industrija
Lijevani aluminij je koristan u kulinarstvu zbog svoje izdržljivosti, otpornosti na koroziju, male težine i odlične provodljivosti topline. Osim toga, materijal je pogodan za izradu posuđa zbog odličnog odvođenja topline, tj. može se brzo zagrijati i ohladiti.
4. Zrakoplovna industrija
Aluminijski dijelovi su savršeni za avionsku industriju zbog svoje male težine i čvrstoće. Njihova mala težina omogućava avionu da koristi manje goriva i da nosi veću težinu.
Izvor:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Uredio May Jiang iz MAT Aluminum
Vrijeme objave: 26. jula 2023.
