铝铸造工艺分为钢锭铸造和结晶铸造。在第一个过程中，一次铝或二次铝被铸造成轧制锭(板)，挤压锭(坯料)和线材锭，然后转化为半成品和成品。 第二种工艺用于铸造厂生产铸造产品。这是最古老和最简单的(理论上但不是在实践中)制造成形部件的方法。 本节专门介绍结晶器铸造，结晶器铸造可分为两大类: •砂铸造 •压铸 其他技术，如“消失泡沫”或“蜡模式”工艺也被使用，但其经济重要性大大低于上述两种技术。 砂铸造在砂型铸造中，可重复使用的永久性图案被用来制作砂型。砂型的制备和粘结是该工艺的关键步骤，往往是该工艺的速度控制步骤。砂型粘接主要有两种途径: •“绿砂”由沙子、粘土和水分的混合物组成。 •“干砂”由砂和合成粘合剂热固化或化学固化而成。 用于形成铸件空心件内形状的砂芯是用干砂组件制成的。 这种通用技术通常用于大批量生产。给出了半砂型的算例图1所示。
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图1所示。带芯的半模和涡轮增压器进气口铸件的例子。 |
通常，这种模具是通过在充填系统中浇注熔化的金属来充填的。模具设计是一门特别复杂的艺术，它基于与重力压铸相同的原理，如图4所示。 在“低压”砂型铸造技术中，熔化的金属被低压差强制进入模具。这种更复杂的工艺可以生产壁厚更薄的铸件。 压铸在这种技术中，模具通常不会在每次铸造时被破坏，而是永久的，由铸铁或钢等金属制成。有许多压铸工艺，如总结在图2．高压压铸是使用最广泛的，约占所有轻合金铸件生产的50%。低压压铸目前约占生产的20%，其使用正在增加。除了最近引进的真空压铸和挤压铸造工艺，重力压铸占了其余部分，其贡献虽小但在不断增长。
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图2。压铸工艺的分类。 |
重力铸造图解视图图3展示了构成重力压铸经典模具的主要零件。型心(模具的内部部分)一般由粘结砂制成。
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图3。铸造模具组件示意图(重力压铸)。 |
重力压铸适用于大批量生产和全机械化铸造。 高压压铸在此过程中，液态金属被高速高压注入金属模具中。文中给出了高压压铸的原理图图4。
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图4。高压压铸机原理图。 |
该设备由两app亚博体育个垂直的压板组成，在压板上安装了支撑模具的两部分。一个压板是固定的，另一个可以移动，以便模具可以打开和关闭。将一定量的金属倒入射套中，然后用液压驱动活塞引入模具型腔。一旦金属凝固，就打开模具，取出铸件。 在此过程中，必须采取特别的预防措施，以避免过多的气体夹杂物在随后的热处理或铸件焊接过程中造成起泡。 这台机器和它的模具都是非常昂贵的，因此，压力压铸是经济的只有在大批量生产。 低压压铸系统化的图5，模具填充从一个压力坩埚下面，压力高达0.7巴通常。低压压铸特别适合于生产围绕旋转轴对称的部件。轻型汽车车轮通常用这种技术制造。
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图5。低压压铸机原理图。 |
真空压铸原理与低压压铸相同。通过真空泵降低模具内部的压力，压力的差异迫使液态金属进入模具。这种转移比其他铸造技术的湍流更小，因此气体夹杂物可以非常有限。因此，这种新技术专门针对那些可以随后进行热处理的部件。 挤压铸造或挤压成形所示图6，液态金属被引入一个开放的模具，就像在一个封闭模锻过程。然后关闭模具。在关闭的最后阶段，液体被转移到模具的进一步部分。由于驱替量小，对液体流动性要求不大。因此，通常具有较差流动性的锻造合金通常排除了铸造路线，可以用这种工艺铸造。
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图6。挤压铸造原理。 |
该工艺特别适用于用纤维饼坯制备纤维增强铸件。挤压铸造迫使铝液渗入预成型件。与非增强铝合金相比，该工艺制备的铝合金基复合材料在300℃时的疲劳强度可提高一倍。因此，这种加固通常用于柴油发动机的活塞头的边缘，那里的阻力特别高。 结论铝铸件是非常强大和通用的技术，用于制造形状复杂的半成品或成品。这些技术不断地改进和发展，以满足用户的需求并打入新的市场。 创新主要是面向汽车行业这是最重要的铸件市场。这种不断的改进和发展将确保铝铸件在这一领域继续发挥重要作用。 |