Das Zeitalter des Leichtbaus: Die perfekte Synergie von Material und Handwerk

In der heutigen industriellen Landschaft, in der Leichtbau Priorität hat, sind Hochdruck-Druckguss aus Aluminiumlegierungen (HPDC) und halbfester Druckguss aus Magnesiumlegierungen zwei fortschrittliche Umformtechnologien, die viel Aufmerksamkeit erregt haben. Ihre Anwendungen umfassen verschiedene Bereiche, darunter Automobilbau, Luft- und Raumfahrt und elektronische Kommunikationsgeräte. Aber was ist der Unterschied zwischen den beiden Prozessen und was sind die Überlegungen bei der Materialauswahl? Diese Fragen werden in diesem Artikel eingehend diskutiert.

Hochdruck-Druckguss: Balance von Effizienz und Festigkeit

Hochdruck-Druckguss (HPDC) ist ein für die Massenproduktion geeignetes Gießverfahren, das für seine hohe Effizienz, die Fähigkeit zur Herstellung komplexer dünnwandiger Bauteile sowie für seine hervorragende Maßgenauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit bekannt ist.

Für Aluminiumlegierung HPDC ist die Materialauswahl entscheidend. Studien haben gezeigt, dass die Eigenschaften neuer Aluminium-Silizium-Legierungen durch präzise Steuerung der Legierungselemente deutlich verbessert werden können.

Beispielsweise vermeidet eine neue Art von Al-10Si-1,2Cu-0,7Mn-Aluminiumlegierung die Bildung einer großen Anzahl spröder intermetallischer Verbindungen, indem der Eisengehalt auf 0,15% kontrolliert wird und gleichzeitig etwa

Die Legierung weist im Gusszustand hervorragende Eigenschaften auf: Härte bis zu ~115 ± 5 HV, Streckgrenze bis zu 200 ± 10 MPa, Zugfestigkeit bis zu 330 ± 10 MPa und Dehnung von ca. 9 ± %1.

Dies ermöglicht es, die Anforderungen vieler Anwendungen ohne Wärmebehandlung zu erfüllen und die Herausforderung der Korrektur nach der Wärmebehandlung von großen dünnwandigen Druckgussteilen zu lösen.

Neuere Forschungen haben auch zur Entwicklung von hochfesten und hochwärmeleitfähigen Aluminiumdruckgusslegierungen geführt. Durch Zusatz von Spurenelementen wie Cu, Mg, Zn und Mn werden die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Aluminiumlegierungen synergistisch eingestellt.

Produkte aus solchen Legierungen erreichen im Gusszustand eine ultimative Zugfestigkeit von > 280 MPa, eine Streckgrenze von > 165 MPa, > 7,3, eine Dehnung von > 7,3% und eine Wärmeleitfähigkeit von 170-180 W/m·K-A 40%, was gegenüber gewöhnlichen Aluminiumwerkstoffen verbessert ist. Dadurch wird die herkömmliche Schwierigkeit, Festigkeit und Plastizität bei Druckguss-Aluminiumlegierungen auszugleichen, effektiv gelöst.

Halbfester Druckguss: Sprung in Präzision und Qualität

Die halbfeste Druckgusstechnologie, insbesondere die Druckgusstechnologie aus Magnesiumlegierungen, ist eine der vielversprechendsten Near-Netto-Forming-Technologien des 21. Jahrhunderts. Es kombiniert Flüssiggießformung und Festkörperdruckbearbeitung, Herstellung von Gussteilen Minimale Porosität und Schrumpfporosität.

Für die Magnesiumlegierung AZ91D zeigte die Untersuchung, dass die Herstellung der halbfesten Aufschlämmung durch das Selbstinkubationsverfahren (SIM) zu einer feinen und homogenen Mikrostruktur am Ausgang des Leiters mit einer durchschnittlichen Korngröße von etwa 36 µm führte.

Die durchschnittliche Korngröße nach dem rheologischen Druckguss beträgt 60–70 µm, und die Zugfestigkeit und Härte des Gussteils erreichen 185 MPa bzw. HV30 = 67,88.

Zu den Vorteilen des halbfesten Druckgusses gehören:

• Minimierung von Gas- und Schrumpfporen
• Schutz vor Heißrissen
• Erhöhte Festigkeit und Duktilität
• Erzielung einer feinkörnigen Mikrostruktur
• Eignung für die Produktion Hohe Qualität und Integrität Gussteile

Materialfaktoren: der Schlüssel zur Leistungsbestimmung

Ob bei Aluminium- oder Magnesiumlegierungen, die Materialformulierung spielt eine entscheidende Rolle für die Eigenschaften des Endprodukts.

Elementkontrolle einer Aluminiumlegierung

Bei der Konstruktion von Aluminiumlegierungen muss der Anteil des zugesetzten Siliziums genau kontrolliert werden – es verbessert die Gießbarkeit der Legierung und gewährleistet gleichzeitig die Festigkeit.

Der Eisengehalt muss streng kontrolliert werden, da er spröde Phasen bildet, die die mechanischen Eigenschaften verschlechtern. Umgekehrt kann die Zugabe von Spuren von Elementen wie Kupfer, Magnesium und Mangan synergistisch die mechanischen Eigenschaften und die Wärmeleitfähigkeit der Legierungen regulieren.

Prozesssteuerung von Magnesiumlegierungen

Beim halbfesten Druckguss von Magnesiumlegierungen beeinflussen die Prozessparameter stark die Qualität des Endprodukts. Untersuchungen haben gezeigt, dass im SIM-Verfahren eine entsprechende Abstimmung der Verarbeitungstemperatur (650-680°C), der zugesetzten Impfmittelmenge (5-8%, Massenanteil) und der Neigung des Leiters von entscheidender Bedeutung ist.

Nur wenn diese Parameter entsprechend abgestimmt sind, um die Austrittstemperatur nahe der Liquidustemperatur der Legierung zu bringen, kann eine halbfeste Aufschlämmung von hoher Qualität erhalten werden.

Anwendungsaussichten: verschiedene Vorteilsbereiche

Aluminiumlegierung HPDC, Wegen seiner hohen Produktionseffizienz eignet sich besonders für Serienproduktion Komplexe Formen und dünnwandige Bauteile. Es wird weit verbreitet in Automobilmotorteilen, Übertragungsteilen, elektronischen Kommunikationsgehäusen und so weiter verwendet.

Halbfester Druckguss einer Magnesiumlegierung Besser geeignet für Bedürfnisse Hohe Integrität und hohe Qualität, beispielsweise sicherheitskritische Automobilkomponenten und Luft- und Raumfahrtkomponenten.

In der tatsächlichen Produktion wurden die Forschungsergebnisse zum Materialdesign von hochfesten und wärmeleitfähigen Aluminiumdruckguss-Legierungen sowie deren Herstellungsprozesse und -ausrüstungen von mehreren namhaften Unternehmen vergrößert und verwendet.

Einschließlich Huawei, Ericsson, BYD und Dongfeng Motor wurde dieses Projekt produziert Über 13 Milliarden Yuan Der neue Produktionswert der letzten drei Jahre hat das Marktpotenzial dieser Technologie voll und ganz unter Beweis gestellt.

Materialauswahl: Kernkompetenz in der Leichtbaufertigung

Bei der Prozessauswahl des halbfesten Druckgusses aus Aluminiumlegierung HPDC und Magnesiumlegierung ist die Abstimmung von Materialeigenschaften und Prozessvorteilen nach wie vor der Schlüssel zum Erfolg des Projekts. Ob Ihre Prioritäten auf hohe Effizienz und komplexe Umformung oder das Streben nach höherer Teileintegrität und mechanischen Eigenschaften sind, die richtige Kombination von Prozess und Material hat einen direkten Einfluss auf das Ergebnis des Endprodukts.

Jinyao erfüllt alle Gießereianforderungen

Möchten Sie Ihre Erforschung der Leichtlegierungsgusstechnologie vertiefen? Willkommen, weiterhin auf unsere technische Blog-Kolumne zu achten! Wir teilen regelmäßig professionelle Analysen zu Materialwissenschaften, Prozessinnovationen und Branchentrends mit, um Ihnen zu helfen, im Bereich der Leichtbaufertigung zukunftsorientiert zu bleiben.

Integrität und Qualität, z. B. sicherheitskritische Automobilteile und Luft- und Raumfahrtkomponenten.
In der tatsächlichen Produktion wurden die Forschungsergebnisse zum Materialdesign von hochfesten und wärmeleitfähigen Aluminiumdruckguss-Legierungen sowie deren Herstellungsprozesse und -ausrüstungen von mehreren namhaften Unternehmen vergrößert und verwendet.
Einschließlich Huawei, Ericsson, BYD und Dongfeng Motor hat der neue Produktionswert des Projekts in den letzten drei Jahren 13 Milliarden Yuan überschritten, was das Marktpotenzial dieser Technologie voll und ganz demonstriert.
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Bei der Prozessauswahl des halbfesten Druckgusses aus Aluminiumlegierung HPDC und Magnesiumlegierung ist die Abstimmung von Materialeigenschaften und Prozessvorteilen nach wie vor der Schlüssel zum Erfolg des Projekts. Ob Ihre Prioritäten auf hohe Effizienz und komplexe Umformung oder das Streben nach höherer Teileintegrität und mechanischen Eigenschaften sind, die richtige Kombination von Prozess und Material hat einen direkten Einfluss auf das Ergebnis des Endprodukts.
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