L’ère du poids léger: la synergie parfaite entre matériaux et processus
Dans le paysage industriel actuel qui donne la priorité au poids léger, le moulage sous pression haute pression en alliage d'aluminium (HPDC) et le moulage sous pression semi-solide en alliage de magnésium sont deux technologies de formage avancées qui ont attiré beaucoup d'attention. Leurs applications couvrent divers domaines, notamment la construction automobile, l'aérospatiale et les équipements de communication électronique. Mais quelle est la différence entre ces deux procédés? Quelles sont les considérations dans le choix des matériaux? Ces questions sont traitées en profondeur dans cet article.
Moulage sous pression à haute pression: équilibrer efficacité et résistance
Le moulage sous pression à haute pression (HPDC) est un procédé de coulée adapté à la production en série, connu pour son efficacité élevée, sa capacité à fabriquer des composants complexes à parois minces et son excellente précision dimensionnelle et finition de surface.
Pour l'alliage d'aluminium HPDC, la sélection des matériaux est cruciale. Des études ont montré que les propriétés des nouveaux alliages aluminium-silicium peuvent être considérablement améliorées grâce à un contrôle précis des éléments d'alliage.
Par exemple, un nouvel alliage d'aluminium Al-10Si-1,2Cu-0,7Mn évite la formation de composés intermétalliques fragiles significatifs en contrôlant la teneur en fer aussi faible que 0,15%, tandis que l'addition de manganèse à environ 0,711111111 empêche l'adhérence des moules.
L'alliage présente d'excellentes propriétés à l'état coulé: dureté jusqu'à ~ 115 ± 5 HV, limite d'élasticité ~ 200 ± 10 MPa, résistance ultime à la traction ~ 330 ± 10 MPa et allongement d'environ 9%1 ± 1111111111.
Cela lui permet de répondre aux besoins de nombreuses applications sans traitement thermique, résolvant ainsi le défi de correction des grandes pièces moulées sous pression à parois minces après traitement thermique.
Des recherches récentes ont également conduit au développement d'alliages d'aluminium moulés sous pression à haute résistance et à haute conductivité thermique. Les propriétés de conductivité mécanique et thermique des alliages d'aluminium sont ajustées de manière synergique par l'addition d'oligo-éléments tels que Cu, Mg, Zn et Mn.
Les produits fabriqués à partir de tels alliages atteignent à l'état coulé une résistance ultime à la traction > 280 MPa, une limite d'élasticité > 165 MPa, > 7,3, un allongement > 7,3% et une conductivité thermique atteignant 170-180 W/m·K-A 40%, ce qui est amélioré par rapport aux matériaux en aluminium ordinaires. Ceci résout efficacement la difficulté traditionnelle d'équilibrer résistance et plasticité dans les alliages d'aluminium coulés sous pression.
Le moulage sous pression semi-solide: un bond en précision et en qualité
La technologie de moulage sous pression semi-solide, en particulier la technologie de moulage sous pression d'alliage de magnésium, est l'une des technologies les plus prometteuses de formage proche du net du 21e siècle. Il combine Coulée liquide et usinage sous pression à l'état solide, production de pièces moulées Porosité minimale et porosité de contraction.
Pour l'alliage de magnésium AZ91D, les études ont montré que la préparation de la suspension semi-solide par la méthode d'auto-inoculation (SIM) conduit à une microstructure fine et homogène à la sortie du déflecteur, avec une granulométrie moyenne d'environ 36 µm.
La taille moyenne des grains après moulage sous pression rhéologique est de 60 à 70 μm, et la résistance à la traction et la dureté de la pièce coulée atteignent respectivement 185 MPa et HV30 = 67,88.
Les avantages du moulage sous pression semi-solide comprennent:
- Minimiser les trous de gaz et de contraction
- Protection contre la fissuration thermique
- Résistance et ductilité renforcées
- Atteindre une microstructure à grains fines
- Aptitude à la production Haute qualité et haute intégrité Pièces casting
Le facteur matériel: la clé pour déterminer la performance
Qu'il s'agisse d'un alliage d'aluminium ou d'un alliage de magnésium, la formulation du matériau joue un rôle décisif dans les performances du produit final.
Contrôle des éléments d'alliage d'aluminium
Dans la conception de l'alliage d'aluminium, la proportion de silicium ajoutée doit être contrôlée avec précision-elle améliore la coulabilité de l'alliage tout en garantissant la résistance.
La teneur en fer doit être rigoureusement contrôlée car elle forme une phase fragile qui diminue les propriétés mécaniques. Au contraire, l'ajout de traces d'éléments tels que le cuivre, le magnésium et le manganèse peut synergiquement ajuster les propriétés mécaniques et la conductivité thermique de l'alliage.
Contrôle du processus de l'alliage de magnésium
Pour le moulage sous pression semi-solide en alliage de magnésium, les paramètres du procédé influent considérablement sur la qualité du produit final. Des études ont montré que, dans le procédé SIM, une correspondance appropriée entre la température de traitement (650-680°C), la quantité d'inoculant ajoutée (5-8%, fraction massique) et l'inclinaison du déflecteur est cruciale.
Ce n'est que lorsque ces paramètres sont convenablement harmonisés de façon à rapprocher la température de sortie de la température liquidus de l'alliage que l'on peut obtenir une boue semi-solide de bonne qualité.
Perspectives d'application: différents domaines d'avantage
Alliage d'aluminium HPDC, En raison de son efficacité de production élevée, il est particulièrement approprié pour Production en série Formes complexes et pièces à parois minces. Il est largement utilisé dans les pièces de moteur automobile, les pièces de transmission, le boîtier de communication électronique, etc.
Moulage sous pression semi-solide en alliage de magnésium Mieux adapté aux besoins Haute intégrité et qualité, par exemple les composants automobiles et aérospatiaux critiques pour la sécurité.
Dans la production réelle, les résultats de la recherche sur la conception des matériaux de l'alliage d'aluminium moulé sous pression à haute résistance et à haute conductivité thermique, ainsi que son processus de fabrication et son équipement ont été amplifiés et utilisés par plusieurs entreprises bien connues.
Y compris Huawei, Ericsson, BYD et Dongfeng Motor, ce projet a été produit Plus de 13 milliards de yuans La nouvelle valeur de production au cours des trois dernières années a pleinement démontré le potentiel de marché de cette technologie.
Sélection des matériaux: la compétitivité de base de la fabrication légère
Dans la sélection du processus de moulage sous pression semi-solide en alliage d'aluminium HPDC et en alliage de magnésium, la correspondance des caractéristiques du matériau et des avantages du processus reste la clé du succès du projet. Que vos priorités soient une haute efficacité et un moulage complexe ou une meilleure intégrité des pièces et des propriétés mécaniques, la bonne combinaison de processus et de matériaux a un impact direct sur le résultat du produit final.
Jinyao répond à tous les besoins de fonderie
Vous souhaitez approfondir votre exploration des technologies de coulée d'alliages légers? Vous êtes invités à continuer à prêter attention à notre chronique de blog technique! Nous partagerons régulièrement des analyses plus professionnelles sur la science des matériaux, l'innovation des processus et les tendances de l'industrie pour vous aider à rester prospective dans le domaine de la fabrication légère.
Intégrité et qualité, par exemple pour les composants automobiles et les composants aérospatiaux critiques pour la sécurité.
Dans la production réelle, les résultats de la recherche sur la conception des matériaux de l'alliage d'aluminium moulé sous pression à haute résistance et à haute conductivité thermique, ainsi que son processus de fabrication et son équipement ont été amplifiés et utilisés par plusieurs entreprises bien connues.
Y compris Huawei, Ericsson, BYD et Dongfeng Motor, la nouvelle valeur de production de ce projet au cours des trois dernières années a dépassé 13 milliards de yuans, démontrant pleinement le potentiel de marché de cette technologie.
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Dans la sélection du processus de moulage sous pression semi-solide en alliage d'aluminium HPDC et en alliage de magnésium, la correspondance des caractéristiques du matériau et des avantages du processus reste la clé du succès du projet. Que vos priorités soient une haute efficacité et un moulage complexe ou une meilleure intégrité des pièces et des propriétés mécaniques, la bonne combinaison de processus et de matériaux a un impact direct sur le résultat du produit final.
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