A era da leveza: a sinergia perfeita entre materiais e processos
No cenário industrial de hoje, onde o peso leve é priorizado, a fundição sob pressão de alta pressão de liga de alumínio (HPDC) e a fundição sob pressão semi-sólida de liga de magnésio são duas tecnologias avançadas de formação que atraíram muita atenção. Suas aplicações abrangem diferentes áreas, incluindo fabricação automotiva, aeroespacial e equipamentos de comunicação eletrônica. Mas quais são as diferenças entre os dois processos e quais são as considerações na escolha dos materiais? Este artigo discute essas questões em profundidade.
Fundição sob pressão de alta pressão: equilibrando eficiência e resistência
A fundição sob pressão de alta pressão (HPDC) é um processo de fundição adequado para produção em massa, conhecido por sua alta eficiência, capacidade de fabricar componentes complexos de paredes finas e excelente precisão dimensional e acabamento superficial.
Para a liga de alumínio HPDC, a seleção de materiais é crucial. Estudos demonstraram que, através do controle preciso dos elementos de liga, o desempenho da nova liga de alumínio e silício pode ser significativamente melhorado.
Por exemplo, uma nova liga de alumínio Al-10Si-1.2Cu-0.7Mn evita a formação de grandes quantidades de compostos intermetálicos quebradiços controlando o teor de ferro tão baixo quanto 0,15%, enquanto a adição de cerca de 0,7% de manganês evita a aderência do molde.
A liga apresenta excelentes propriedades no estado fundido: dureza pode atingir ~ 115 ± 5 HV, resistência de escoamento ~ 200 ± 10 MPa, resistência à tração final ~ 330 ± 10 MPa e alongamento de cerca de 9 ± 11111111.
Isso permite atender às necessidades de muitas aplicações sem tratamento térmico, resolvendo o desafio de grandes peças fundidas de paredes finas que precisam ser corrigidas após o tratamento térmico.
Pesquisas recentes também levaram ao desenvolvimento de ligas de alumínio fundidas sob pressão de alta resistência e alta condutividade térmica. Ao adicionar oligoelementos como Cu, Mg, Zn e Mn, a condutividade mecânica e térmica das ligas de alumínio é ajustada sinergicamente.
Os produtos feitos a partir dessas ligas alcançaram resistência à tração final > 280MPa, resistência ao escoamento > 165MPa, > 7.311, alongamento > 7.3% no estado fundido, e a condutividade térmica atingiu 170-180 W/m · K-A 40%, o que é melhorado em comparação com os materiais de alumínio comuns. Isso resolve efetivamente a dificuldade tradicional de equilibrar resistência e plasticidade em ligas de alumínio fundidas sob pressão.
Fundição semi-sólida: um salto em precisão e qualidade
A tecnologia de fundição sob pressão semi-sólida, especialmente a tecnologia de fundição sob pressão de liga de magnésio, é uma das tecnologias de formação quase líquida mais promissoras do século XXI. Que combina Fundição líquida e processamento de pressão sólida, produção de peças fundidas Porosidade mínima e porosidade de contração.
Para a liga de magnésio AZ91D, estudos mostraram que a preparação da pasta semi-sólida pelo método de auto-inoculação (SIM) resultou em uma microestrutura fina e uniforme na saída do defletor, com um tamanho médio de grão de cerca de 36 μm.
O tamanho médio dos grãos após a fundição reológica foi de 60 a 70 μm, e a resistência à tração e a dureza da fundição atingiram 185 MPa e HV30 = 67,88, respectivamente.
As vantagens da fundição semi-sólida incluem:
- Minimizar os orifícios de gás e contração
- Protege contra rachaduras térmicas
- Força e ductilidade reforçadas
- Alcançar uma microestrutura de grão fino
- Adequabilidade à produção Alta qualidade e alta integridade Fundição
Fatores materiais: a chave para determinar o desempenho
Seja para ligas de alumínio ou de magnésio, a formulação do material desempenha um papel decisivo no desempenho do produto final.
Controle de elementos de liga de alumínio
No projeto de liga de alumínio, a proporção de silício adicionado deve ser controlada com precisão-aumenta a fundibilidade da liga, garantindo a resistência.
O teor de ferro precisa ser rigorosamente controlado, pois pode formar fases frágeis que reduzem as propriedades mecânicas. Pelo contrário, a adição de pequenas quantidades de elementos como cobre, magnésio e manganês pode ajustar sinergicamente as propriedades mecânicas e a condutividade térmica da liga.
Controle de processo de liga de magnésio
Para a fundição sob pressão semi-sólida de liga de magnésio, os parâmetros do processo afetam bastante a qualidade do produto final. Os estudos mostraram que, no processo SIM, a correspondência adequada entre a temperatura de processamento (650-680°C), a quantidade de inoculante adicionado (5-8%, fração de massa) e a inclinação do defletor é crucial.
Só se estes parâmetros forem adequadamente harmonizados, de modo a que a temperatura de saída se aproxime da temperatura do líquido da liga, é possível obter uma pasta semi-sólida de alta qualidade.
Perspectivas de aplicação: diferentes áreas de vantagem
Liga de alumínio HPDC, Devido à sua alta eficiência de produção, é especialmente adequado para Produção em massa Formas complexas e componentes de paredes finas. É amplamente utilizado em peças de motor automotivo, peças de transmissão, caixa de comunicação eletrônica, etc.
Fundição sob pressão semi-sólida de liga de magnésio Mais adequado às necessidades Alta integridade e alta qualidade, como componentes automotivos críticos de segurança e componentes aeroespaciais.
Na produção real, os resultados da pesquisa sobre o projeto de materiais de liga de alumínio fundida sob pressão de alta resistência e alta condutividade térmica e seus processos e equipamentos de fabricação foram ampliados e utilizados por várias empresas conhecidas.
Incluindo Huawei, Ericsson, BYD e Dongfeng Motor, este projeto foi produzido Mais de 13 bilhões de yuans O novo valor de produção nos últimos três anos demonstrou plenamente o potencial de mercado desta tecnologia.
Escolha de material: a competitividade principal da fabricação leve
Na seleção do processo de fundição sob pressão semi-sólida de liga de alumínio HPDC e liga de magnésio, a correspondência das propriedades do material e das vantagens do processo ainda é a chave para o sucesso do projeto. Quer suas prioridades sejam de alta eficiência e moldagem complexa ou de maior integridade das peças e propriedades mecânicas, a combinação certa de processos e materiais afeta diretamente o resultado do produto final.
Jinyao atende a todas as necessidades de fundição
Interessado em aprofundar sua exploração da tecnologia de fundição de ligas leves? Você é bem-vindo a seguir nossa coluna do blog técnico! Compartilharemos regularmente análises mais profissionais sobre ciência de materiais, inovação de processos e tendências da indústria para ajudá-lo a permanecer prospectivo no campo da fabricação leve.
Integridade e qualidade, por exemplo, em componentes automotivos e componentes aeroespaciais críticos de segurança.
Na produção real, os resultados da pesquisa sobre o projeto de materiais de liga de alumínio fundida sob pressão de alta resistência e alta condutividade térmica e seus processos e equipamentos de fabricação foram ampliados e utilizados por várias empresas conhecidas.
Incluindo Huawei, Ericsson, BYD e Dongfeng Motor, o novo valor de produção deste projeto ultrapassou 13 bilhões de yuans nos últimos três anos, demonstrando plenamente o potencial de mercado desta tecnologia.
Escolha de material: a competitividade principal da fabricação leve
Na seleção do processo de fundição sob pressão semi-sólida de liga de alumínio HPDC e liga de magnésio, a correspondência das propriedades do material e das vantagens do processo ainda é a chave para o sucesso do projeto. Quer suas prioridades sejam de alta eficiência e moldagem complexa ou de maior integridade das peças e propriedades mecânicas, a combinação certa de processos e materiais afeta diretamente o resultado do produto final.
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