בהשוואה לתהליכי ייצור אחרים, לתהליך היווצרות יציקה יש יעילות ייצור גבוהה, דיוק ממדי גבוה, תכונות מכניות מצוינות, קצב ניצול חומרים גבוה וייצור אצווה עם יתרונות כלכליים טובים יותר. במכונית עם סגסוגת אלומיניום, סגסוגת אלומיניום יציקה וסגסוגת אלומיניום יציקה אחרת היוו כ-80%, עיבוד אלומיניום (צלחת, חגורה, נייר כסף, צינור, בר, סוג, קו, פרזול, אבקה, משחה וכו') עבור רק 20% לערך, כמות חלקי היציקה היוותה את היציקה של הכמות הכוללת של מוצרי היציקה של 70% לערך, כך שמוצרי סגסוגת אלומיניום יציקה באלומיניום לרכב היוו כ-54% עד 70 %.
יחד עם התחרות בשוק הרכב היא יותר ויותר אינטנסיבית, כל יצרן רכב הוא באיכות גבוהה, אמינות גבוהה, קל משקל, חיסכון באנרגיה והגנת הסביבה, כיוון בעלות נמוכה, ועם תקני פליטת רכב ומדיניות הגנת הסביבה הבינלאומית משנה לשנה , רכבי אנרגיה חדשים הפכו לכיוון הפיתוח המרכזי של תחום הרכב בעתיד, חוזק וקשיחות גבוהה, איכות גבוהה של רכיבים מבניים חדשים לרכב אנרגיה (מרכב רכב, עמודים, שלדה, מגדל בולם זעזועים וכו') הם גם יותר ו צריך יותר להשתמש בתהליך יציקת יציקה כדי ליצור את סגסוגת האלומיניום. יותר צורך להשתמש בתהליך דפוס יציקה לייצור. כל אלה מראים שיציקת סגסוגת אלומיניום בתעשיית היציקה תופסת עמדה מרכזית והיא הזרם המרכזי של תעשיית היציקה.
מאפייני תהליך יציקת אלומיניום
סגסוגת אלומיניום ליציקה בנוסף לביצועים טובים יותר של תהליך יציקה ותכונות מכניות טובות יותר, אך גם צריכה להיות בעלת הנקודות הבאות של ביצועי התהליך:
- תכונות ריאולוגיות תרמופלסטיות טובות, בדרגת חום-על, אינה גבוהה ונוזלית, טמפרטורת קו הפאזה המוצקה צריכה להיות קרובה לתכונות הריאולוגיות התרמופלסטיות הטובות, על מנת לממש מילוי של חללים מורכבים, היווצרות של משטח יציקה טוב, כדי למנוע ייצור פגמי הצטמקות;
- הצטמקות קו קטנה יותר, כדי למנוע סדקים ועיוותים בתהליך היציקה, ולשפר את דיוק הממדים של המוצרים;
- מרווח טמפרטורת התמצקות קטן יותר, קל למימוש התמצקות מהירה ובו-זמנית, להפחית את מספר חורי ההתכווצות הפנימיים ופגמים אחרים;
- חוזק תרמי טוב בטמפרטורה גבוהה כדי למנוע סדקים תרמיים או עיוות רציני במהלך פתיחת העובש;
- מאפייני ממשק יציקה/יציקה טובים, אין תגובה כימית עם תבנית היציקה, זיקה קטנה, כדי למנוע היצמדות לתבנית, ותגובת סגסוגת ממשק יציקה/יציקה;
- תכונות פיסיקליות וכימיות טובות, במצב מותך בטמפרטורה גבוהה, לא קל לספוג גז, וחמצון, יכול לענות על תהליך יציקת המות של צרכי שימור חום לטווח ארוך.
סיווג סגסוגת אלומיניום ליציקה
על פי הרכב הסגסוגת, ניתן לחלק את סגסוגת האלומיניום ליציקת המות לארבע סדרות Al-Si (Al-Si-Cu, Al-Si-Mg), Al-Cu, Al-Mg ו-Al-Zn. סגסוגות יציקת אל-סי בגלל מרווח טמפרטורת ההתגבשות קטן, חום ההתגבשות הסמוי של התמצקות שלב הסיליקון וקיבולת החום הספציפית גדולה, קצב התכווצות הקו קטן, ובעל ביצועי נזילות טובים, ביצועי מילוי, וסדק חם קטן, נטייה רופפת, ולכן הנפוץ ביותר. לסגסוגת יציקת יציקה מערכת Al-Cu יש תכונות מכניות גבוהות, אך רכיבי Cu נוספו להפחתת עמידות בפני קורוזיה של החומר, חיי השירות של מוצרי יציקה עם ירידה משמעותית ותהליך היציקה קל לייצור הפרדה ופיצוח , כך שהיקף היישום קטן יותר. בהשוואה לסגסוגת יציקת למות Al-Si, ביצועי יציקת סגסוגת יציקה של Al-Mg הם גרועים, תכונות מכניות משתנות והשפעת הקיר, תהליך יציקת למות קל לפיצוח, ונטיית קורוזיה מתח גדולה יותר; סגסוגת יציקת למות Al-Zn על ידי הזדקנות טבעית יכולה לקבל תכונות מכניות טובות יותר, אך עמידות הקורוזיה שלה ירודה, קל להופיע סדק תרמי וקורוזיה מתח, השתמש פחות. טבלה 1 מציגה את דרגת סגסוגת אלומיניום ליציקת מותש הנפוצה כיום, הרכב כימי ותכונות מכניות, במיוחד סגסוגת מערכת Al-Si-Cu נמצאת בשימוש הנפוץ ביותר, כגון AlSi9Cu3 (A380) ו-AlSi11Cu3 (ADC12). כפי שמוצג בטבלה שלהלן, סגסוגות אלומיניום יציקה בדרך כלל מוסיפות יותר יסודות Si, Cu, Mg, Mn, Fe, Ni ואדמה נדירה.
יישום אופייני של סגסוגת אלומיניום יציקה
נכון לעכשיו, היקף היישום של יציקת אלומיניום מסגסוגת אלומיניום בתעשיית הרכב המקומית והזרה בהתאם לשימוש בסיווג פונקציונלי, שימש עבור חלקי מבנה, חלקי כוח, חלקי בטיחות חלקים דקורטיביים וכו ', כולל בעיקר את ההיבטים הבאים:
- מערכת חשמל: בלוק צילינדר, כיסוי בלוק צילינדר, כיסוי ראש צילינדר, ארכובה, כיסוי ראש צילינדר, בור שמן, בוכנה, גוף משאבה, מכסה משאבה, צינור יניקה, מעטפת גנרטור, חדר הילוכים מנוע, מושב זרוע נדנדה שישה מושבים, מנוע שונים סוגי סוגריים וכו';
- מערכת הילוכים: מארז הילוכים, לוח מעגל שמן תיבת הילוכים, בית מצמד, מזלג הילוכים, תושבת תיבת הילוכים וכו';
- מערכת היגוי: כיסוי שרשרת, בית מתלה ובית טורבו.
- מכלול השלדה: תושבת מתלה ואיבר צולב;
- פחחות: גלגלים, מסגרות ומוצרי נוי;
- אחרים: פקקים תחתונים של בולמי זעזועים, תושבת מדחס, דוושות מצמד ודוושות בלם. האיור הבא מציג את סיכום חלקי היציקה של סגסוגת אלומיניום לרכב ומסביר את הדיאגרמה הסכמטית. כפי שניתן לראות מהאיור, סגסוגת האלומיניום הנוכחית ליציקת מותש הייתה בשימוש נרחב בתעשיית הרכב.
מגמת פיתוח עתידית של יציקת אלומיניום
תעשיית רכב אנרגיה חדשה חשמלית בשנים האחרונות על הספק, בטיחות, נוחות, קל משקל, ואינדיקטורים טכניים אחרים הדרישות ממשיכות להשתפר, מוצרי סגסוגת אלומיניום הנדרשים בהדרגה לבעלי קירות דקים, חוזק גבוה, בעלות נמוכה ושילוב של כיוון מבנה משולב , לפיתוח של טכנולוגיית יציקת למות מספקת את היישום של הבסיס וכוח המקור. בשנים האחרונות, הפיתוח של טכנולוגיית יציקת סגסוגת אלומיניום באופן כללי, הוא באמצעות הרכב חומרי סגסוגת לאופטימיזציה והתאמה מתמשכת, בשילוב עם טכנולוגיית יציקת יציקה בוואקום גבוה וויסות פרמטרים של תהליך טיפול בחום, נותנים משחק מלא לתהליך מאפיינים של חומרי סגסוגת, בעזרת הזרקת לחץ גבוה וטעינה במהירות נמוכה משפרים ללא הרף את התכונות המכניות המקיפות של חומרי סגסוגת יציקה. עם העמקת האינטגרציה האזרחית-צבאית, ניתן להשתמש במספר רב של מוצרי מבנה כדור וחץ מסוג כדור טבעת עקב דרישות ביצועי עייפות, על פי המבנה של אינטגרציה משולבת של עיצוב קל משקל, בתהליך יציקת מות עבור אצווה. ייצור ופיתוח, לקצר את מחזור הפיתוח של המוצר, להפחית את עלות הייצור שלו, לפופולריות וליישום של סגסוגת אלומיניום יציקת למות מספקת את הבסיס לפיתוח היישום.