Alumiinivalu on menetelmä erittäin toleranssien ja korkealaatuisten osien valmistamiseksi kaatamalla sulaa alumiinia tarkasti suunniteltuun ja tarkasti valmistettuun muottiin, muotiin tai muottiin. Se on tehokas prosessi monimutkaisten, monimutkaisten ja yksityiskohtaisten osien valmistukseen, jotka vastaavat täsmälleen alkuperäisen suunnittelun eritelmiä.
Alumiinivaluprosessi
1. Pysyvä muottivalu
Suuri osa alumiinin kestomuottivalun kustannuksista johtuu muotin työstämisestä ja muotoilusta, joka on yleensä valmistettu harmaasta raudasta tai teräksestä. Muotti muotoillaan suunnitellun osan geometriseen muotoon ja osan erittelyt ja muoto jaetaan kahteen puolikkaaseen. Ruiskutusprosessissa muotin puolikkaat suljetaan tiiviisti siten, ettei niissä ole ilmaa tai epäpuhtauksia. Muotti kuumennetaan ennen sulan alumiinin kaatamista, ja alumiini voidaan kaataa kauhalla tai ruiskuttaa.
Prosessin päätyttyä muotin annetaan jäähtyä, jotta alumiiniosa jähmettyy. Jäähdytyksen jälkeen osa poistetaan nopeasti muotista virheiden muodostumisen estämiseksi.
Vaikka prosessi saattaa vaikuttaa kuinka yksinkertaiselta, se on tieteellisesti ja teknisesti suunniteltu menetelmä suurten volyymien osien valmistukseen.
2. Hiekkavalu
Hiekkavaluprosessissa hiekkaa pakataan uudelleenkäytettävän mallin ympärille, jolla on lopputuotteen muoto, yksityiskohdat ja kokoonpano. Malliin sisältyy nousuputkia, joiden avulla sula metalli voidaan kaataa muottiin ja kuuma alumiini syöttää valua jähmettymisen aikana kutistumisen ja huokoisuuden estämiseksi.
Kuvioon kuuluu valukappale, jonka avulla sulaa metallia voidaan lisätä muottiin. Kuvion mitat ovat hieman suurempia kuin tuotteen mitat, mikä ottaa huomioon jäähdytysprosessin kutistumisen. Hiekalla on painoa ja lujuutta kuvion muodon säilyttämiseksi, eikä se ole vuorovaikutuksessa sulan metallin kanssa.
4.Tyhjiövalu Tyhjiömuovauksessa käytetään ilmatiivistä kellokoteloa, jossa on syöttöaukko pohjassa ja tyhjiöaukko yläosassa. Prosessi alkaa upottamalla syöttöaukko sulan alumiinin pinnan alle. Säiliösäiliöön syntyy tyhjiö, joka luo paine-eron muotin ontelon ja upokkaassa olevan sulan alumiinin välille.
Paine-ero saa sulan alumiinin virtaamaan syöttöaukkoa pitkin muottipesään, jossa sula alumiini jähmettyy. Muotti poistetaan säiliöstä, avataan ja osa työnnetään ulos.
Muottipesän ja sulan alumiinin välisen alipaineen ja paine-eron säätäminen mahdollistaa osan suunnittelun ja syöttövaatimusten edellyttämän täyttönopeuden hallinnan. Täyttönopeuden hallinta parantaa valmiin osan eheyden määrittämistä.
Suuttimen upottaminen sulan alumiinin pinnan alle varmistaa, että sula alumiini on puhtainta mahdollista seosta, jossa ei ole oksideja eikä kuonaa. Osat ovat puhtaita ja ehjiä ja niissä on mahdollisimman vähän vieraita aineita.
5. Investointivalu
Investointivalu, joka tunnetaan myös nimellä kadonneen vahan valu, alkaa vahan ruiskuttamisella muottiin valmiin tuotteen kuvion luomiseksi. Vahatut kuviot kiinnitetään valuputkeen puunmuotoisen kokoonpanon muodostamiseksi. Puu kastetaan useita kertoja lietteeseen, mikä muodostaa vahvan keraamisen kuoren vahamuodon ympärille.
Kun keramiikka on kovettunut ja jähmettynyt, se kuumennetaan autoklaavissa vahanpoiston loppuunsaattamiseksi. Kuoren halutun lämpötilan saavuttamiseksi se esilämmitetään ennen kuin se täytetään sulalla alumiinilla, joka kaadetaan syöttöaukkoon ja kulkee jakokanavien ja porttien läpi muotteihin. Kun osat kovettuvat, keramiikka koputetaan irti, jolloin jäljelle jäävät puusta leikattavat, toisiinsa liitetyt osat.
6. Kadonnut vaahtovalu
Kadonneen vaahdon valu on toinen massavalumenetelmä, jossa vaha korvataan polystyreenivaahdolla. Kuvio valetaan polystyreenistä klusterikokoonpanossa, kuten massavalussa käytettävät valukanavat ja -kanavat. Polystyreenihelmet ruiskutetaan lämmitettyihin alumiinimuotteihin alhaisessa paineessa, ja niihin lisätään höyryä polystyreenin laajentamiseksi ja onteloiden täyttämiseksi.
Kuvio asetetaan tiheästi pakattuun kuivaan hiekkaan, joka on tärytetty tyhjien kohtien tai ilmataskujen poistamiseksi. Kun sula alumiini kaadetaan hiekkamuottiin, vaahto poltetaan pois ja valukappale muodostuu.
Alumiinin valun yleisiä sovelluksia
Erinomaisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta monet suuret teollisuudenalat käyttävät valettua alumiinia. Tässä on muutamia yleisiä materiaalin sovelluksia.
1. Lääketeollisuus
Lääketieteellisten osien valmistajat luottavat alumiinivaluihin niiden lujuuden ja keveyden vuoksi proteesien, kirurgisten tarjottimien jne. valmistuksessa. Tämän lisäksi prosessi soveltuu monimutkaisten ja tarkkojen muotojen valmistukseen, joista teollisuus on tunnettu. Alumiini on myös oikea materiaali korroosionkestävyytensä ansiosta, koska monet lääketieteelliset laitteet ovat kosketuksissa kehon nesteiden kanssa.
2. Autoteollisuus
Autonosien valmistajat luottavat alumiinivaluihin niiden keveyden vuoksi tinkimättä lujuudesta ja kestävyydestä. Tämän seurauksena se on parantanut polttoainetehokkuutta. Lisäksi monimutkaisten auton osien valmistaminen alumiinivaluprosessilla on helpompaa. Alumiinivalut soveltuvat esimerkiksi jarrujen ja ohjauspyörien valmistukseen.
3. Kulinaarinen teollisuus
Valettu alumiini on hyödyllinen ruoanlaitossa kestävyytensä, korroosionkestävyytensä, keveytensä ja erinomaisen lämmönjohtavuutensa ansiosta. Tämän lisäksi materiaali soveltuu keittoastioiden valmistukseen erinomaisen lämmönpoistokykynsä ansiosta eli se voi lämmetä ja jäähtyä nopeasti.
4. Lentokoneteollisuus
Alumiiniosat sopivat täydellisesti lentokoneteollisuuteen keveytensä ja lujuutensa ansiosta. Keveytensä ansiosta lentokone voi käyttää vähemmän polttoainetta suuremman painon kuljettamiseen.
Lähde:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Yleisiä-Alumiinin-Valusovelluksia
Toimittanut May Jiang MAT Aluminiumista
Julkaisun aika: 26.7.2023
