Ձուլման նյութեր. Համաձուլվածքների և հատկությունների ուղեցույց

Ձուլումը մեծապես կախված է նյութի ընտրությունից, քանի որ յուրաքանչյուր համաձուլվածք ունի իր ուժեղ կողմերը, սահմանափակումները և լավագույն կիրառությունները: Ամենատարածված ձուլման նյութերը ալյումինն են, ցինկը, մագնեզիումը և այլ համաձուլվածքներ: Այս նյութերի ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, թե որքան մեծ ազդեցություն ունեն դրանք արտադրանքի որակի, կատարողականի և արժեքի վրա: Moldiecasting.com կայքում մեր տրամադրած գիտելիքների շնորհիվ ինժեներներն ու արտադրողները կարող են կատարել տեղեկացված ընտրություններ, որոնք կբարելավեն ինչպես դիզայնը, այնպես էլ արտադրությունը:

Ալյումինե համաձուլվածքներ ձուլման մեջ

Ալյումինե համաձուլվածքները լայնորեն կիրառվում են ձուլում քանի որ դրանք համատեղում են թեթև քաշը, ամրությունը և կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրությունը: Բարակ պատերով ճշգրիտ ձևեր ձևավորելու նրանց ունակությունը դրանք արժեքավոր է դարձնում այն ոլորտներում, որոնք պահանջում են և՛ դիմացկունություն, և՛ արդյունավետություն:

Ալյումինե համաձուլվածքների հիմնական հատկությունները

Ալյումինե համաձուլվածքները համատեղում են ցածր խտությունը լավ մեխանիկական ամրության հետ, ինչը դրանք հարմար է դարձնում քաշի նվազեցման համար՝ առանց կատարողականը զոհաբերելու: Դրանք սովորաբար կշռում են պողպատի մոտ մեկ երրորդը, ինչը նպաստում է բաղադրիչների ընդհանուր զանգվածի կրճատմանը:

Մակերեսային ձուլման մեջ օգտագործվող համաձուլվածքների մեծ մասն ունի հալման կետը 580°C-ից մինչև 630°C, հնարավորություն տալով արդյունավետ բարձր ճնշման ձուլումՊնդացման ընթացքում արագ սառեցումը բարելավում է հատիկների կառուցվածքը, ինչը մեծացնում է ամրությունը և չափերի ճշգրտությունը։

Կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրությունը մեկ այլ կարևոր հատկություն է: A360-ի և AlSi10Mg-ի նման համաձուլվածքները կազմում են բնական օքսիդային շերտ, որը պաշտպանում է խոնավությունից և քիմիական նյութերից: Սա դրանք դարձնում է օգտակար բացօթյա կամ ծովային կիրառությունների համար:

Ջերմահաղորդականությունը նույնպես բարձր է, ինչը թույլ է տալիս արդյունավետ ջերմափոխանակություն կատարել այնպիսի մասերում, ինչպիսիք են պատյանները, ջերմափոխանակիչները և շարժիչի բաղադրիչները: Էլեկտրահաղորդականությունը, չնայած պղնձից ցածր է, դեռևս բավարար է որոշակի էլեկտրոնային պատյանների համար:

Բարդ մասերի առավելությունները

Ալյումինե համաձուլվածքները հիանալի են հեղուկություն և ձուլման ունակությամբ, որը օգնում է լցնել բարակ հատվածներն ու բարդ խոռոչները: A383-ի նման համաձուլվածքները հատուկ ընտրվում են մանրամասն կաղապարների մեջ հոսելու իրենց ունակության համար՝ առանց խոռոչներ կամ ճաքեր առաջացնելու:

Այս հատկությունը նվազեցնում է երկրորդային մեքենայացման անհրաժեշտությունը և թույլ է տալիս բարդ երկրաչափությունների հետևողական արտադրություն: Քաշի անկյունները, կողոսկրերը և միատարր պատի հաստությունը կարող են ներառվել ավելի քիչ թերություններ ունեցող նախագծերում:

Մեկ այլ առավելություն է ճնշման նկատմամբ ամրությունը: A360-ի նման համաձուլվածքները ապահովում են գազի կամ հեղուկի արտահոսքի դեմ ավելի լավ հերմետիկություն, ինչը կարևոր է փոխանցման տուփերի և պոմպերի համար:

Մակերեսային մշակումը հետագայում բարելավում է աշխատանքի արդյունավետությունը: Անոդացումը բարելավում է կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրությունը, մինչդեռ փոշեպատումը մեծացնում է մաշվածության նկատմամբ դիմադրությունը: Այս մշակման տարբերակները ընդլայնում են այն միջավայրերի շրջանակը, որտեղ կարող են օգտագործվել ալյումինե ձուլվածքներ:

Տիպիկ հավելվածներ

Այն ավտոմոբիլային արդյունաբերություն ալյումինե ձուլման համաձուլվածքների ամենամեծ օգտագործողն է: Շարժիչի բլոկների, փոխանցման տուփերի և ամրակների նման բաղադրիչները օգուտ են քաղում քաշի նվազեցումից և բարձր ամրությունից:

Ավիատիեզերքում պատյաններում և կառուցվածքային մասերում օգտագործվում են բարձր կոռոզիոն դիմադրողականությամբ և ջերմային կայունությամբ համաձուլվածքներ: Էլեկտրոնիկայի արտադրողները ապավինում են ալյումինե ձուլվածքին՝ պատյանների, ջերմափոխանակիչների և միակցիչների համար՝ դրանց ջերմահաղորդականության շնորհիվ:

Սպառողական ապրանքներն ու կենցաղային տեխնիկան նույնպես օգտագործում են ալյումինե համաձուլվածքներ՝ պատյանների, բռնակների և շրջանակների համար: Նրանց դիմացկունության և թեթև քաշի հավասարակշռությունը դրանք դարձնում է գործնական առօրյա օգտագործման համար:

Արդյունաբերական սարքավորումները, այդ թվում՝ պոմպերը և մեքենաների պատյանները, հաճախ օգտագործում են A380-ի նման համաձուլվածքներ՝ իրենց ամրության և ձուլման հեշտության համար: Այս բազմակողմանիությունը բացատրում է, թե ինչու են ալյումինե համաձուլվածքները կենտրոնական դեր խաղում ձուլման արտադրության մեջ:

Ցինկի համաձուլվածքներ և դրանց կիրառությունները

Ցինկի համաձուլվածքները համատեղում են ամրությունը, ճկունությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը համեմատաբար ցածր հալման ջերմաստիճանի հետ։ Այս հատկությունները դրանք դարձնում են գործնական։ մեծ ծավալի արտադրություն ճշգրիտ և դիմացկուն մասեր օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում՝ սպառողական էլեկտրոնիկայից մինչև ավտոմոբիլային։

Ցինկի եզակի բնութագրերը

Ցինկի համաձուլվածքները գնահատվում են իրենց ցածր հալման կետ (մոտ 380–420 °C), ինչը նվազեցնում է էներգիայի օգտագործումը դրոշմային ձուլման ժամանակ: Այս հատկությունը նաև երկարացնում է գործիքի կյանքը, քանի որ կաղապարները ավելի քիչ ջերմային լարվածության են ենթարկվում՝ համեմատած ավելի բարձր հալման արագություն ունեցող մետաղների հետ:

Մեկ այլ առավելություն նրանց գերազանց հոսունությունՀալված ցինկը հեշտությամբ հոսում է բարդ կաղապարների մեջ՝ նվազեցնելով ծակոտկենությունը և ապահովելով կայուն արդյունքներ: Սա հնարավորություն է տալիս պահպանել խիստ թույլատրելի շեղումներ՝ առանց երկրորդային մեքենայացման:

Ցինկի համաձուլվածքները նույնպես առաջարկում են լավ ճկունությունԴրանք կարող են կլանել լարվածությունը առանց կոտրվելու, ինչը օգտակար է այն դեպքերում, երբ պահանջվում է և՛ ամրություն, և՛ ճկունություն: Ձգման ամրությունը տատանվում է մոտ 280 ՄՊա-ից մինչև 400 ՄՊա-ից ավելի:

Կոռոզիայի դիմադրության և մաշվածության դիմադրության համադրությունն էլ ավելի է երկարացնում ձուլածո մասերի ծառայության ժամկետը, հատկապես այն միջավայրերում, որտեղ խոնավությունը կամ շփումը մտահոգիչ են։

Հարմար է բարդ դիզայնի համար

Ցինկի համաձուլվածքները հարմար են բարդ և բարակ պատերով նախագծերԴրանց ձուլման վարքագիծը թույլ է տալիս ստանալ մինչև 0.3 մմ պատի հաստություն, ինչը դժվար է հասնել շատ այլ մետաղների դեպքում:

Այս կարողությունը նպաստում է արտադրությանը փոքր, մանրամասն բաղադրիչներ ինչպիսիք են ատամնանիվները, կայծակաճարմանդները և էլեկտրոնային միակցիչները: Համաձուլվածքները արագ սառչում են, բայց բավարար վերահսկողությամբ՝ ճաքերից խուսափելու համար՝ շնորհիվ նուրբ հատիկավոր կառուցվածքների:

Մակերեսային մշակումը մեկ այլ ուժեղ կողմ է: Ցինկից ձուլված մասերը կարող են հեշտությամբ պատվել, ներկվել կամ փայլեցվել: Սա դրանք գրավիչ է դարձնում տեսանելի սպառողական ապրանքների համար, որտեղ կարևոր են և՛ գործառույթը, և՛ տեսքը:

Քանի որ ցինկի համաձուլվածքները պնդացման ընթացքում ավելի քիչ են կծկվում, դրանք պահպանում են չափային կայունությունՍա նվազեցնում է թերությունները և թույլ է տալիս կրկնվող զանգվածային արտադրություն բարդ ձևեր՝ առանց ծանր հետմշակման։

Արդյունաբերական օգտագործումներ

Ցինկի համաձուլվածքները լայնորեն կիրառվում են ավտոմոբիլային մասեր ինչպիսիք են դռան բռնակները, կարբյուրատորի բաղադրիչները և փակագծերը: Դրանց ամրության և ձուլման ունակության հավասարակշռությունը դրանք հուսալի է դարձնում այն մասերի համար, որոնք պետք է դիմանան բազմիցս ծանրաբեռնվածությանը:

Մեջ սպառողական էլեկտրոնիկա, ցինկի համաձուլվածքները ապահովում են ամուր պատյաններ, միակցիչներ և անջատիչներ: Հզորության և նուրբ ձուլման համադրությունը թույլ է տալիս ստանալ կոմպակտ, բայց երկարակյաց բաղադրիչներ:

Արդյունաբերական մեքենաները նույնպես օգուտ են քաղում ցինկի համաձուլվածքներից: Բարձր պղնձի պարունակությամբ համաձուլվածքներից, ինչպիսին է AcuZinc 5-ը, պատրաստված կրողներ, թևքեր և ատամնանիվներ դիմադրում են մաշվածությանը՝ միաժամանակ պահպանելով ցածր շփում:

Այս կիրառությունները ընդգծում են նյութի բազմակողմանիությունը մեծ ծավալի արտադրություն որտեղ ճշգրտությունն ու դիմացկունությունը կարևոր են։

Մագնեզիումի համաձուլվածքներ թեթև բաղադրիչների համար

Մագնեզիումի համաձուլվածքները համատեղում են ցածր խտությունը օգտակար ամրության հետ, ինչը դրանք դարձնում է գրավիչ ընտրություն այն մասերի համար, որտեղ քաշի նվազեցումը կարևոր է: Բարդ ձևեր ձևավորելու և չափերի ճշգրտությունը պահպանելու դրանց ունակությունը թույլ է տալիս արդյունաբերություններին նախագծել արդյունավետ, դիմացկուն և թեթև բաղադրիչներ՝ առանց ավելորդ երկրորդային մշակման:

Մագնեզիումի համաձուլվածքի հատկությունները

Մագնեզիումը ամենաթեթև կառուցվածքային մետաղն է, մոտավորապես 33% ավելի թեթև է, քան ալյումինը և շատ ավելի թեթև, քան պողպատը: Այս ցածր խտությունը անմիջականորեն նպաստում է տրանսպորտային միջոցների, ինքնաթիռների և ձեռքի էլեկտրոնիկայի քաշի նվազեցմանը:

Թեթև լինելուն չնայած, մագնեզիումի համաձուլվածքները ապահովում են լավ հավասարակշռություն ամրության և քաշի հարաբերակցությունAZ91D-ի նման համաձուլվածքները տարածված են, քանի որ դրանք ապահովում են կոռոզիայի դիմադրություն և կայուն մեխանիկական հատկություններ բազմաթիվ առօրյա կիրառությունների համար։

Մագնեզիումը նաև ունի համեմատաբար ցածր հալման կետ, մոտ 650°C, որը նվազեցնում է էներգիայի օգտագործումը ձուլման ընթացքում՝ համեմատած բարձր հալման ունակությամբ մետաղների հետ։ Սա այն դարձնում է գործնական ընտրություն մեծ ծավալի արտադրական համակարգերում։

Մեքենաշինություն և մշակում

Մագնեզիումի համաձուլվածքները հայտնի են իրենց գերազանցությամբ մեքենայականությունԴրանք հեշտությամբ են կտրվում, պահանջում են գործիքի ավելի քիչ մաշվածություն և թույլ են տալիս ավելի արագ մեքենայական մշակման արագություն, քան շատ այլ մետաղներ։ Սա կրճատում է արտադրության ժամանակը և արժեքը՝ միաժամանակ պահպանելով բարձր ճշգրտությունը։

Մամլիչով ձուլման ժամանակ հալված մագնեզիումի համաձուլվածքը բարձր ճնշման տակ ներարկվում է պողպատե կաղապարների մեջ։ Գործընթացը ստեղծում է ցանցի ձև ունեցող կամ ցանցին մոտ բաղադրիչներ, որոնք հաճախ քիչ հարդարման աշխատանքների կարիք ունեն։

Մշակումը նաև օգուտ է քաղում մագնեզիումի վերամշակելիությունից: Ջարդոնը կարող է վերօգտագործվել՝ նպաստելով ավելի արդյունավետ արտադրական ցիկլերի:

Անվտանգության միջոցառումները կարևոր են, քանի որ մագնեզիումը դյուրավառ է մանր կտորների կամ փոշու տեսքով: Արտադրողները օգտագործում են վերահսկվող միջավայրեր և համապատասխան կտրող հեղուկներ՝ այս ռիսկերը կառավարելու համար՝ միաժամանակ օգտվելով դրա հեշտ մշակման հնարավորությունից:

Կիրառման ոլորտներ

Մագնեզիումի ձուլումը դեր է խաղում մի շարք ոլորտներում։ ավտոմոբիլային, այն օգնում է նվազեցնել մեքենայի քաշը, ինչը բարելավում է վառելիքի արդյունավետությունը և նվազեցնում արտանետումները: Թեթև մասերը, ինչպիսիք են փոխանցման տուփերը և ղեկի մասերը, լայնորեն կիրառվում են:

Մեջ օդատիեզերական, դիզայներները մագնեզիումի համաձուլվածքներ են օգտագործում պատյանների, փակագծերի և ներքին բաղադրիչների համար, որտեղ խնայված յուրաքանչյուր կիլոգրամը կարևոր է։

Սպառողական էլեկտրոնիկա նաև օգտվում են մագնեզիումի ամրությունից և թեթևությունից: Նոութբուքերի, տեսախցիկների և բջջային սարքերի շրջանակները հաճախ օգտագործում են մագնեզիումի համաձուլվածքներ՝ ամրություն ապահովելու համար՝ առանց ծավալ ավելացնելու:

Բժշկական սարքերի արտադրողները մագնեզիումի համաձուլվածքներ են օգտագործում որոշակի վիրաբուժական գործիքների և փորձարարական կենսաքայքայվող իմպլանտների համար: Դրանց կենսահամատեղելիությունը և ամրության ու քաշի հարաբերակցությունը դրանք հարմար են դարձնում մասնագիտացված առողջապահական կիրառությունների համար:

Այլ ձուլման նյութեր՝ պղինձ, կապար և անագ

Պղինձը, կապարը և անագը փոքր, բայց կարևոր դեր են խաղում մետաղաձուլման մեջ։ Պղինձը գնահատվում է իր ամրության և հաղորդունակության համար, մինչդեռ կապարն ու անագը սահմանափակ կիրառություններում են օգտագործվում առողջապահական և կարգավորող սահմանափակումների պատճառով, բայց դեռևս օգտակար հատկություններ ունեն որոշակի համաձուլվածքներում։

Պղինձ. Հաղորդականություն և դիմացկունություն

Պղնձի առաջարկներ բարձր էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն, ինչը այն հարմար է դարձնում էլեկտրական և էլեկտրոնային բաղադրիչների համար: Հոսանքը արդյունավետորեն փոխանցելու դրա ունակությունը այն տարբերում է մյուս ձուլման մետաղների մեծ մասից:

Մետաղը նաև ապահովում է գերազանց կոռոզիայի և մաշվածության դիմադրություն, որը նպաստում է երկարատև դիմացկունությանը պահանջկոտ միջավայրերում: Սա պղնձի վրա հիմնված ձուլվածքները դարձնում է օգտակար սանտեխնիկական, ծովային և արդյունաբերական սարքավորումներում, որտեղ խոնավության և շփման ազդեցությունը կարող է բարձր լինել:

Մեկ թերությունն այն է, որ շատ բարձր հալման կետ համեմատած ցինկի, ալյումինի կամ մագնեզիումի հետ։ Դրա պատճառով պղնձի ձուլման համար օգտագործվող կաղապարներն ու մեքենաները հաճախ ավելի շատ մաշվածություն են ունում և ավելի կարճ ծառայության ժամկետ ունեն։ Սա մեծացնում է արտադրական ծախսերը և սահմանափակում է պղնձի օգտագործումը միայն այն դեպքերում, երբ դրա եզակի հատկությունները գերազանցում են այս մարտահրավերները։

Այս դժվարություններին չնայած, պղինձը մնում է լավ ընտրություն, երբ ուժ, ամրություն և հաղորդունակություն պահանջվում են մեկ նյութում։

Կապար և անագ. մասնագիտացված կիրառություններ

Կապարը և անագը երկուսն էլ առանձնահատկություններ ունեն բարձր խտություն և թույլ տալ ճշգրիտ չափման ճշգրտություն ձուլածո մասերում: Սա դրանք օգտակար է դարձնում մասնագիտացված կիրառությունների համար, որտեղ քաշը և կայունությունը կարևոր են:

Ոչ մի մետաղ հարմար չէ այն ապրանքների համար, որոնք շփվում են սննդի կամ խմելու ջրի հետ՝ առողջական խնդիրների պատճառով: Կանոնակարգերը սահմանափակում են դրանց օգտագործումը սպառողական ապրանքներում, բայց դրանք դեռևս հայտնվում են… արդյունաբերական, պաշտպանիչ և դեկորատիվ կիրառություններ.

Երկու մետաղներն էլ հաճախ համակցվում են այլ մետաղների հետ, ինչպիսիք են ցինկը կամ պղինձը, որպեսզի բարելավեն կոռոզիոն դիմադրություն և ձուլման կատարողականություն: Մասնավորապես, անագը պաշտպանիչ շերտ է ապահովում, երբ օգտագործվում է որպես ծածկույթ:

Նրանց ցածր հալման կետեր Դրանք հեշտացնում են ձուլումը և նվազեցնում են կաղապարների վրա լարվածությունը, երկարացնելով գործիքների կյանքը՝ համեմատած ավելի բարձր ջերմաստիճանային մետաղների, ինչպիսին է պղինձը, համեմատած դրանց օգտագործման սահմանափակության հետ, դրանք մնում են գործնական ընտրված ոլորտներում, որտեղ դրանց առանձնահատկությունները օգտակար են։

Հաճախակի տրվող հարցեր

Որո՞նք են ամենատարածված նյութերը, որոնք օգտագործվում են ձուլման ձուլվածքներում:

Ձուլման կաղապարները սովորաբար պատրաստվում են կարծրացված գործիքային պողպատներԱյս պողպատները դիմանում են բարձր ջերմաստիճաններին, դիմադրում են մաշվածությանը և պահպանում են ճշգրտությունը բազմաթիվ արտադրական ցիկլերի ընթացքում։

Որոշ կաղապարներում օգտագործվում են նաև հատուկ ծածկույթներ կամ մակերեսային մշակումներ՝ հալված մետաղի և մատրիցայի մակերեսի միջև կպչունությունը նվազեցնելու և այն բարելավելու համար։

Ինչպե՞ս է ձուլման գործընթացը ազդում նյութի ընտրության վրա։

Տաք խցիկով մեքենաներն ամենալավն աշխատում են ցածր ջերմաստիճաններում հալվող մետաղների հետ, ինչպիսիք են ցինկը և որոշ մագնեզիումի համաձուլվածքները։

Սառը խցիկի մեքենաներն օգտագործվում են բարձր հալման կետ ունեցող մետաղների, ինչպիսիք են ալյումինը և պղնձի համաձուլվածքները, համար: Գործընթացի ընտրությունը սահմանափակում է, թե որ նյութերը կարող են արդյունավետ օգտագործվել:

Որո՞նք են տաք և սառը խցիկներով ձուլման հիմնական տարբերությունները։

Տաք խցիկով մետաղական ձուլում ներարկման համակարգը տեղադրում է անմիջապես հալված մետաղի մեջ՝ թույլ տալով ավելի արագ ցիկլեր: Այն հարմար է ցինկի, կապարի և այլ ցածր հալվող համաձուլվածքների համար:

Սառը խցիկով մետաղական ձուլում պահանջում է հալված մետաղ լցնել ներարկման համակարգի մեջ։ Այս մեթոդն ավելի դանդաղ է, բայց անհրաժեշտ է ալյումինի և պղնձի համաձուլվածքների համար, որոնք կարող են վնասել տաք խցիկի սարքավորումները։

Ինչպե՞ս են նյութերի հատկությունները ազդում ձուլման մեքենայի կյանքի տևողության վրա։

Ավելի բարձր հալման ջերմաստիճան ունեցող նյութերը, ինչպիսիք են ալյումինը և պղնձի համաձուլվածքները, ավելի շատ լարվածություն են ստեղծում մեքենայի և մատրիցայի վրա: Սա կարող է կրճատել գործիքի կյանքը և մեծացնել սպասարկման կարիքները:

Ցածր հալման աստիճան ունեցող համաձուլվածքները, ինչպիսին է ցինկը, պակաս պահանջկոտ են սարքավորումների նկատմամբ և հաճախ երկարացնում են ինչպես մեքենաների, այնպես էլ կաղապարների ծառայության ժամկետը։