Odlewanie ciśnieniowe jest ważną częścią przemysłu motoryzacyjnego, ponieważ stanowi większość części zamiennych do samochodów. Ale czym jest odlewanie ciśnieniowe? Istnieje wiele wyjaśnień, które można znaleźć w Internecie, ale istotą procesu odlewania ciśnieniowego jest w rzeczywistości wlewanie stopionego metalu o niskiej temperaturze topnienia do formy, a następnie jego chłodzenie.
Zasadniczo jest to „starożytna technologia”, ale w chwili pisania tego tekstu wciąż skuteczna. Producenci odlewów ciśnieniowych zwykle dwa rodzaje odlewów; odlewanie w komorze gorącej i zimnej. Używane formy są zazwyczaj wykonane za pomocą procesu CNC więc szczegóły są dokładne. Odlew jest powszechnie używany do produkcji blachy.
Być może najbardziej uderzającą zaletą odlewania ciśnieniowego jest to, że jest ono wysoce skuteczne w produkcji mocniejszych, a także cieńszych części samochodowych. Dlatego coraz nowocześniejsze procesy odlewania ciśnieniowego przyczyniły się do utraty wagi samochodów w ostatnich dekadach.
Wymagania materiałowe dla odlewów ciśnieniowych w zastosowaniach motoryzacyjnych
Ogólnie rzecz biorąc, przy wyborze odpowiedniego metalu należy wziąć pod uwagę kilka czynników.
Właściwości mechaniczne obejmujące:
- Moc:
- Plastyczność
- Twardość
Właściwości termiczne obejmujące:
- Przewodność cieplna
- Rozszerzalność cieplna
– Odporność na korozję
– Odporność na zmęczenie
– Rozważania na temat lekkości.
Materiały powszechnie stosowane w odlewach ciśnieniowych do zastosowań motoryzacyjnych
Należy zauważyć, że odlewy samochodowe mogą być wykonane z różnych metali, zwłaszcza tych, które nie są oparte na żelazie. Jednak zawsze są ulubione metale. Trzy są najczęściej używane: aluminium, magnez i cynk.
Omówimy ogólnie, jak każdy z nich jest oceniany na podstawie jego zalet i właściwości. Oczywiście, nie są one używane w czystej postaci. Dlatego wymienione poniżej elementy są określane jako stopy.
Najlepsze kaski z włókna węglowego ze względów bezpieczeństwaStopy aluminium
Zalety: Być może najbardziej popularną zaletą stopu aluminium jest jego lekkość. Im lżejsze są wszystkie części w samochodzie, tym lżejszy jest samochód i tym bardziej wydajny jest samochód pod względem zużycia paliwa. Aluminium ma również tendencję do łatwego formowania, dzięki czemu nadaje się nawet do skomplikowanych projektów. A co więcej, aluminium jest stosunkowo bardziej odporne na ciepło, tarcie, rdzę i łatwe do recyklingu, więc jest przyjazne dla środowiska.
Właściwości: Aluminium ma wyjątkowe właściwości, takie jak nietoksyczność, dobry przewodnik ciepła, wysoki stosunek wytrzymałości do masy, względna odporność na korozję (o ile nie zachodzi proces utleniania), jednolita jakość i łatwość formowania.
Proces odlewania ciśnieniowego stopów aluminium obejmuje zazwyczaj takie części, jak cylindry hydrauliczne, korpusy zaworów, koła zębate i wsporniki silnika.
Stopy magnezu
Zalety: Na rynku dostępnych jest wiele stopów magnezu, które oferują bardziej konkretne zalety dla różnych branż. Popularnymi stopami są AM60B, AZ91D, AZ81 i AS41B. Jednak niezależnie od rodzaju stopu, magnez ogólnie zapewnia wytrzymałość. Dlatego metal ten jest częściej stosowany w częściach, w których wytrzymałość jest ważniejsza niż odkształcenie.
Właściwości: Magnez ma korzystne właściwości, takie jak niewielka waga (najlżejszy spośród metali powszechnie stosowanych do produkcji części samochodowych), możliwość recyklingu w 100%, wysoki stosunek wytrzymałości do masy oraz bardzo dobra stabilność wymiarowa.
Magnez jest bardzo lekki i wytrzymały, dlatego jest powszechnie stosowany do produkcji obudów skrzyń biegów, obudów hamulców i wałów napędowych.
Stopy cynku
Zalety: Odlew z cynku jest preferowany ze względu na najwyższą tolerancję w porównaniu z innymi metalami. Jest dokładny, a zatem bardzo konkurencyjny. Odlewy ciśnieniowe cynku są zazwyczaj tańsze niż inne metale. Inną interesującą rzeczą jest to, że odlewy ciśnieniowe cynku mają tendencję do wytwarzania małych kątów pochylenia, co jest zaletą podczas procesu mechanicznego.
Jak uzyskać prawidłowy kolor części z tworzywa sztucznegoWłaściwości:Zdolność do szybszego utwardzania po stopieniu, stosunkowo wyższy poziom twardości niż w przypadku innych metali oraz zdolność do bardzo dobrego przewodzenia ciepła.
Zastosowania i rozważania motoryzacyjne: Istnieje wiele zastosowań odlewów ciśnieniowych ze stopu cynku w świecie motoryzacyjnym, a aby wymienić kilka, jest on używany do produkcji układów wspomagania kierownicy, układów paliwowych, niektórych elementów układów hamulcowych, niektórych części silnika i elementów układów klimatyzacji samochodowej. Rozważenie przy stosowaniu stopu cynku polega na tym, że jest on dokładny, aby pomieścić złożone kształty.
Proces wyboru materiału
Dobór materiałów metalowych do odlewania ciśnieniowego musi spełniać szereg wymagań, na przykład:
- Wymagania i ograniczenia projektowe.
- Badanie i analiza materiałów.
- Wymagania wydajnościowe i kompromisy.
- Współpraca z dostawcami materiałów.
Dlaczego? Ponieważ odlewanie ciśnieniowe jest przeznaczone dla różnych branż, a wymagania projektowe skutkują „różnymi zatrudnieniami”. Ograniczenia są również decydujące, ponieważ zapotrzebowanie na określone części zwykle nie pozwala na określone metale. Na przykład, nie zaleca się stosowania cynku w przypadku komponentów silnika, które są często poddawane stale dużym obciążeniom.
Wymagania dotyczące wydajności i kompromisy są ostatecznie brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o zastąpieniu metalu A metalem B (jeśli dostawy metalu są ograniczone). A co więcej, współpraca z dostawcą materiału metalowego definiuje, jaka będzie treść propozycji. Jeśli nie możesz znaleźć dostawcy konkretnego metalu, bez względu na to, jak dobry on jest, prawdopodobnie nie będzie pasował do planu.
Podsumowanie
Wniosek, jaki można wyciągnąć, jest taki, że odlewanie ciśnieniowe jest kluczowym procesem w każdym przemyśle motoryzacyjnym, a trzy powyższe rodzaje metali wydają się być najszerzej stosowane ze względu na ich zalety i właściwości. I wreszcie, względy takie jak pożądany projekt, ograniczenia produkcyjne, potrzeba określonych właściwości w komponentach samochodowych i dostępność dostawców materiałów metalowych są czynnikami decydującymi o wyborze metalu jako obiektu odlewanego ciśnieniowo.
Czy zobaczymy technologię autonomicznego prowadzenia w pojazdach przyjaznych osobom niepełnosprawnym?
