Els productes d'aliatge d'alumini es divideixen enproductes d'alumini fosiperfils d'alumini. La principal diferència entre ells rau en el fet que es fa servirmotlles de fosa, mentre que l'altre es produeix utilitzantmatrius d'extrusió. En ambdós casos, com a matèries primeres s'utilitzen aliatges d'alumini (generalment aliatges d'alumini-magnesi-silici).
Perfils d'alumini:Els exemples habituals de perfils d'alumini inclouen mampares i finestres d'alumini. Es fabriquen mitjançant el procés de conformació per extrusió, en el qual les matèries primeres com les palanques d'alumini es fonen en un forn i després s'extrudeixen a través d'una extrusora per obtenir la forma desitjada. També es poden extruir diversos perfils amb diferents-formes de secció transversal. Les propietats principals, és a dir, la força, la duresa i la resistència al desgast, compleixen amb la norma nacionalGB6063. Els avantatges inclouen: pes lleuger (només 2,8 kg), resistència a la corrosió, canvis ràpids de disseny, baixos costos de fabricació de motlles i longituds longitudinals de fins a 10 metres o més. Els perfils d'alumini estan disponibles amb superfícies brillants i mats, i el procés de tractament superficial inclou l'anodització, que pot aconseguir un gruix de pel·lícula d'òxid de0,12 mm. El gruix de la paret dels perfils d'alumini es selecciona en funció de l'optimització estructural del producte; al mercat, un gruix més gran no sempre significa una millor qualitat. Durant el disseny, s'han de tenir en compte els requisits de-secció transversal i el gruix pot variar entre0,5 mm a 5 mm.
Avantatges
Menys mecanitzat:Com que els aliatges d'alumini es poden extruir en qualsevol forma complexa, els perfils d'alumini extruït són fàcils de muntar, reduint la necessitat de mecanitzar quan el disseny és adequat. Algunes formes només es poden aconseguir per extrusió en lloc d'altres processos.
Baix cost de matrius d'extrusió d'alumini:Les matrius d'extrusió d'alumini són menys cares en comparació amb les matrius d'altres materials i processos competidors com ara laminació, fosa i forja.
Alta eficiència estructural:Els perfils d'alumini extruït proporcionen la màxima eficiència estructural. El material es pot utilitzar on es requereix força i eliminar-lo on no es necessita.
Pes lleuger:Els perfils d'aliatge d'alumini extruït són lleugers però forts i duradors. A causa de les diferències en les propietats dels materials, les estructures d'alumini que aconsegueixen el mateix rendiment pesen aproximadament la meitat que altres estructures metàl·liques, que també són més difícils de processar.
Diverses opcions de tractament de superfícies / Alta resistència a la corrosió:Mitjançant l'ús de recobriment en pols o recobriment electroforètic, els dissenyadors poden aconseguir qualsevol color desitjat. També estan disponibles acabats de plata natural o recobriments anoditzats de colors.
Cost de manteniment baix:L'alumini és un metall durador i els processos de tractament de superfícies anteriors milloren encara més la seva vida útil.
Inconvenients
Estructura i propietats no-uniformes:A causa del flux metàl·lic desigual durant l'extrusió (especialment en extrusió directa sense lubricació), la microestructura dels productes extruïts no és uniforme entre la superfície i el centre, així com entre les seccions del cap i la cua.
Condicions de treball dures per a matrius d'extrusió:Durant l'extrusió, la palangana es troba en un estat gairebé tancat amb alta pressió sobre la matriu, la qual cosa requereix que la matriu suporti càrregues extremadament elevades. Al mateix temps, durant l'extrusió en calent, la matriu està sotmesa a altes temperatures i fricció, que afecten significativament la seva resistència i vida útil.
Baixa eficiència de producció:A excepció de l'extrusió contínua, que s'ha desenvolupat en els últims anys, els mètodes d'extrusió tradicionals no poden aconseguir una producció contínua. En general, la velocitat d'extrusió és molt inferior a la velocitat de laminació, el que provoca pèrdues geomètriques significatives i baixes taxes de rendiment.
fosa a pressió:La fosa a pressió és un procés de fabricació en què el metall fos s'introdueix a pressió en un motlle i, després del refredament, es forma un producte metàl·lic. Aquest procés és similar a la fosa a pressió. Els materials utilitzats per a la fosa a pressió són metalls foss, de manera que els motlles estan fets d'acer aliat-d'alta resistència. Els materials de fosa a pressió són generalment no-ferrics, com ara zinc, coure, alumini, plom i els seus aliatges, ja que aquests materials tenen punts de fusió relativament baixos.
La fosa a pressió es divideix en dos tipus:fosa a pressió en cambra fredaifosa a pressió de cambra calenta. A la fosa a pressió de la cambra freda, el metall fos s'aboca manualment o automàticament a la cambra de pressió i, a continuació, la pressió obliga el metall fos al motlle. En la fosa a pressió de cambra calenta, el metall fos s'escalfa contínuament i es manté en estat líquid. Quan s'aplica pressió, el metall fos s'injecta a la cavitat del motlle. Després de la solidificació, la matriu s'obre, la fosa s'expulsa i la part-de fosa a troquel es completa.
L'alta pressió i l'alta velocitat són les dues característiques principals del procés de fosa a pressió i les diferències més fonamentals entre la fosa a pressió i altres mètodes de fosa. Com que s'utilitzen alta pressió i alta velocitat per forçar el metall fos a la cavitat del motlle en molt poc temps, es requereix una velocitat de flux elevada i un temps d'ompliment curt. La fosa a pressió és adequada per produir peces i productes complexos i d'alta-precisió, com ara béns de consum (p. ex., aixetes i radiadors). També s'utilitza àmpliament a les indústries de l'automoció, elèctrica, aeroespacial i mèdica.
En comparació amb els mètodes de formació de perfils, la fosa a pressió utilitza diferents tecnologies. Com a matèries primeres s'utilitzen lingots d'alumini (aproximadament un 92% de puresa) i aliatges, que es fonen en un forn i després es formen en una màquina de fosa a pressió. Els productes d'alumini fos poden tenir diverses formes, com ara joguines, la qual cosa facilita el muntatge multi-direccional. A més, tenen una gran duresa i resistència i es poden aliar amb zinc per formar aliatges de zinc-alumini. El procés de conformació de fosa d'alumini inclou:
① fosa a pressió
② Polit en brut per eliminar els residus del motlle
③ Polit fi
Avantatges
Com que la fosa d'alumini a pressió utilitza un procés de fosa a pressió, les-peces d'alumini fosa tenen dimensions precises i superfícies llises; generalment s'utilitzen directament sense mecanitzat addicional o amb un mecanitzat mínim. Això no només millora l'eficiència d'utilització del metall, sinó que també redueix significativament la quantitat d'equips de procés i mà d'obra.
Els productes-d'alumini fos a pressió són econòmics; es poden combinar amb altres metalls o no-metalls, estalviant temps i materials de muntatge.
La fosa d'alumini a pressió té una alta eficiència de producció. Per exemple, una màquina domèstica de fosa a pressió d'alumini de cambra freda-horitzontal JIII3 pot produir una mitjana de600-700 peces d'alumini cada 8 hores, mentre que una petita màquina de fosa a pressió d'alumini de-cambra calenta pot produir una mitjana de3.000–7.000 càstings cada 8 hores. Els motlles de fosa d'alumini tenen una llarga vida útil. Un parell de motlles per a peces d'alumini i d'aliatge d'alumini en forma de campana-poden durar centenars de milers o fins i tot milions de cicles. Són fàcils de mecanitzar i automatitzar.
Els productes-d'alumini fos són d'alta qualitat i una gran precisió dimensional, generalment equivalent a6è-7è grau, i de vegades arribantGrau 4. La qualitat superficial de l'-alumini fos a pressió és bona, generalment equivalent aGrau 5-8. La força i la duresa solen ser25-30% més altque les de les foses de sorra, però l'allargament es redueix aproximadament70%. Les dimensions són estables, la intercanviabilitat és bona i es poden produir peces d'alumini complexes i de parets fines-.
Inconvenients
Baixa tenacitat i poca resistència al desgast; contracció volumètrica important durant la solidificació, aproximadament6.6%; alt coeficient d'expansió lineal; tendència a enganxar-se als motlles, requerint un estricte control del contingut de ferro dins0.8%–0.9%; baix punt de fusió, limitant-ne l'ús en aplicacions d'{0}}alta temperatura.
