การหล่ออะลูมิเนียมเป็นวิธีการผลิตชิ้นส่วนที่มีความทนทานสูงและมีคุณภาพสูงโดยการเทอะลูมิเนียมหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ หรือรูปทรงที่ออกแบบอย่างแม่นยำและได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำ เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดซับซ้อน ซับซ้อน ซึ่งตรงกับข้อกำหนดเฉพาะของการออกแบบดั้งเดิมทุกประการ
กระบวนการหล่ออลูมิเนียม
1. การหล่อแม่พิมพ์แบบถาวร
ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่ของการหล่อแม่พิมพ์ถาวรอะลูมิเนียมคือการตัดเฉือนและขึ้นรูปแม่พิมพ์ ซึ่งปกติจะทำจากเหล็กสีเทาหรือเหล็กกล้า แม่พิมพ์ถูกขึ้นรูปเป็นรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนที่ออกแบบโดยมีลักษณะและรูปร่างของชิ้นส่วนแบ่งออกเป็นสองซีก ในกระบวนการฉีด ครึ่งหนึ่งของแม่พิมพ์จะถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนา เพื่อไม่ให้มีอากาศหรือสิ่งปนเปื้อนอยู่ แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนก่อนที่จะเทอลูมิเนียมหลอมเหลว ซึ่งสามารถตัก เท หรือฉีดก็ได้
เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการ แม่พิมพ์จะได้รับอนุญาตให้เย็นลงเพื่อให้ชิ้นส่วนอลูมิเนียมแข็งตัว เมื่อเย็นลงแล้ว ชิ้นส่วนจะถูกถอดออกจากแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันการเกิดข้อบกพร่อง
ไม่ว่ากระบวนการนี้จะดูเรียบง่ายเพียงใด แต่ก็เป็นวิธีการผลิตชิ้นส่วนที่มีปริมาณมากทั้งทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค
2.การหล่อทราย
กระบวนการหล่อทรายเกี่ยวข้องกับการบรรจุทรายรอบรูปแบบที่ใช้ซ้ำได้ซึ่งมีรูปทรง รายละเอียด และโครงร่างของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย สิ่งที่รวมอยู่ในรูปแบบคือตัวยกที่ช่วยให้สามารถเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ได้ และเพื่อให้อลูมิเนียมร้อนป้อนเข้าไปในการหล่อระหว่างการแข็งตัวเพื่อป้องกันการหดตัวของรูพรุน
สิ่งที่รวมอยู่ในรูปแบบคือป่วงที่ช่วยให้สามารถแทรกโลหะหลอมเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์ได้ ขนาดของลวดลายจะใหญ่กว่าผลิตภัณฑ์เล็กน้อยเนื่องจากการหดตัวระหว่างกระบวนการทำความเย็น ทรายมีน้ำหนักและความแข็งแรงเพื่อรักษารูปทรงของลวดลายและทนทานต่อการสัมผัสกับโลหะหลอมเหลว
4. การหล่อแบบสูญญากาศ การหล่อแบบสุญญากาศใช้ตัวเรือนทรงระฆังสุญญากาศซึ่งมีช่องเปิดที่ด้านล่างและช่องระบายสุญญากาศที่ด้านบน กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการจุ่มป่วงใต้พื้นผิวของอะลูมิเนียมหลอมเหลว เครื่องรับจะสร้างสุญญากาศ ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันระหว่างช่องแม่พิมพ์และอะลูมิเนียมหลอมเหลวในถ้วยใส่ตัวอย่าง
ความแตกต่างของแรงดันทำให้อะลูมิเนียมหลอมเหลวไหลขึ้นป่วงเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ซึ่งอะลูมิเนียมหลอมเหลวจะแข็งตัว แม่พิมพ์จะถูกเอาออกจากตัวรับ เปิด และชิ้นส่วนจะถูกดีดออกมา
การควบคุมสุญญากาศและความแตกต่างของแรงดันระหว่างช่องแม่พิมพ์และอะลูมิเนียมหลอมเหลว ทำให้สามารถควบคุมอัตราการเติมตามข้อกำหนดการออกแบบชิ้นส่วนและประตูเปิดได้ การควบคุมอัตราการเติมช่วยเพิ่มความสามารถในการกำหนดความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว
การให้ป่วงจมอยู่ใต้น้ำใต้พื้นผิวของอลูมิเนียมหลอมเหลวช่วยให้แน่ใจว่าอลูมิเนียมหลอมเหลวจะเป็นโลหะผสมที่บริสุทธิ์ที่สุดปราศจากออกไซด์และขี้เถ้า ชิ้นส่วนสะอาดและเสียงโดยใช้วัสดุแปลกปลอมน้อยที่สุด
5. การหล่อการลงทุน
การหล่อการลงทุนหรือที่เรียกว่าการหล่อขี้ผึ้งที่สูญหาย เริ่มต้นด้วยการฉีดขี้ผึ้งเข้าไปในแม่พิมพ์เพื่อสร้างลวดลายของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป รูปแบบแว็กซ์ติดอยู่กับป่วงเพื่อสร้างโครงร่างแบบต้นไม้ ต้นไม้ถูกจุ่มลงในสารละลายหลายครั้ง ซึ่งก่อให้เกิดเปลือกเซรามิกที่แข็งแกร่งรอบๆ รูปร่างของขี้ผึ้ง
เมื่อเซรามิกแข็งตัวและแข็งตัวแล้ว จะถูกให้ความร้อนในหม้อนึ่งความดันเพื่อทำให้การละลายของขี้ผึ้งสมบูรณ์ เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการของเปลือก จะต้องอุ่นก่อนจึงจะเติมอะลูมิเนียมหลอมเหลว ซึ่งจะถูกเทลงในป่วงและผ่านชุดของรันเนอร์และประตูเข้าไปในแม่พิมพ์ เมื่อชิ้นส่วนแข็งตัว เซรามิกจะถูกกระแทกออก ปล่อยให้ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกับต้นไม้ถูกตัดออกจากต้นไม้
6.หล่อโฟมหาย
กระบวนการหล่อโฟมที่หายไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการลงทุนหล่อโดยแทนที่ขี้ผึ้งด้วยโฟมโพลีสไตรีน รูปแบบนี้หล่อขึ้นจากโพลีสไตรีนในชุดประกอบคลัสเตอร์เหมือนตัวรันเนอร์และสปรูของการหล่อแบบลงทุน เม็ดบีดโพลีสไตรีนจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์อลูมิเนียมที่ให้ความร้อนด้วยแรงดันต่ำพร้อมเติมไอน้ำเพื่อขยายโพลีสไตรีนเพื่อเติมเต็มโพรง
วางลวดลายไว้ในทรายแห้งที่อัดแน่นและมีการสั่นสะเทือนเพื่อขจัดช่องว่างหรือช่องอากาศ ขณะที่อลูมิเนียมหลอมเหลวถูกเทลงในแม่พิมพ์ทราย โฟมจะถูกเผาออก และเกิดการหล่อขึ้น
การใช้งานทั่วไปของการหล่ออลูมิเนียม
เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม อุตสาหกรรมหลักๆ หลายแห่งจึงใช้อะลูมิเนียมหล่อ ต่อไปนี้คือตัวอย่างการใช้งานทั่วไปของวัสดุ
1. อุตสาหกรรมการแพทย์
ผู้ผลิตชิ้นส่วนทางการแพทย์พึ่งพาอลูมิเนียมหล่อในด้านความแข็งแรงและน้ำหนักเบาในการผลิตขาเทียม ถาดผ่าตัด ฯลฯ นอกจากนั้น กระบวนการนี้ยังเหมาะสำหรับการสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนและแม่นยำซึ่งเป็นที่รู้กันดีของอุตสาหกรรม นอกจากนี้ อลูมิเนียมยังเป็นวัสดุที่เหมาะสมเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อน เนื่องจากอุปกรณ์ทางการแพทย์จำนวนมากสัมผัสกับของเหลวในร่างกาย
2. อุตสาหกรรมยานยนต์
ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์อาศัยอลูมิเนียมหล่อเนื่องจากมีคุณสมบัติน้ำหนักเบาโดยไม่ต้องประกอบด้วยความแข็งแกร่งและความทนทาน ส่งผลให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงดีขึ้น นอกจากนี้การผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีรูปทรงซับซ้อนด้วยกระบวนการหล่ออลูมิเนียมยังง่ายกว่าอีกด้วย อลูมิเนียมหล่อเหมาะสำหรับทำชิ้นส่วนต่างๆ เช่น เบรก และพวงมาลัย
3. อุตสาหกรรมการทำอาหาร
อลูมิเนียมหล่อมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมการทำอาหารเนื่องจากมีความทนทาน ทนต่อการกัดกร่อน น้ำหนักเบา และนำความร้อนได้ดีเยี่ยม นอกจากนั้นยังเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับทำเครื่องครัวอีกด้วยเนื่องจากมีการกระจายความร้อนได้ดีเยี่ยม กล่าวคือ สามารถร้อนขึ้นและเย็นลงได้อย่างรวดเร็ว
4. อุตสาหกรรมอากาศยาน
ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องบินเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง น้ำหนักเบาทำให้เครื่องบินใช้เชื้อเพลิงน้อยลงเพื่อบรรทุกน้ำหนักได้มากขึ้น
แหล่งที่มา:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminium
เรียบเรียงโดย May Jiang จาก MAT Aluminium
เวลาโพสต์: Jul-26-2023
