การหล่ออลูมิเนียมเป็นวิธีการผลิตชิ้นส่วนที่มีค่าความคลาดเคลื่อนสูงและคุณภาพสูงโดยการเทอลูมิเนียมหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์หรือแบบหล่อที่ได้รับการออกแบบและออกแบบอย่างแม่นยำ ถือเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อน ละเอียดอ่อน และละเอียดอ่อนซึ่งตรงตามข้อกำหนดของการออกแบบดั้งเดิมอย่างแน่นอน
กระบวนการหล่ออลูมิเนียม
1.การหล่อแม่พิมพ์ถาวร
ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่ในการหล่อแม่พิมพ์อลูมิเนียมถาวรคือค่ากลึงและขึ้นรูปแม่พิมพ์ ซึ่งโดยปกติแล้วทำจากเหล็กสีเทาหรือเหล็กกล้า แม่พิมพ์จะถูกขึ้นรูปเป็นรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนที่ออกแบบไว้ โดยแบ่งคุณลักษณะและรูปร่างของชิ้นส่วนออกเป็นสองส่วน ในกระบวนการฉีด ครึ่งหนึ่งของแม่พิมพ์จะถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อไม่ให้มีอากาศหรือสิ่งปนเปื้อนเข้าไป แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนก่อนเทอลูมิเนียมหลอมเหลว ซึ่งสามารถตัก เท หรือฉีดเข้าไปได้
เมื่อกระบวนการเสร็จสิ้น ให้ปล่อยให้แม่พิมพ์เย็นลงเพื่อให้ชิ้นส่วนอลูมิเนียมแข็งตัว เมื่อเย็นลงแล้ว ให้รีบนำชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์เพื่อป้องกันการเกิดข้อบกพร่อง
ไม่ว่ากระบวนการนี้จะดูเรียบง่ายเพียงใด แต่ก็ถือเป็นวิธีการผลิตชิ้นส่วนปริมาณสูงที่ได้รับการออกแบบทางวิทยาศาสตร์และเทคนิค
2.การหล่อทราย
กระบวนการหล่อทรายเกี่ยวข้องกับการอัดทรายรอบ ๆ รูปแบบที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งมีรูปร่าง รายละเอียด และการกำหนดค่าของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ซึ่งรวมถึงตัวเพิ่มความสูงที่ช่วยให้เทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์และให้อลูมิเนียมร้อนป้อนหล่อในระหว่างการแข็งตัวเพื่อป้องกันรูพรุนจากการหดตัว
ลวดลายนี้ประกอบด้วยสปริงที่ช่วยให้สามารถใส่โลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ได้ ขนาดของลวดลายจะใหญ่กว่าผลิตภัณฑ์เล็กน้อยเพื่อรองรับการหดตัวระหว่างกระบวนการหล่อเย็น ทรายมีน้ำหนักและความแข็งแรงเพื่อรักษารูปร่างของลวดลายไว้ และทนทานต่อการโต้ตอบกับโลหะหลอมเหลว
4.การหล่อสูญญากาศ การหล่อแบบสูญญากาศใช้ตัวเรือนกระดิ่งที่กันอากาศเข้าได้ซึ่งมีช่องเปิดสปริงที่ด้านล่างและช่องระบายสูญญากาศที่ด้านบน กระบวนการเริ่มต้นจากการจุ่มสปริงลงไปใต้พื้นผิวของอลูมิเนียมหลอมเหลว สูญญากาศจะถูกสร้างขึ้นในตัวรับ ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันระหว่างโพรงแม่พิมพ์และอลูมิเนียมหลอมเหลวในเบ้าหลอม
ความแตกต่างของแรงดันทำให้อลูมิเนียมหลอมเหลวไหลขึ้นไปตามสปริงเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ซึ่งอลูมิเนียมหลอมเหลวจะแข็งตัว จากนั้นจึงนำแม่พิมพ์ออกจากตัวรับ เปิดแม่พิมพ์ออก และนำชิ้นส่วนออก
การควบคุมสูญญากาศและความแตกต่างของแรงดันระหว่างโพรงแม่พิมพ์และอลูมิเนียมหลอมเหลวทำให้สามารถควบคุมอัตราการเติมตามข้อกำหนดการออกแบบชิ้นส่วนและการกำหนดเกตได้ การควบคุมอัตราการเติมช่วยเพิ่มความสามารถในการกำหนดความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนสำเร็จรูป
การจุ่มสปริงไว้ใต้พื้นผิวของอลูมิเนียมหลอมเหลวจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าอลูมิเนียมหลอมเหลวจะเป็นโลหะผสมที่บริสุทธิ์ที่สุด ปราศจากออกไซด์และตะกรัน ชิ้นส่วนต่างๆ สะอาดและแข็งแรง โดยมีวัสดุแปลกปลอมเพียงเล็กน้อย
5.การหล่อแบบลงทุน
การหล่อแบบฉีดหรือที่เรียกอีกอย่างว่าการหล่อแบบสูญเสียขี้ผึ้งนั้นเริ่มต้นด้วยการฉีดขี้ผึ้งเข้าไปในแม่พิมพ์เพื่อสร้างลวดลายของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ลวดลายที่เคลือบขี้ผึ้งจะถูกแนบไปกับสปริงเพื่อสร้างโครงร่างคล้ายต้นไม้ ต้นไม้จะถูกจุ่มลงในสารละลายหลายๆ ครั้ง ซึ่งจะทำให้เกิดเปลือกเซรามิกที่แข็งแรงรอบๆ รูปทรงขี้ผึ้ง
เมื่อเซรามิกแข็งตัวแล้ว เซรามิกจะถูกนำไปให้ความร้อนในหม้ออัดไอน้ำเพื่อทำการเผาให้แห้ง เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการสำหรับเปลือกเซรามิก เซรามิกจะถูกอุ่นล่วงหน้าก่อนที่จะเติมอลูมิเนียมหลอมเหลวลงไป เทลงในท่อและผ่านรางและประตูเข้าไปในแม่พิมพ์ เมื่อชิ้นส่วนต่างๆ แข็งตัวแล้ว เซรามิกจะถูกเคาะออกจนเหลือชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกับต้นไม้ไว้เพื่อตัดออกจากต้นไม้
6.การหล่อโฟมที่หายไป
กระบวนการหล่อแบบสูญเสียโฟมเป็นอีกประเภทหนึ่งของการหล่อแบบลงแรง โดยใช้โฟมโพลีสไตรีนมาแทนที่ขี้ผึ้ง แม่พิมพ์จะขึ้นรูปจากโพลีสไตรีนในชุดประกอบคลัสเตอร์ เช่น รางและสปริงของการหล่อแบบลงแรง ลูกปัดโพลีสไตรีนจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์อะลูมิเนียมที่ได้รับความร้อนด้วยแรงดันต่ำ พร้อมกับเพิ่มไอน้ำเพื่อขยายโพลีสไตรีนให้เต็มช่องว่าง
ลวดลายจะถูกวางไว้ในทรายแห้งที่อัดแน่นและถูกอัดแน่นด้วยการสั่นสะเทือนเพื่อกำจัดช่องว่างหรือช่องอากาศ เมื่ออลูมิเนียมหลอมเหลวถูกเทลงในแม่พิมพ์ทราย โฟมจะถูกเผาออก และชิ้นงานจะถูกขึ้นรูป
การใช้งานทั่วไปของการหล่ออลูมิเนียม
เนื่องจากอลูมิเนียมหล่อมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ยอดเยี่ยม อุตสาหกรรมหลักหลายแห่งจึงใช้อลูมิเนียมหล่อ ต่อไปนี้คือการใช้งานทั่วไปบางประการของวัสดุชนิดนี้
1. อุตสาหกรรมทางการแพทย์
ผู้ผลิตชิ้นส่วนทางการแพทย์ใช้การหล่ออลูมิเนียมเพื่อความแข็งแรงและน้ำหนักเบาในการผลิตอุปกรณ์เทียม ถาดผ่าตัด เป็นต้น นอกจากนั้น กระบวนการนี้ยังเหมาะสำหรับการผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนและแม่นยำ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เป็นที่รู้จักในอุตสาหกรรมนี้ นอกจากนี้ อลูมิเนียมยังเป็นวัสดุที่เหมาะสมเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อน เนื่องจากอุปกรณ์ทางการแพทย์จำนวนมากต้องสัมผัสกับของเหลวในร่างกาย
2. อุตสาหกรรมยานยนต์
ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์พึ่งพาการหล่ออลูมิเนียมเนื่องจากคุณสมบัติน้ำหนักเบาโดยไม่ลดทอนความแข็งแรงและความทนทาน ส่งผลให้ประหยัดน้ำมันได้มากขึ้น นอกจากนี้ การผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีรูปร่างซับซ้อนด้วยกระบวนการหล่ออลูมิเนียมยังง่ายกว่าอีกด้วย การหล่ออลูมิเนียมเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วน เช่น เบรกและพวงมาลัย
3. อุตสาหกรรมการทำอาหาร
อะลูมิเนียมหล่อมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมการทำอาหารเนื่องจากมีความทนทาน ทนต่อการกัดกร่อน น้ำหนักเบา และนำความร้อนได้ดี นอกจากนั้น วัสดุนี้ยังเหมาะสำหรับทำเครื่องครัวเนื่องจากมีการระบายความร้อนได้ดีเยี่ยม กล่าวคือ สามารถทำความร้อนและเย็นตัวได้อย่างรวดเร็ว
4. อุตสาหกรรมอากาศยาน
ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมการบินเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง น้ำหนักที่เบาช่วยให้เครื่องบินใช้เชื้อเพลิงน้อยลงเพื่อบรรทุกน้ำหนักได้มากขึ้น
แหล่งที่มา:
https://www.iqsdirectory.com/บทความ/การหล่อโลหะ/การหล่ออลูมิเนียม.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#การใช้งานทั่วไปของการหล่ออลูมิเนียม
เรียบเรียงโดย เมย์ เจียง จาก MAT Aluminum
เวลาโพสต์ : 26 ก.ค. 2566
