انواع آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده در ریخته‌گری آلومینیوم چیست؟
- نویسنده مطلب: الهام خاکعلی
- تاریخ انتشار :
- تعداد دیدگاه‌ها : بدون دیدگاه
ویژگی آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در ریخته گری چیست؟
آلومینیوم عموما به عنوان آلومینیوم خالص پردازش می شود، اما در بسیاری از موارد، آن را با فلزات دیگر آلیاژ می کنند تا خواص آن و همچنین خواص فلزاتی که با آنها آلیاژ می شود، افزایش یابد.
آلیاژهای آلومینیوم (Aluminum alloy ) شامل میزان حداکثری آلومینیوم و عموما شامل سیلیسیم و مس هستند. سیلیسیم سیالیت آلیاژ را افزایش داده و به آن اجازه می دهد به راحتی در قالب های پیچیده جریان یابد و مس نیز منجر به افزایش مقاومت آلیاژ در برابر خوردگی می شود و همچنین مقاومت مکانیکی آن را نیز بالا می برد.
آلومینیوم آلیاژی به دلیل آنکه بتواند در صنعت ریخته گری استفاده شود می بایست دارای ویژگی های زیر باشد :
قابلیت ریخته گری و سیالیت مناسب :
آلیاژ ریخته گری باید سیالیت خوبی باشد و شمش آلومینیوم ذوب شده به راحتی بتواند در قالب جریان پیدا کند و امکان پر کردن قالب و ایجاد جزئیات ریز را در محصول نهایی داشته باشد.
مقاومت مکانیکی مناسب :
آلیاژ باید مقاومت کافی در برابر نیروهای وارده در محصول نهایی را داشته باشد پس می بایست از آلیاژهای حاوی مس و سیلیسیم که استحکام کششی و سختی خوبی دارند استفاده کرد.
مقاومت در برابر خوردگی و سایش :
آلیاژ مورد استفاده در محیط می بایست در برابر خوردگی و سایش مقاوم باشد تا از خوردگی زودرس آن جلوگیری شود و این قطعات آلومینیومی عمر مفید طولانی تری داشته باشند.
تغذیه مناسب حین انجماد :
آلیاژ های ریخته گری باید در هنگام انجماد به خوبی تغذیه شوند تا از بروز عیوبی مانند ترک خوردگی جلوگیری شود.
قابلیت عملیات حرارتی:
برخی از آلیاژها (Alloys) قابلیت افزایش مقاومت از طریق عملیات حرارتی را دارند که در صورت نیاز باید در نظر گرفته شود
انواع آلیاژ مورد استفاده در ریخته گری آلومینیوم کدام است؟
انتخاب آلیاژ مناسب بستگی به نوع قطعه، شرایط کاری و ملزومات طراحی دارد. مشورت با متخصصان ریخته گری شرکت ساتراپ جهان در این زمینه راهنمای خوبی برای تولید کنندگان خواهد بود.
در زیر به معرفی تعدادی از این آلیاژها می پردازیم:
آلیاژ :A380
یکی از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم برای ریخته گری دایکست است. عنصر اصلی آلیاژی سیلیکون ( 7.5 تا 9.5%) است و همچنین حاوی 3 تا 4٪ مس است. از آلیاژ A380 در تولید گیره های میز کار ، ابزارهای دستی، جعبه دنده و محفظه ماشین چمن زنی استفاده می شود.
آلیاژ :A413
آلیاژ :A413 عناصر اصلی آلیاژی مس (1%) ، آهن (2%) و 11 تا 13 درصد سیلیسیم است. از آلیاژ A413 در تولید پیستون موتورهای بیرونی، تجهیزات دندانپزشکی و محفظه چراغ های خیابانی استفاده می شود.
آلیاژ :A360
عناصر اصلی آلیاژی آهن (1.3%) و سیلیسیم (9 تا 10 %) می باشد که منجر به قابلیت ریخته گری عالی و مقاومت خوب در برابر خوردگی می شود. این آلیاژ برای تولید قطعات با ضخامت دیواره کم مانند جعبه ابزار، قطعات سیستم آبیاری، قطعات موتور قایق و لولا مناسب می باشد.
آلیاژ :A390
آلیاژی با 3 تا 4 درصد مس و 16 تا 18 درصد سیلیسم که مقاومت خوبی در برابر سایش و اصطکاک بالا ایفا می کند. این آلیاژ برای تولید قطعاتی مانند پیستون، بلوک، منیفولد و سرسیلندر موتورهای احتراق داخلی وسیلندرهای ترمز که نیازمند به مقاومت سایشی بالا دارند مناسب است.
آلیاژ AS9U3 :
یک آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در دایکاست است که با افزودن عناصر آلیاژی مانند مس، نیکل و کروم بهبود می‌یابد. این آلیاژ به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود مانند مقاومت در برابر خوردگی ، حرارت و تغییر شکل، در صنایع مختلف به کار می‌رود. برای بهبود کیفیت آن، استفاده از گازهای بی‌اثر مانند نیتروژن یا آرگون در فرآیند ریخته‌گری توصیه می‌شود. آلیاژ AS9U3 به عنوان یک گزینه مناسب برای پروژه‌های صنعتی و Die casting شناخته می‌شود.
بهترین آلیاژ آلومینیوم کدام است؟
آلیاژ AS9U3، با نام شیمیایی AlSi9Cu3، دارای ویژگی‌های خاصی است که آن را برای کاربردهای ریخته‌گری آلیاژهای آلومینیوم مناسب می‌سازد.
آلیاژ AS9U3 یکی از آلیاژهای آلومینیم است که شرکت ساتراپ جهان در شهرک صنعتی عباس آباد واقع در جنوب شرقی تهران در تولیدات دایکاستی خود از این آلیاژ استفاده می کند .در زیر به توضیح این مزایا می پردازیم.
استحکام و دوام بالا:
آلیاژ AS9U3 دارای استحکام مکانیکی بالایی است و این ویژگی آن را جهت استفاده در مصارف صنعتی به ویژه در تولید قطعاتی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند مناسب می سازد
وزن سبک:
با توجه به چگالی کم آلومینیوم، استفاده از این آلیاژ در صنایعی مانند هوافضا و خودروسازی که وزن پایین قطعات اهمیت دارد مطلوب است.
مقاومت در برابر خوردگی:
آلیاژ AS9U3 مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و خوردگی دارد، که این ویژگی باعث افزایش طول عمر قطعات تولید شده با این آلیاژ می‌شود.
قابلیت ریخته‌گری:
آلیاژ AS9U3 برای فرآیندهای ریخته‌گری تحت فشار مناسب است و می‌تواند در تولید قطعات پیچیده و با دقت بالا مورد استفاده قرار گیرد
خواص حرارتی و الکتریکی:
AS9U3 دارای هدایت الکتریکی مناسبی است و به دلیل این ویژگی می‌تواند در کاربردهایی که نیاز به انتقال حرارت یا الکتریسیته دارند، مورد استفاده قرار گیرد.
توزیع یکنواخت ترکیبات:
وجود عناصر آلیاژی مانند منیزیم و سیلیسیم در ترکیب AS9U3 باعث بهبود توزیع ترکیبات بین فلزات و افزایش استحکام آن می‌شود.
در مجموع، آلیاژ AS9U3 به دلیل ترکیب مطلوبی از استحکام، وزن سبک، و مقاومت در برابر خوردگی، یکی از گزینه‌های برتر در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیومی به شمار می‌رود.
نقش آلیاژهای آلومینیوم در افزایش کیفیت محصول
آلومینیوم و آلیاژهای آن نقش مهمی در افزایش کیفیت محصولات صنعتی به ویژه در صنایع خودروسازی و هوافضا دارند.ویژگی های این آلیاژها منجر به بهبود کیفیت ، کاهش وزن و دوام قطعات می شود.برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
- سبکی و نسبت استحکام به وزن بالا : آلومینیوم و آلیاژهای باوجود مستحکم بودن وزن سبکی دارند پس می توانند وزن کلی محصول را نیز کاهش دهند.
- مقاومت در برابر خوردگی : آلیاژهای آلومینیوم به دلیل تشکیل لایه اکسید طبیعی مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و همین امر منجر به افزایش طول عمر قطعات و کاهش آسیب های وارده به آن ها می شود.
- خواص مکانیکی عالی : بسیاری از آلیاژها قابلیت تحمل بارهای زیادی را دارند و مستحکمند و این ویژگی استفاده از آنها را در کاربردهایی که قطعه تحت فشار و بار سنگین قرار دارد رواج می دهد.
- رسانایی حرارتی و الکتریکی : آلومینیوم و آلیاژهای آن رسانای خوبی برای حرارت و الکتریسیته هستند و این ویژگی در صنایعی که قطعات خنک کننده و اکترونیکی دارند بسیار پرکاربرد است.
- مونتاژ و ماشین کاری آسان : قطعات تولید شده با آلومینیوم و آلیاژهای آن را می توان به راحتی ماشین کاری کرد و به شکل دلخواه تبدیل کرد. همچنین می توان به راحتی پین و ... اضافه کرده و مونتاز آنها را انجام داد.
ویژگی های انواع آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در ریخته گری چیست؟
آلیاژهای آلومینیوم براساس ترکیب عناصر آلیاژی ، خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوتی دارند.در ادامه به معرفی 4 سری از این آلیاژها می پردازیم.
نام سری آلیاژ | عنصر اصلی ترکیب | ویژگی | کاربرد |
1xx.x | آلومینیوم خالص | رسانای حرارتی و الکتریکی مقاوم در برابر خوردگی
| وسایل رسانای الکتریکی تجهیزات شیمیایی قطعات سبک |
2xx.x | آلومینیوم مس | نسبت استحکام به وزن بالا مقاومت کم در برابر خوردگی | مناسب بارهای سنگین بدنه و بال هواپیما چرخ و سیستم تعلیق کامیون |
3xx.x | آلومینیوم سیلیسیم منیزیم | استحکام متوسط شکل پذیری خوب مقاومت در برابر خوردگی | قطعات دقیق قوطی مواد غذایی رادیاتور وسایل الکترونیکی |
4xx.x | آلومینیوم سیلیسم | نقطه ذوب پایین چقرمگی بالا مقاومت در برابر خوردگی | قطعات پیچیده تجهیزات دندانپزشکی سیم جوش |
نکات کلیدی در انتخاب آلیاژهای آلومینیوم در ریخته گری آلومینیوم
انتخاب آلیاژ مناسب آلومینیوم برای ریخته گری بر اساس نوع قطعه و کاربرد نهایی آن صورت می گیرد.
- در صورتی که هدف ساخت قطعات آلومینیومی دقیق است می بایست از سری 3xx.x که حاوی سیلیسیم و منیزیم هستند استفاده کرد.
- در صورتی که هدف ساخت قطعه ای است که تحمل بارهای سنگین را داشته باشد می بایست از آلیاژهای سری 2xx.x که حاوی مس هستند استفاده کرد.
- در صورتی که بسته به شرایط تولید و نوع کاربرد نیاز به ساخت قطعه شکل پذیر و مقاوم در برابر خوردگی داشته باشیم می بایست از سری 3xx.x که حاوی سیلیسم و منیزیم هستند استفاده کرد.
- انتخاب آلیاژ می بایست باتوجه به موجودی آلیاژها در بازار و قیمت آنها صورت گیرد.
