Istnieje kilka sposobów odlewania aluminium. Każda z nich ma swoje wady i zalety, każda z nich ma zastosowanie do innych rodzajów odlewów i produktów. Niekiedy właściwy wybór metody odlewania aluminium ma istotne znaczenie dla właściwości gotowego odlewu.
Zapraszamy do zapoznania się z naszym krótkim poradnikiem jaką metodę wybrać aby zapewnić sobie odlew dobrze dopasowany do Państwa potrzeb i możliwości finansowych.
Odlewanie piaskowe aluminium
to proces produkcji, w którym ciekły stop aluminium jest wlewany do formy wykonanej z piasku. Forma jest wykonana z mieszaniny piasku, spoiwa (np. gliny) i wody, które razem tworzą trwały i odporny materiał. W formie odwzorowuje się kształt odlewanego elementu za pomocą modelu (matrycy). Po utwardzeniu piasku model jest usuwany, pozostawiając pustą przestrzeń w kształcie odlewu. Ciekłe aluminium wlewa się do formy piaskowej przez specjalne kanały odlewnicze. Metal twardnieje w formie, przyjmując kształt odlewu. Po ostygnięciu odlew jest wyjmowany z formy piaskowej. Forma piaskowa jest zwykle niszczona, a piasek może być odzyskiwany i ponownie wykorzystywany. Gotowy odlew przechodzi dodatkową obróbkę, taką jak usuwanie nadlewek, szlifowanie lub malowanie.
- Zalety – niski koszt formy odlewniczej.
- Wady – niska precyzja wykonanych odlewów, niska jakość gotowego odlewu wymagająca wielu poprawek, wysoka czasochłonność procesu, niska kontrola przebiegu procesu odlewania.
- Do czego nadaje się najlepiej odlewanie piaskowe aluminium?
- dobra metoda do wykonywania prototypów – aktualnie zastąpiona przez modelowanie 3D lub wydruki z drukarki 3D,
- wykonywanie jednoseryjnych lub małoseryjnych elementów z aluminium,
- wykonywanie masywnych i dużych elementów z aluminium dla których proces przygotowania formy odlewniczej jest nieopłacalny lub niemożliwy z uwagi na masę i rozmiary.
Odlewanie kokilowe aluminium
to proces odlewniczy, w którym ciekły stop aluminium jest wlewany do trwałej formy wykonanej z metalu, zwanej kokilą. W odróżnieniu od odlewania piaskowego, kokile są wielokrotnego użytku, co czyni ten proces bardziej efektywnym w produkcji seryjnej. Odlewanie kokilowe umożliwia uzyskanie wyższej precyzji i jakości odlewów niż odlewanie piaskowe. Kokile są wykonane ze stali lub żeliwa, co zapewnia im trwałość i możliwość wielokrotnego użycia. Kokila może być podgrzewana lub chłodzona, aby kontrolować proces stygnięcia i krzepnięcia metalu. Po stwardnieniu odlew jest usuwany z kokili, a forma jest gotowa do ponownego użycia. Gotowy odlew wymaga dodatkowych operacji, takich jak usuwanie nadlewek, szlifowanie lub obróbka mechaniczna.
- Zalety – wyższa dokładność wymiarowa odlanych elementów niż w przypadku odlewania piaskowego, forma kokilowa jest elementem wielokrotnego użytku, odlewy są bardziej jednorodne i mniej porowate niż w przypadku odlewów piaskowych, szybszy proces produkcji niż w przypadku odlewania piaskowego poprzez możliwość chłodzenia formy.
- Wady – wyższy koszt początkowy niż w przypadku odlewania piaskowego spowodowany koniecznością wykonania kokili, z uwagi na ograniczenia wykonania form i możliwości jej dokładnego wypełnienia utrudnione jest odlewanie bardzo dużych elementów, ograniczone modyfikacje odlewu po wykonaniu kokili, wymagana jest przeróbka formy, a nie zawsze jest to możliwe, średnia kontrola procesu odlewania.
- Do czego nadaje się najlepiej odlewanie kokilowe aluminium?
- odlewanie kokilowe aluminium nadaje się do odlewania mało i średnioseryjnych elementów silników, korpusów maszyn i urządzeń, elementów konstrukcyjnych – zazwyczaj są to elementy masywne, które będą poddane dalszej obróbce.
Odlewanie skorupowe aluminium
to proces odlewniczy, w którym forma używana do odlewania jest tworzona z cienkiej, twardej skorupy piaskowej, wzmocnionej żywicą syntetyczną. Jest to bardziej precyzyjna metoda w porównaniu do odlewania w tradycyjnych formach piaskowych, co pozwala na uzyskanie lepszej jakości powierzchni i dokładności wymiarowej odlewów. Wytworzenie formy rozpoczyna się od wykonania metalowego modelu (matrycy). Na rozgrzaną matrycę nakłada się mieszaninę piasku z żywicą, która pod wpływem ciepła wiąże piasek tworząc skorupę. W ten sposób uzyskuje się formę, którą po oderwaniu od matrycy uszczelnia się i łączy. Po wykonaniu odlewu skorupa jest rozbijana, a odlew gotowy. Tak wykonany odlew z aluminium jest obrabiany.
- Zalety – wysokie odwzorowanie modelu (matrycy), wyższa jakość powierzchni odlewu niż w przypadku odlewu piaskowego, cieńsza forma i niższe zużycie materiału, powtarzalność kolejnych odlewów w stosunku do matrycy.
- Wady – wysoki koszt i pracochłonność wykonania skorupy, brak możliwości odzyskania materiału skorupy jak w przypadku odlewania piaskowego, konieczność stosowania urządzeń do precyzyjnego podgrzewania matrycy i skorupy.
- Do czego nadaje się najlepiej odlewanie skorupowe aluminium?
- metoda ta sprawdza się w przypadku średnich i małych odlewów,
- metoda sprawdza do wykonywania odlewów małoseryjnych.
Odlewanie ciśnieniowe aluminium
to proces odlewniczy, w którym ciekły stop aluminium jest wtryskiwany pod wysokim ciśnieniem do metalowej formy odlewniczej. Jest to jedna z najbardziej efektywnych metod masowej produkcji elementów metalowych, charakteryzująca się wysoką precyzją i szybkością. Proces ten jest szeroko stosowany w przemyśle motoryzacyjnym, elektronicznym i wytwarzaniu sprzętu AGD. Forma odlewnicza jest wykonana z wysokiej jakości stali, posiada odpowiedni układ kanałów wlewowych, przelewowych oraz chłodzenia i smarowania. Proces wtrysku płynnego aluminium odbywa się pod dużym ciśnieniem (kilkaset MPa) do formy odlewniczej zamkniętej z dużą precyzją przy nacisku kilkuset ton. Następuje kontrolowany proces stygnięcia metalu w formie (ok. 30 – 60 sekund) po czym forma zostaje otwarta i odlew jest gotowy do dalszej obróbki.
- Zalety – wysoka precyzja i jakość gotowego odlewu, który może mieć bardzo skomplikowane kształty, duża szybkość produkcji i powtarzalność odlewów, jednorodność odlewów dzięki wtryskiwaniu metalu pod dużym ciśnieniem, niewiele wad odlewniczych, niewielkie straty materiału, wysoki stopień automatyzacji procesu co pozwala uzyskać wysoką efektywność i powtarzalność oraz w pełni kontrolowane warunki.
- Wady – wysoki koszt początkowy wykonania formy odlewniczej.
- Do czego nadaje się najlepiej odlewanie ciśnieniowe aluminium?
- przede wszystkim ta metoda odlewania aluminium sprawdza się w średnio i wielkoseryjnych partiach produkcyjnych, gdzie potrzeba jest wiele powtarzalnych elementów nie wymagających długotrwałej obróbki,
- z aluminium odlewanego ciśnieniowo można wykonywać wiele różnych elementów dla przemysłu motoryzacyjnego (elementy silników, osprzętu, obudowy, elementy zawieszenia, elementy wyposażenia wnętrza pojazdów np. uchwyty itp.), elektronicznego, elektrycznego (obudowy silników elektrycznych, wtyki, gniazda, domofony, obudowy urządzeń), chemicznego, budowlanego, spożywczego i innych.
- elementy z aluminium odlewanego ciśnieniowo produkowane w dużych partiach cechują się precyzją, powtarzalnością, jakością i niższymi nakładami na jednostkę wyrobu.
