Odlewanie ciśnieniowe aluminium

Odlewanie ciśnieniowe aluminium polega na wtłoczeniu ciekłego stopu aluminium do stalowej formy pod wysokim ciśnieniem i w bardzo krótkim czasie – zwykle w ułamku sekundy. Metal krzepnie pod ciśnieniem, dzięki czemu odlew wiernie odwzorowuje formę: ma cienkie ścianki, dokładne wymiary i gładką powierzchnię.

Jak działa maszyna zimnokomorowa

Aluminium odlewa się ciśnieniowo na maszynach zimnokomorowych. Komora prasowania nie jest zanurzona w ciekłym metalu – porcja stopu trafia do niej z pieca stojącego obok maszyny, a następnie tłok wtłacza ją do formy. Maszyny gorącokomorowe nadają się tylko do stopów o niższej temperaturze topnienia, np. cynku, bo ciekłe aluminium niszczyłoby zanurzone w nim elementy.

Fazy wtrysku

1. Dozowanie – odmierzona porcja stopu trafia do komory prasowania.
2. Faza wolna – tłok powoli przesuwa metal do wlewu, tak by nie zamknąć w nim powietrza.
3. Faza szybka – metal wypełnia wnękę formy w kilkadziesiąt milisekund, z prędkością w przekroju wlewu rzędu kilkudziesięciu metrów na sekundę.
4. Docisk – po wypełnieniu formy ciśnienie metalu rośnie do kilkuset barów; docisk zmniejsza porowatość skurczową w czasie krzepnięcia.
5. Otwarcie formy i wyjęcie odlewu – wypychacze usuwają odlew, a formę przed kolejnym cyklem spryskuje się środkiem oddzielającym.

To wartości orientacyjne – rzeczywiste parametry ustala się dla konkretnego odlewu i maszyny.

Co decyduje o jakości odlewu ciśnieniowego

• Temperatura formy – formę podgrzewa się przed pracą i utrzymuje w zadanej temperaturze urządzeniami grzewczo-chłodzącymi oraz kanałami chłodzącymi. Zbyt zimna forma powoduje niedolewy, zbyt gorąca – przywieranie stopu.
• Układ wlewowy i odpowietrzenia – projektuje się je razem z formą, często z symulacją wypełniania, by metal płynął równomiernie, a powietrze miało gdzie uciec.
• Stop – do odlewania ciśnieniowego stosuje się głównie stopy z krzemem i miedzią: EN AC-46200, EN AC-46500 oraz okołoeutektyczny EN AC-47100.
• Próżnia – w odlewaniu wspomaganym próżnią powietrze odsysa się z wnęki przed wtryskiem, co zmniejsza porowatość odlewu.

Ograniczenia odlewania ciśnieniowego

Forma ciśnieniowa jest kosztowna, więc metoda opłaca się przy dużych seriach. W odlewie mogą zostać drobne pory gazowe, dlatego klasycznych odlewów ciśnieniowych zwykle się nie przesyca ani nie spawa – po podgrzaniu gaz tworzyłby pęcherze. Gdy potrzebna jest wyższa wytrzymałość, stosuje się samo starzenie (stan T5) albo inną technologię, np. odlewanie kokilowe.

Odlewanie ciśnieniowe aluminium w naszej odlewni

Formy ciśnieniowe projektujemy w systemach CAD/CAM z symulacją wypełniania i obrabiamy na własnych maszynach CNC. Odlewy wykonujemy na zautomatyzowanej linii, a tolerancje wymiarowe sięgają często ±0,1 mm. Szczegóły organizacji produkcji opisujemy na stronie odlewnia ciśnieniowa, a pełny zakres usługi – w ofercie odlewanie ciśnieniowe.

Zobacz też: odlew ciśnieniowy – jak działa ta metoda, odlewy ciśnieniowe z aluminium – zastosowania i stopy odlewnicze aluminium.