Im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren weist das Druckguss-Umformverfahren eine hohe Produktionseffizienz, eine hohe Maßgenauigkeit, hervorragende mechanische Eigenschaften, eine hohe Materialausnutzungsrate und eine Serienfertigung mit besseren wirtschaftlichen Vorteilen auf. Im Auto mit Aluminiumlegierung, Druckguss-Aluminiumlegierung und anderen Aluminiumgusslegierungen entfielen etwa 80 %, wobei die Verarbeitung von Aluminium (Platte, Riemen, Folie, Rohr, Stange, Typ, Linie, Schmieden, Pulver, Paste usw.) entfiel Bei nur etwa 20 % machte die Menge der Druckgussteile etwa 70 % der Gesamtmenge der Gussprodukte aus, so dass die Druckguss-Aluminiumlegierungsprodukte im Automobilaluminium etwa 54 bis 70 % ausmachten %.
Da der Wettbewerb auf dem Automobilmarkt immer intensiver wird, ist jeder Automobilhersteller Jahr für Jahr auf hohe Qualität, hohe Zuverlässigkeit, geringes Gewicht, Energieeinsparung und Umweltschutz, niedrige Kosten sowie auf die Einhaltung der Automobilemissionsnormen und der internationalen Umweltschutzpolitik ausgerichtet , New-Energy-Fahrzeuge sind in Zukunft zur wichtigsten Entwicklungsrichtung im Automobilbereich geworden, hohe Festigkeit und Zähigkeit sowie hohe Qualität der Strukturkomponenten von New-Energy-Automobilen (Karosserie, Säulen, Fahrgestell, Stoßdämpferturm usw.) sind ebenfalls immer wichtiger Um die Aluminiumlegierung herzustellen, muss ein Druckgussverfahren verwendet werden. Für die Herstellung muss immer mehr auf das Druckgussverfahren zurückgegriffen werden. All dies zeigt, dass der Druckguss von Aluminiumlegierungen in der Druckgussindustrie eine zentrale Stellung einnimmt und der Mainstream der Druckgussindustrie ist.
Eigenschaften des Druckgussverfahrens für Aluminiumlegierungen
Druckguss-Aluminiumlegierungen müssen nicht nur eine bessere Leistung des Druckgussprozesses und bessere mechanische Eigenschaften aufweisen, sondern auch die folgenden Punkte der Prozessleistung aufweisen:
- Gute thermoplastische rheologische Eigenschaften, der Grad der Überhitzung ist nicht hoch und die Temperatur der Flüssigkeits- und Festphasenlinie sollte in der Nähe der guten thermoplastischen rheologischen Eigenschaften liegen, um das Füllen komplexer Hohlräume und die Bildung einer guten Gussoberfläche zu vermeiden die Entstehung von Schrumpffehlern;
- geringere Linienschrumpfung, um Risse und Verformungen im Druckgussprozess zu vermeiden und die Maßhaltigkeit der Produkte zu verbessern;
- kleineres Erstarrungstemperaturintervall, einfach zu realisierende schnelle und gleichzeitige Erstarrung, Reduzierung der Anzahl interner Lunker und anderer Defekte;
- Gute thermische Festigkeit bei hohen Temperaturen, um thermische Risse oder starke Verformungen beim Öffnen der Form zu vermeiden;
- Gute Eigenschaften der Guss-/Guss-Grenzfläche, keine chemische Reaktion mit der Druckgussform, geringe Affinität, um ein Anhaften an der Form und eine Legierungsreaktion zwischen Guss und Guss-Grenzfläche zu vermeiden;
- Gute physikalische und chemische Eigenschaften, im geschmolzenen Hochtemperaturzustand ist es nicht einfach, Gas und Oxidation zu absorbieren, und der Druckgussprozess kann den Anforderungen der langfristigen Wärmekonservierung gerecht werden.
Klassifizierung von Aluminiumdruckgusslegierungen
Entsprechend der Legierungszusammensetzung können Aluminiumdruckgusslegierungen in die vier Serien Al-Si (Al-Si-Cu, Al-Si-Mg), Al-Cu, Al-Mg und Al-Zn unterteilt werden. Al-Si-Druckgusslegierungen sind aufgrund des kleinen Kristallisationstemperaturintervalls, der latenten Kristallisationswärme der Erstarrung der Siliziumphase und der spezifischen Wärmekapazität groß, die Linienschrumpfungsrate ist gering und weisen eine gute Liquiditätsleistung auf. Füllleistung und kleiner Heißriss, lockere Tendenz, daher am weitesten verbreitet. Die Druckgusslegierung des Al-Cu-Systems weist hohe mechanische Eigenschaften auf, aber durch Zugabe von Cu-Elementen verringert sich die Korrosionsbeständigkeit des Materials, die Lebensdauer der Druckgussprodukte nimmt erheblich ab, und beim Druckgussprozess kommt es leicht zu Entmischungen und Rissen , daher ist der Anwendungsbereich kleiner. Im Vergleich zur Al-Si-Druckgusslegierung ist die Gussleistung der Al-Mg-Druckgusslegierung schlecht, die mechanischen Eigenschaften schwanken und der Wandeffekt, der Druckgussprozess kann leicht reißen und die Tendenz zur Spannungskorrosion ist größer; Al-Zn-Druckgusslegierungen können durch natürliches Altern bessere mechanische Eigenschaften erhalten, aber ihre Korrosionsbeständigkeit ist schlecht, es treten leicht thermische Risse und Spannungskorrosion auf und es wird weniger verbraucht. Tabelle 1 zeigt die derzeit am häufigsten verwendeten Aluminiumdruckgusslegierungen, die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften, wobei vor allem Legierungen des Al-Si-Cu-Systems am häufigsten verwendet werden, wie z. B. AlSi9Cu3 (A380) und AlSi11Cu3 (ADC12). Wie in der folgenden Tabelle gezeigt, enthalten Druckguss-Aluminiumlegierungen im Allgemeinen mehr Si, Cu, Mg, Mn, Fe, Ni und Seltenerdelemente.
Typische Anwendung von Druckguss-Aluminiumlegierungen
Derzeit wird der Anwendungsbereich des Aluminiumlegierungsdruckgusses in der in- und ausländischen Automobilindustrie entsprechend der Verwendung der Funktionsklassifizierung für Strukturteile, Kraftteile, Sicherheitsteile, dekorative Teile usw. verwendet, hauptsächlich einschließlich der folgenden Aspekte:
- Antriebssystem: Zylinderblock, Zylinderblockabdeckung, Zylinderkopfabdeckung, Kurbelgehäuse, Zylinderkopfabdeckung, Ölwanne, Kolben, Pumpenkörper, Pumpenabdeckung, Ansaugrohr, Generatorgehäuse, Motorgetrieberaum, sechssitziger Kipphebelsitz, Motor diverse Arten von Klammern usw.;
- Getriebesystem: Getriebegehäuse, Getriebeölplatine, Kupplungsgehäuse, Schaltgabel, Getriebehalterung usw.;
- Lenksystem: Kettenabdeckung, Zahnstangengehäuse und Turbogehäuse.
- Fahrgestellbaugruppe: Aufhängung und Querträger;
- Karosserie: Räder, Rahmen und Dekorationsprodukte;
- Sonstiges: untere Stoßdämpferkappen, Kompressorhalterungen, Kupplungspedale und Bremspedale. Die folgende Abbildung zeigt die Zusammenfassung der Druckgussteile aus Aluminiumlegierungen für Kraftfahrzeuge und erklärt das schematische Diagramm. Wie aus der Abbildung hervorgeht, wird die aktuelle Aluminiumdruckgusslegierung in der Automobilindustrie häufig verwendet.
Zukünftiger Entwicklungstrend bei Druckguss-Aluminiumlegierungen
In den letzten Jahren haben sich die Anforderungen der Elektroautomobilindustrie in Bezug auf Leistung, Sicherheit, Komfort, Leichtbau und andere technische Indikatoren weiter verbessert. Die erforderlichen Aluminiumlegierungsprodukte werden schrittweise dünnwandiger, hochfester, kostengünstiger und integrieren eine integrierte Strukturrichtung , für die Entwicklung der Druckgusstechnologie sorgt die Anwendung der Fundament- und Quellenleistung. In den letzten Jahren hat die Entwicklung der Druckgusstechnologie für Aluminiumlegierungen im Allgemeinen durch die Zusammensetzung von Legierungsmaterialien zur kontinuierlichen Optimierung und Anpassung in Kombination mit der Hochvakuum-Druckgusstechnologie und der Parameterregulierung des Wärmebehandlungsprozesses dem Prozess volles Potenzial verliehen Eigenschaften von Legierungsmaterialien, mit Hilfe von Hochdruckeinspritzung und langsamer Aufladung werden die umfassenden mechanischen Eigenschaften von Druckgusslegierungsmaterialien kontinuierlich verbessert. Mit der Vertiefung der zivil-militärischen Integration ist eine große Anzahl von Ringlauf-Geschoss- und Pfeilstrukturprodukten aufgrund der Anforderungen an die Ermüdungsleistung nicht hoch, entsprechend der Struktur der integrierten Integration des Leichtbaus können sie im Druckgussverfahren für Chargen verwendet werden Produktion und Entwicklung, Verkürzung des Entwicklungszyklus des Produkts, Reduzierung der Produktionskosten, denn die Popularisierung und Anwendung von Druckguss-Aluminiumlegierungen bildet die Grundlage für die Entwicklung der Anwendung.