×
Feb 25,2026
0
Alumiinivalu on yksi nykyaikaisen valmistuksen laajimmista käytetyistä metallimuovauksentekoprosesseista. Sulan alumiinikoostumuksen muuntamisella tarkasti muotoiltuihin komponentteihin valmistajat voivat tuottaa kevyitä, kestäviä ja kustannustehokkaita osia auto- ja elektroniikkateollisuuteen, tietoliikenteeseen, robotiikkaan sekä teolliseen kalustoon.
Tämä opas tarjoaa kattavan yleiskatsauksen alumiinivaluprosesseista, koostumuksen valinnasta, mekaanisista ominaisuuksista, etuista, rajoituksista ja suunnittelunäkökohdista insinöörisovelluksissa.
Alumiinivalu on prosessi, jossa sulatettua alumiiniseosta tuodaan muottityhjöön, jossa se kovettuu ennaltamäärättyyn muotoon. Muotti voi olla uudelleenkäytettävä (metallimuotti) tai yksikäyttöinen (hiekka- tai keraamipohjainen).
Valintaprosessin valinta riippuu seuraavista tekijöistä:
Vaadittu mittatoleranssi
Mekaaniset suorituskyvyn tavoitteet
Tuotannon määrä
Pinta-terminaattorivaatimukset
Työkalujen investointibudjetti
Eri prosessit tarjoavat erilaisia tasapainoja kustannusten, tarkkuuden ja rakenteellisen eheytteen välillä.
Korkeapaineinen puristusvalu (HPDC) on hallitseva menetelmä suurimittaisiin alumiinikomponentteihin, joissa vaaditaan tiukkia mittatoleransseja ja korkeaa toistettavuutta.
Kylmäkammio-prosessissa:
Sulatettua alumiinia kaadetaan kasteluputkeen.
Hydrauliikkapuristin ruiskuttaa metallin kovatettuun teräsmuottiin korkealla nopeudella.
Metalli jähmettyy nopeasti paineen vaikutuksesta.
Valos on poistettava ja siitä on leikattava ylimääräinen materiaali.
Tärkeimmät ominaisuudet:
Korkea tuotanto nopeus
Erinomainen mitallinen tarkkuus
Hyvä pinta-terminointi
Sopii ohuille seinämiin (yleensä 1–4 mm suunnittelusta riippuen)
Alumiiniseoksia käsitellään kylmän kammion menetelmällä niiden sulamislämpötilan ja metallurgisen käyttäytymisen vuoksi.
Pysyvämuottivalu käyttää uudelleenkäytettäviä metallimuotteja ja perustuu painovoimaan tai alhaiseen paineeseen täytettävään menetelmään.
Vertailussa hiekkavaluun se tarjoaa:
Parhaat mekaaniset ominaisuudet
Vähemmän huokoisuutta
Parempi pinnan tasaisuus
Tämä prosessi soveltuu keskitasoiselle tuotantomäärälle ja rakenteellisille komponenteille, joissa lujuus ja luotettavuus ovat tärkeitä.
Hiekkavalussa käytetään kerrankäyttöisiä muotteja, jotka muodostetaan mallin ympärille. Se on erinomaisen joustava ja ideaali seuraaviin käyttötarkoituksiin:
Suuret komponentit
Pienen tilavuuden tuotanto
Monimutkaiset sisäiset geometriat
Kuitenkin mittatoleranssit ovat yleensä löysempiä verrattuna painovalukappaleisiin.
Tarkkuusvalus tuottaa monimutkaisia komponentteja seuraavasti:
Vahamallin valmistaminen
Sen pinnoittaminen keramiikkaliuoksella
Vahaan sulatetaan pois
Sulatettua alumiinia kaadetaan keramiikkakoteloonsa
Se mahdollistaa ohuet seinämät ja tarkat muodot, mutta työkalukustannukset ovat yleensä korkeammat.
Katoava vaahto -valussa käytetään vaahtomalleja, jotka haihtuvat, kun sulatettua alumiinia kaadetaan. Tämä vähentää jakotasoja ja ytimien käyttöä, mikä tekee menetelmästä sopivan monimutkaisille auto-osa-alueille.
Tyhjiöjärjestelmät vähentävät ilman määrää muottityhjiössä ennen ja aikana injektointia, mikä vähentää kaasun jäämisen ja sisäisen huokosuuden riskiä.
Edut sisältävät:
Parhaat mekaaniset ominaisuudet
Parantunut hitsattavuus
Parannettu rakenteellinen eheys
Vähentyneet sisäiset virheet
Tyhjiö parantaa täyttölaatua; pääasiallinen metallivirtaus on kuitenkin edelleen korkeapaineisen injektoinnin ajama.
Puristusvalussa sulan metallin kovettuminen tapahtuu jatkuvan paineen alaisena, mikä johtaa seuraaviin tuloksiin:
Korkeampi tiukkuus
Pienentynyt kutistumisporosuus
Parantunut venymä
Näitä prosesseja käytetään rakenteellisiin autoteollisuuden komponentteihin, joissa vaaditaan korkeampaa eheysastetta.
Alumiinivaluosat on suunniteltu tasapainottamaan valumuokkautta, lujuutta, korrosionkestävyyttä ja lämmönjohtavuutta.
| Seos | Vetolujuus (MPa) | Vetousvoima (MPa) | Pituusmuutos (%) | Tärkeimmät ominaispiirteet |
|---|---|---|---|---|
| A380 | 310–330 | 150–170 | 2–4 | Yleiskäyttöinen, erinomainen valumuokkautta |
| A360 | 300–320 | 150–165 | 3–5 | Korroosionkestävyys paranee |
| A383 | 300–325 | 150–170 | 2–4 | Hyvä virtauskyky monimutkaisiin muotoihin |
| A413 | 280–310 | 140–160 | 2–3 | Erinomainen painetiukkuus |
| B390 | 320–340 | 160–180 | 1–3 | Korkea kovuus ja kulumisvastus |
Arvot vaihtelevat valumisolosuhteiden ja poikkileikkauksen paksuuden mukaan.
Seoksen valinnassa insinöörit tulisi arvioida:
Vaadittu vetolujuus
Iskunkestävyys
Lämpöjohtokyky
Korroosioympäristö
Käsittelytaito
Pintakäsittelyn yhteensopivuus
Oikea suunnittelu parantaa laadukkuutta ja vähentää kustannuksia.
Yhtenäinen seinämän paksuus vähentää kutistumisvirheitä.
Äkilliset siirtymät voivat aiheuttaa huokoisuutta tai vääntymistä.
Ohutseinämäisyys riippuu valitusta prosessista.
Kallistuskulma vaaditaan osan irrottamiseksi. Tyypillinen kuumavalukappaleiden kallistuskulma vaihtelee 0,5–2 asteen välillä riippuen geometriasta.
Terävät kulmat tulisi välttää, jotta jännityskeskittymää ja metallivirran esteitä vähennetään.
Tyypilliset mitatoleranssit vaihtelevat prosessin mukaan:
| Prosessi | Tyypillinen lineaarinen toleranssi |
|---|---|
| Korkean paineen kuuma painokastiinkuumin | ±0,1–0,25 mm (riippuen koosta) |
| Kiinteä muo | ±0,30,5 mm |
| Pesikuorostus | ±0,8–1,5 mm |
Tärkeimpien liitospintojen saavuttamiseksi saattaa vaadita toissijaista koneistusta.
Kevyt Suorituskyky
Alumiinilla on noin kolmasosa teräksen tiukkuudesta, mikä tekee siitä ideaalin materiaalin painoherkkiin sovelluksiin.
Lujuus-painosuhde
Vaikka alumiini ei ole absoluuttisesti vahvempi kuin teräs, se tarjoaa erinomaisen rakenteellisen tehokkuuden suhteessa omaan painoonsa.
Korroosionkestävyys
Luonnollinen oksidikerros suojaa alumiinia ympäristötekijöiden aiheuttamalta rappeutumiselta.
Lämpöjohtokyky
Sopii lämmönvaihtimien, moottorikotelojen ja elektronisten laitteiden kotelojen valmistukseen.
Kustannustehokkuus suurissa sarjoissa
Painevalumuotoilu mahdollistaa:
Nopeat syklin ajat
Automaattinen tuotanto
Alhaisemman kappalekohtaisen kustannuksen
Alumiinivalukappaleita käytetään laajalti seuraavissa sovelluksissa:
Autoteollisuuden moottorikotelot
Robotiikkakehykset
Teollisuuspumpunkoteloit
Kokeneen valmistajan valitseminen takaa:
Sopivan seoksen valinnan
Optimoitun työkalusuunnittelun
Prosessivakaudessa
Laadun johdonmukaisuus
Skaalautuva tuotantokyky
Teknisen yhteistyön toteuttaminen varhaisessa suunnitteluvaiheessa parantaa merkittävästi valujen suorituskykyä ja kustannustehokkuutta.
Alumiinivalu tarjoaa erinomaisen monikäyttöisen valmistusratkaisun kevyille, kestäville ja kustannustehokkaille komponenteille. Valitsemalla huolellisesti sopiva valumenetelmä ja seos valmistajat voivat saavuttaa luotettavan mekaanisen suorituskyvyn, tarkat mitat ja skaalautuvan tuotannon eri teollisuuden aloilla.
Kun alumiinivalut on suunniteltu ja ohjattu asianmukaisesti, ne säilyttävät yhtenä nykyaikaisimmista tehokkaimmista metallimuotoiluteknologioista.
EN
