Alluminio fuso: Guida completa
L'alluminio è parte integrante di diversi settori industriali perché offre proprietà eccellenti. L'alluminio fuso si rivela molto utile e viene prodotto attraverso un processo di fusione dell'alluminio.
Se volete saperne di più sull'alluminio fuso, sui suoi tipi, sul suo processo, ecc. Leggiamo quindi.
Che cos'è l'alluminio fuso?
L'alluminio fuso è un componente che viene prodotto utilizzando alluminio e altri metalli con l'aiuto del processo di fusione.
Il processo di fusione dell'alluminio viene solitamente eseguito riscaldando e fondendo l'alluminio e altri metalli e combinandoli. Una volta solidificati, i metalli combinati assumono la forma dello stampo in cui sono stati versati.
L'alluminio fuso ha le proprietà dell'alluminio e di altri metalli e presenta un rivestimento di ossido di alluminio. È più forte e altamente resistente alla corrosione rispetto all'alluminio di base.
Il processo di fusione dell'alluminio
Il processo di fusione dell'alluminio prevede varie fasi, ma ogni passo deve essere eseguito con attenzione per garantire che vengano seguite tutte le misure di protezione. Le fasi sono le seguenti:
Creazione del design dello stampo
La prima fase consiste nel creare il design dello stampo desiderato. Esso presenta la forma finale dell'alluminio fuso. Lo stampo viene creato utilizzando materiali come ceramica, acciaio e persino alluminio.
Dovrebbe essere accurato in termini di dimensioni, forma e finitura superficiale. Lo stampo può essere realizzato utilizzando Lavorazione CNCe sulla sua superficie deve essere applicato uno strato di distaccante.
Fusione dell'alluminio
Non appena lo stampo è pronto, inizia il compito di fondere l'alluminio. L'alluminio si scioglie rapidamente perché ha un basso punto di fusione e il processo avviene in un forno. Una volta fuso, viene lasciato da parte per consentirgli di raggiungere la temperatura necessaria per essere versato nello stampo.
Versare l'alluminio fuso
L'alluminio fuso e lo stampo, una volta pronti, vengono versati utilizzando un sistema a cancello che collega lo stampo e il forno. L'alluminio fuso viene versato nello stampo in modo controllato, evitando la formazione di sacche d'aria.
Solidificazione dell'alluminio
Lo stampo viene lasciato raffreddare; una volta raffreddato, si solidifica. Il tempo di solidificazione dipende dallo spessore del prodotto. Anche la velocità di raffreddamento deve essere controllata in modo da ottenere una solidificazione uniforme.
Stampaggio di alluminio fuso
Dopo la solidificazione, è necessario rimuovere la fusione di alluminio dallo stampo. Una volta rimosso, il materiale in eccesso viene tagliato e la superficie viene rifinita come richiesto.
Pro e contro dell'alluminio fuso
I pro e i contro dell'alluminio fuso sono i seguenti:
Pro
- L'alluminio fuso è più leggero dell'acciaio e della ghisa. Le applicazioni che richiedono un peso ridotto possono utilizzarlo.
- È resistente alla corrosione e quindi è adatto alla maggior parte delle applicazioni.
- L'alluminio fuso è adatto alle applicazioni sensibili al calore grazie alla sua conducibilità termica.
- Con il processo di fusione è facile dare forma a progetti complessi.
- Richiede meno energia durante il processo di fusione.
- Il processo è molto conveniente rispetto ad altri metodi.
- Può essere riciclato per evitare l'impatto ambientale.
Contro
- La ghisa non è resistente come l'acciaio, soprattutto se sottoposta a forti urti.
- Può usurarsi per un certo periodo di tempo se sottoposto ad applicazioni abrasive.
- Il problema della porosità è comune nel processo di fusione, che causa crepe e punti deboli.
- A causa del freddo estremo in alcune applicazioni, l'alluminio fuso può diventare fragile.
- Il design complesso finisce per costare molto.
Tipi di processi di fusione dell'alluminio
Di seguito vengono illustrati i processi di fusione dell'alluminio di diversi tipi:
Pressofusione
Pressofusione è il processo più comune di fusione dell'alluminio. Si divide in due processi: la pressofusione ad alta pressione e quella a bassa pressione.
Questo processo richiede il riscaldamento dell'alluminio e la sua iniezione nello stampo. Una volta raffreddato, l'alluminio fuso viene sformato e il ciclo si ripete per altri componenti.
I componenti in alluminio fuso prodotti con processi di pressofusione sono noti per l'eccellente conduttività termica ed elettrica. Sono resistenti all'usura, alla corrosione e al calore.
Colata in sabbia
Colata in sabbia è un processo che prevede la creazione dello stampo per la colata di alluminio utilizzando la sabbia.
La sabbia ha la capacità di resistere alle alte temperature e, pertanto, è adatta per i componenti in alluminio fuso. L'alluminio fuso viene versato nello stampo fatto di sabbia e, una volta raffreddato, il componente viene rimosso.
La fusione in sabbia dell'alluminio non fornisce una finitura superficiale liscia e non ha nemmeno un'elevata precisione dimensionale. Per questo motivo, necessita di una post-elaborazione, come la rifilatura.
Colata di stampi permanenti
La colata in stampo permanente utilizza la gravità per iniettare l'alluminio fuso nello stampo. Di conseguenza, il processo di iniezione presenta una minore turbolenza. I componenti in alluminio prodotti con la colata in stampo permanente presentano un'elevata precisione dimensionale e un'eccellente finitura superficiale.
Alluminio fuso vs. ghisa
Ghisa e l'alluminio fuso sono uguali in termini di aspetto, ma le loro proprietà differiscono. L'alluminio fuso è più leggero della ghisa e mantiene la sua durata. Inoltre, la tolleranza dimensionale dell'alluminio fuso è migliore di quella della ghisa ed è più lavorabile e precisa.
Alluminio fuso vs. Alluminio battuto
L'alluminio fuso ha un elevato contenuto di carbonio rispetto al alluminio battuto. Di conseguenza, è più resistente. L'alluminio battuto si presenta sotto forma di piastra o di barra, mentre l'alluminio fuso ha una forma solida come componente finale.
Entrambi hanno elementi di lega, ma l'alluminio ha un'alta composizione di silicio, che lo rende più fluido in natura.
Come scegliere il giusto processo di fusione dell'alluminio?
Come avete letto sui diversi tipi di processi di fusione dell'alluminio, la scelta di quello giusto è molto importante. Di seguito sono riportate alcune considerazioni:
Complessità del design
La complessità del progetto influisce sulla scelta del processo di fusione. I componenti in alluminio, di grandi dimensioni e dal design complicato, vengono solitamente prodotti mediante colata in sabbia.
Tuttavia, i componenti che necessitano di una precisione dimensionale sono prodotti con un processo di fusione in stampi permanenti.
Velocità di produzione
La velocità con cui si desidera produrre i componenti in alluminio fuso è un fattore da tenere in considerazione. Per la produzione di massa, la pressofusione è un'opzione adatta, poiché utilizza un processo di iniezione ad alta pressione. La colata in sabbia è il secondo processo più veloce, mentre la colata permanente è il più lento.
Quantità di componenti
La pressofusione può produrre tutti i tipi di pezzi fusi in alluminio. Quando sono necessarie quantità elevate, sono adatte la colata in sabbia e la colata in stampo permanente.
Finitura superficiale e durata
La colata in stampo permanente è la scelta più adatta se avete bisogno di una superficie e di una durata eccellenti. Tuttavia, anche la colata in sabbia e la pressofusione garantiscono una notevole resistenza, ma la finitura superficiale è migliore nella pressofusione.
Finiture opzionali per la fusione di parti in alluminio
I componenti in alluminio fuso devono essere ulteriormente rifiniti per ottenere una superficie migliore; le diverse opzioni di finitura sono le seguenti:
- La verniciatura a polvere consente di applicare la polvere secca ai componenti in alluminio fuso, rendendoli resistenti alla corrosione e durevoli.
- I componenti in alluminio fuso possono essere verniciati in più colori per aggiungere un aspetto estetico.
- L'elettrodeposizione viene utilizzata per depositare un sottile strato di materiale sul componente in alluminio fuso, che aggiunge uno strato di protezione al componente.
- L'anodizzazione trasforma il componente in alluminio fuso in una superficie rifinita con ossido anodico. Questo rende il componente altamente resistente alla corrosione e durevole.
Applicazioni comuni della fusione di alluminio
I diversi tipi di alluminio fuso sono utilizzati in molteplici applicazioni e alcuni di questi settori in cui i componenti sono utilizzati sono i seguenti:
Industria medica
Industria medica dipende in larga misura dalle parti in alluminio fuso, grazie alla loro leggerezza e resistenza. Viene utilizzato soprattutto nella produzione di vassoi chirurgici e protesi. Questi componenti sono resistenti alla corrosione e possono funzionare bene a contatto con i fluidi corporei.
Industria automobilistica
L'industria automobilistica utilizza componenti di fusione in alluminio per la loro leggerezza e resistenza. Questi componenti migliorano l'efficienza del carburante. Inoltre, il processo può offrire un servizio di catering a componenti complessi. La fusione di alluminio è utilizzata per componenti di veicoli come volanti e freni.
Industria aerospaziale
Le parti in fusione di alluminio consentono aereo per sfruttare al meglio la loro leggerezza e resistenza. Ciò consente agli aerei di consumare meno carburante e di trasportare comodamente un'elevata quantità di peso.
Conclusione
Imparare a conoscere l'alluminio fuso, il suo processo di produzione e le sue applicazioni è molto importante prima di far produrre i componenti. Dopo aver letto la guida, avete imparato a conoscere il processo.
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