Jusheng

Wenn die Turbinenschaufel eines Flugzeugtriebwerks bei hohen Temperaturen und Drücken stabil läuft, wenn das Fahrgestell eines Fahrzeugs mit neuer Energie durch sein geringes Gewicht generell für Sicherheit sorgt und wenn Schutz und Aussehen des Gehäuses empfindlicher elektronischer Instrumente aufeinandertreffen – all dies sind Probleme, die von einer entscheidenden Entscheidung abhängen: Wie lässt sich durch Aluminiumguss ein perfektes Gleichgewicht zwischen Leistung, Präzision und Kosten erreichen?

Auch in der verarbeitenden Industrie sind die Belastungen für Aluminiumgussteile je nach Situation äußerst unterschiedlich. Manche leiden aufgrund einer ungeeigneten Legierung unter schneller Korrosion in feuchter Umgebung, andere erfüllen die hohen Präzisionsanforderungen nicht, weil sie den Gießprozess falsch einsetzen. Wieder andere geraten in finanzielle Schwierigkeiten, weil sie Kostenfaktoren außer Acht lassen.

Dieser Artikel führt Sie durch das Entscheidungsrätsel des Aluminiumgusses, von der Materialauswahl bis zum Verfahrensvergleich, um die Geheimnisse der Suche nach dem besten Verfahren für Ihr Projekt zu lüften.

Zusammenfassung der Kernantworten

Warum diesen Leitfaden zum Aluminiumguss verwenden? Aus der praktischen Erfahrung von JS

JS verfügt über mehr als zehn Jahre praktische Erfahrung im Aluminiumguss. Wir sind auf vier Hauptverfahren spezialisiert: Druckguss, Sandguss, Feinguss und Niederdruckguss.

Wir bieten die optimale Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen. Beispielsweise können wir beim Präzisionsfeinguss kundenspezifischer Komponenten für Kunden aus der Luft- und Raumfahrt Toleranzen von bis zu 0,05 mm einhalten . Unser Produktportfolio umfasst eine Reihe von Metallgussteilen, wie beispielsweise Turbinenschaufeln in Luftfahrtqualität, Getriebegehäuse für Pkw und Halterungen für elektronische Geräte.

Dieses Buch vereint das gesammelte technische Fachwissen und die Erfahrung von JS aus über tausend realen Projekten. Von der Kosteneinsparung bis zur Prozessgestaltung wird es durch Beispiele aus der Praxis untermauert und bietet Ihnen erfolgreiche, bewährte Lösungen für den Aluminiumguss.

JS verfügt über umfassende Erfahrung im Aluminiumguss und beherrscht diese vier Grundverfahren. Unser Online-Service für Metallguss liefert Ihnen innerhalb einer Stunde schnelle Angebote. Geben Sie einfach Ihre Spezifikationen ein, erhalten Sie ein individuelles Angebot und bestellen Sie. Wir bieten Ihnen eine zuverlässige Lösung.

Wie wählt man eine Aluminiumgusslegierungssorte aus?

Die Wahl der richtigen Aluminiumgusslegierung ist entscheidend für die Qualität des Aluminiumgusses. Die verschiedenen Legierungen unterscheiden sich erheblich in Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften und anderen Merkmalen und haben somit direkten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Metallgussteile .

Kernauswahlkriterien

1. Mechanische Leistungsspezifikationen:

• Wählen Sie für strukturell kritische Anwendungen (z. B. Strukturteile) eine Güte mit hoher Zugfestigkeit und Streckgrenze.
• Verwenden Sie für Anwendungen mit geringer Belastung (z. B. kosmetische Teile) eine Sorte mit geringer Festigkeit, die jedoch leicht herzustellen ist.

2.Umweltbedingungen:

• Bei Kontakt mit Wasser oder Chemikalien (z. B. bei der Verwendung auf See) ist ein hochkorrosionsbeständiger Typ erforderlich.
• Bei Hochtemperaturanwendungen (z. B. Motorteilen) ist ein hochtemperaturbeständiger Typ erforderlich, um Leistungsausfälle zu vermeiden.

3.Verarbeitungs- und Gusseigenschaften:

• Aluminiumlegierungen mit hoher Fließfähigkeit (z. B. ADC12) eignen sich am besten für komplizierte dünnwandige Komponenten.
• Aluminiumlegierungen mit geringer Schrumpfung reduzieren die Verformung und eignen sich am besten für hochpräzise Teile.

Gängige Aluminiumgusslegierungssorten und Anwendungen

Sie sind sich über die Legierungsqualität nicht im Klaren? Die erfahrenen Mitarbeiter der Metallgussproduktion von JS helfen Ihnen gerne bei der Entscheidungsfindung. Geben Sie uns Ihre Teilespezifikationen, wir beraten Sie kompetent und fertigen hochwertige Metallgussteile für Sie.

Mit welchen Verfahren kann Aluminium gegossen werden?

Nachdem die Legierungsqualität bestimmt wurde, ist die Auswahl des geeigneten Gießverfahrens entscheidend, um das optimale Ergebnis beim Aluminiumguss zu erzielen.

Nachfolgend der Vergleich von fünf Gießprozessparametern:

Schlüsseltechnologien für die Herstellung von Aluminiumgussformen

Die Form ist das „Skelett“ des Aluminiumgusses und ihre Qualität hat direkten Einfluss auf die Präzision und Stabilität der Metallgussteile.

Auswahl des Formmaterials

• Druckgussformen: H13-Warmarbeitsstahl, hitzebeständig (> 650 °C) und hohe Härte (HRC42-48), geeignet für die Großserienproduktion (> 100.000 Zyklen).
• Sandformen: Hergestellt aus Quarzsand mit Harz (Druckfestigkeit ≥ 2 MPa, geeignet für hohe Präzision) oder Wasserglas (niedrige Kosten, geeignet für große Bauteile mit geringer Präzision ).
• Feingussformen: Verwenden Sie eine Aluminiumlegierung 6061 oder P20-Stahl, um die Präzision des Wachsmusters zu gewährleisten.

Präzisionssteuerung der Form

• Verarbeitungsausrüstung: Verwenden Sie ein hochpräzises CNC- Bearbeitungszentrum mit einer Positioniergenauigkeit von ≤ 0,005 mm. Komplexe Hohlräume werden mittels EDM bearbeitet, um eine Hohlraumtoleranz von 0,01–0,03 mm zu erreichen.
• Dimensionskompensation: Bearbeiten Sie die Kavität basierend auf der Schrumpfungsrate der Aluminiumlegierung (1,2 %–2,5 %). Beispielsweise erfordert ein 100-mm-Gussteil eine 102-mm-Kavität (2 % Schrumpfung).
• Montagepräzision: Spalt der Trennfläche ≤ 0,02 mm, um Leckagen zu vermeiden, Koaxialitätstoleranz von Führungsstift und Hülse ≤ 0,01 mm, um Fehlausrichtungen zu vermeiden.

Design des Formkühlsystems

• Kanalführung: Kavitätsnah (15–25 mm) und periodisch, mit besonderem Augenmerk auf der Kühlung dickwandiger Bereiche zur Vermeidung von Lunkerbildung.
• Kühlmedium: Wasser für Druckguss und Niederdruckguss (20-40 ℃), natürliche Kühlung oder Luftkühlung für Sandguss.
• Temperaturregelung: Strategisch positionierte Sensoren regeln die Temperatur der Druckgussform auf 200–300 °C.

JS nutzt modernste Technologie zur Herstellung von Aluminiumgussformen, um Genauigkeit und Langlebigkeit der Formen zu gewährleisten. Kontaktieren Sie uns und vereinfachen Sie Ihre Gussproduktion.

Warum ist Aluminiumguss so erfolgreich? Vergleich mit anderen Gießverfahren

In der Metallgussindustrie ist der Aluminiumguss ein Konkurrent des Aluminium-Knetgusses und des Eisengusses, und in diesem Vergleich sind seine Vorteile klar.

Geschmiedetes Aluminium und Aluminiumguss

Aluminiumguss und Eisenguss

Aluminiumguss hat besondere Stärken, und JS bietet Ihnen exzellente Aluminiumguss-Dienstleistungen. Fordern Sie einen Prozessvergleich an, und wir zeigen Ihnen eine systematische Analyse. Nach der Kooperationsverhandlung erfüllen wir Ihre Anforderungen im Metallguss.

Fünf Methoden zur Oberflächenbehandlung von Aluminiumgussteilen

Nach dem Aluminiumguss sollte die Gussoberfläche behandelt werden, um Leistung und Schönheit zu verbessern. Hier ist der Vergleich von fünf Parametern für die Oberflächenbehandlung:

Kosten-Nutzen-Analyse: Wie wählt man das wirtschaftlichste Verfahren?

Bei der Auswahl eines Aluminiumgussverfahrens müssen Kosten und Bedarf sorgfältig gegeneinander abgewogen werden. Die folgende Analyse basiert auf der folgenden Analyse:

Kostenstruktur

Druckgusskosten: 10–50 %, wobei Druckguss am teuersten ist (7.000–70.000 $), Sandguss am günstigsten (14–700 $). Die Stückkosten sinken bei höherer Losgröße.

Materialkosten: 30–60 %, wobei Aluminiumlegierungsmaterial 3.000–4.000 USD pro Tonne, Sandgussmaterial 0,07–0,15 USD pro kg geschmolzenes Aluminium und Feingussmaterial 0,7–1,5 USD pro kg geschmolzenes Aluminium kostet.

Arbeits- und Ausrüstungskosten: 10–30 %, wobei der Druckguss hochautomatisiert ist (Arbeitskosten 5–10 %), während die Arbeitskosten beim Feinguss den größten Teil ausmachen (30–40 %).

Kosten für die nachfolgende Verarbeitung: 5–20 %, wobei der Feinguss den niedrigsten Preis (0,15–0,7 USD pro Einheit) und der Sandguss den höchsten (1,5–4 USD pro Einheit) hat.

Chargen- und Kostenverhältnis (1 kg Aluminiumguss mittlerer Komplexität)

Ökonomische Prozessauswahl für verschiedene Szenarien

• Komplexe Teile in kleinen Mengen: Sandguss (einfache Teile) oder Feinguss (hochpräzise Teile),
• Teile mittlerer Präzision in mittleren Chargen: Wählen Sie Druckguss (dünnwandige Teile) oder Niederdruckguss (dickwandige, hochwertige Teile).
• Standardteile in großen Stückzahlen: Wählen Sie Druckguss, da dieser niedrige Stückpreise (1–3 USD/Stück) bietet.

Preisgünstiger Aluminiumguss? JS vereinfacht Ihnen den Prozess. Sie stellen uns Chargen- und Teileinformationen zur Verfügung, und wir erstellen Ihnen einen Kostenvoranschlag. Sobald Sie Ihren Entwurf genehmigt und eine Bestellung aufgegeben haben, beraten wir Sie zu Qualität und Preis.

Fallstudie: Warum werden 95 % der Flugzeugteile im Feingussverfahren hergestellt? Die Fallstudie von JS erklärt den Grund

Kundenhintergrund und Kernbedürfnisse

Ein führender inländischer Hersteller von Flugzeugtriebwerken musste eine neue Serie von Turbinenleitschaufeln (kritische Teile für die Wärmeableitung) herstellen und hatte sehr strenge Vorgaben hinsichtlich der Präzision und Leistung des Aluminiumgusses.

Die Leitschaufeln waren hohl und hatten Präzisionskühlkanäle mit einem Durchmesser von weniger als 0,8 mm . Die Wandstärkentoleranz betrug ±0,05 mm und auf der Oberfläche waren keine Poren oder Risse sichtbar.

Frühere Gussverfahren erreichten aufgrund von Problemen bei der Konstruktion von Angusskanälen und der Überschreitung von Toleranzen eine Erstdurchlaufquote von lediglich 65 % , was einer Qualität unterhalb der Luftfahrtqualität entsprach. Eine optimierte Metallgusslösung war dringend erforderlich.

Technische Lösung von JS Precision Manufacturing

Basierend auf den Kundenspezifikationen und der Prozessnatur des Feingusses hat JS Precision Manufacturing einen umfassenden Plan zur Prozessverbesserung entwickelt:

1. Herstellung von Wachsmustern:

Der traditionelle Formenbau wurde vermieden. Die Wachsmodelle wurden mit SLM-Metall-3D-Drucktechnologie und einer Präzisionskontrolle von ±0,03 mm hergestellt. Dies gewährleistet eine präzise Formgebung der Kühlkanäle und verhindert Verstopfungen oder Verformungen durch den traditionellen Formenbau.

2. Shell-Prozessoptimierung:

Es wurde ausschließlich hochreines feuerfestes Aluminiumoxid verwendet. Durch die Verwendung von Mehrschichtbeschichtung und Hochtemperaturhärtung wurde versucht, eine gleichmäßig dicke Gussschale (konstant auf 5–8 mm) zu erzeugen. Dies sorgt für Formstabilität beim Gießen und verhindert Verformungen der Formhohlräume durch Auswaschen der Aluminiumschmelze.

3. Kontrolle der Formfüllung und des Gießens:

Das Schmelzen der Aluminiumgusslegierung A356 erfolgte im Vakuum, um die Bildung oxidativer Verunreinigungen durch die Reaktion zwischen geschmolzenem Aluminium und Luft zu verhindern. Langsames Gießen und niedriger Druck wurden ebenfalls eingesetzt, um den freien Fluss des geschmolzenen Aluminiums in Mikrokanäle zu ermöglichen und Porenbildung zu verhindern.

4. Zweite Wärmebehandlung:

Nach dem Abkühlen des Gussteils wird es einem T6-Wärmebehandlungsprozess unterzogen, um die Zugfestigkeit der Aluminiumlegierung auf ≥260 MPa zu erhöhen und so die mechanische Leistungsfähigkeit der Flugzeugkomponenten sicherzustellen.

Endergebnisse und Wert

Nach der Implementierung dieser Lösung kam es in der Turbinenleitschaufelproduktion zu drei bemerkenswerten Durchbrüchen:

1. Die Qualifikationsquote wurde drastisch erhöht:

Die Erstqualifizierungsquote wurde von 65 % auf 98,5 % erhöht, wodurch die Nacharbeitskosten erheblich gesenkt und die Stückkosten des Metallgusspreises indirekt um 22 % gesenkt wurden.

2. Leistung und Leichtgewichtskonformität:

Das Gewicht der Rotorblätter wurde im Vergleich zur Basislösung um 30 % reduziert (entsprechend dem Leichtbauziel der Luftfahrtindustrie), alle Kühlkanäle waren frei und die Toleranz der Wandstärke wurde vollständig innerhalb von ±0,05 mm gehalten.

3. Gleichmäßige Massenlieferung:

Das Schwert hat hohen Temperatur- und Ermüdungstests in der Luft- und Raumfahrt standgehalten und wurde seitdem in einer Reihe von Flugzeugtriebwerken mit einer Gesamtauslieferung von mehr als 5.000 Einheiten verwendet, was die Zuverlässigkeit des Feingusses im komplexen Prozess des Aluminiumgusses deutlich unterstreicht.

FAQs

F1: Was ist die minimal mögliche Wandstärke von Aluminiumguss?

Die Mindestdicke von Aluminiumgussteilen hängt vom Verfahren ab . Druckguss kann 0,5 mm betragen, Sandguss hingegen maximal 3 mm oder sogar mehr. Feinguss ist relativ präzise und verträgt problemlos 1 mm Dicke, was wiederum für die meisten dünnwandigen Teile ausreichend ist.

F2: Was sind typische Fehler beim Aluminiumguss? Wie können sie vermieden werden?

Intermittierende Defekte bei Aluminiumgussteilen sind Kaltverschweißungen, Schrumpfporen und Luftporen. Um das Auftreten von Defekten in verschiedenen Stadien zu reduzieren, sind eine optimale Formöffnung und Entlüftung, eine Kontrolle der Zusammensetzung und Entgasung des geschmolzenen Metalls sowie eine ordnungsgemäße Kontrolle von Gusstemperatur, Druck und Kühlung unerlässlich.

F3: Wie hoch ist die Festigkeit von Aluminiumgussteilen?

Die Wärmebehandlung ist für die Festigkeit von Aluminiumguss verantwortlich. Die Zugfestigkeit beträgt 300–400 MPa nach Behandlungen wie T6, was die Härte und Verformungsbeständigkeit erhöht. Dies wird für die meisten industriellen Anwendungen genutzt, da es für geringes Gewicht und mechanische Festigkeit sorgt.

F4: Wie professionell sollte eine Gießerei sein?

Die Professionalität einer Gießerei wird durch ihre Ausrüstung, ihr Personal, Qualitätszertifizierungen und Fallstudien untermauert. JS verfügt über moderne Ausrüstung, qualifiziertes Personal, umfassende Zertifizierungen und fundierte Fallstudien. Wir sind in allen Aspekten besser und verfügen über beständige Fachkompetenz.

Zusammenfassung

Die beste Methode für den Aluminiumguss ist nie eine einzige Antwort, sondern eine präzise Abstimmung zwischen Bedarf und Lösung. Solange wir dem „nachfrageorientierten“ Ansatz treu bleiben, kann Aluminiumguss die Wettbewerbsfähigkeit unserer Produkte steigern.

JS ist Ihr Partner für die optimale Aluminiumgusslösung. Wir bieten kundenspezifische Metallgussfertigungen mit über tausend Praxisbeispielen zur Qualitätssicherung. Rufen Sie uns jetzt an und sichern Sie sich die optimale Präzision, Leistung und Wirtschaftlichkeit Ihrer Metallgussteile!