Aluminium Die Casting: Manfaat, Aplikasi, dan Tips Desain

Aluminium adalah salah satu logam paling populer yang digunakan dalam manufaktur produk logam untuk banyak industri. Ini adalah bahan serbaguna dengan beberapa sifat bermanfaat yang membuatnya cocok untuk banyak aplikasi. Namun, sangat penting untuk memilih proses manufaktur yang tepat saat merancang bagian aluminium. Di antara beberapa proses yang tersedia, aluminium die casting menonjol. & nbsp;

Aluminium die castingadalah teknik manufaktur yang efektif untuk memproduksi bagian logam yang tepat, halus, dan bertekstur. Metode ini melibatkan injeksi logam lebur ke dalam cetakan di bawah tekanan tinggi. Sifat ringan dan stabilitas dimensi yang luar biasa dari aluminium membuatnya menjadi paduan yang disukai untuk teknik ini.

Jika Anda penasaran tentang dasar-dasar proses aluminium diecast, artikel ini adalah untuk Anda. Kami akan mencakup manfaat dan aplikasi dari proses ini.

Apa itu proses aluminium die casting?

Proses die casting aluminium adalah metode yang digunakan untuk membuat bagian logam dengan memanaskan dan melelehkan aluminium pada suhu tinggi dan menyuntikkannya ke dalam cetakan yang sudah berbentuk. & nbsp;

Prinsip-prinsip utama termasuk yang berikut:

• Desain cetakan: & nbsp; Cetakan dirancang dengan tepat dengan dua setengah - setengah ejector (ejector die) dan setengah tetap (cover die). Setelah setengah ini telah diproses, mereka digunakan untuk membentuk bentuk bagian yang diinginkan.
• Meleh dan Injeksi: & nbsp; Aluminium cair dipanaskan dan disuntikkan ke dalam rongga cetakan di bawah tekanan yang sangat tinggi, memastikan pengisian dan pembentukan lengkap.
• Pendinginan dan Solidifikasi: & nbsp; Setelah injeksi, aluminium cair dibiarkan mendinginkan dan mengendalikan dalam cetakan.
• Ejeksi dan Selesai: & nbsp; Setelah aluminium telah dingin, cetakan dibuka, dan bagian itu dikeluarkan. Proses penyelesaian lebih lanjut seperti pemotongan atau perawatan permukaan dapat diterapkan.

Mesin die casting, terlepas dari ukurannya, terutama berbeda dalam metode yang digunakan untuk menyelesaikan proses. Ada dua metode utama:

Kamar Panas Die Casting

& nbsp;

Hot chamber die casting menggunakan metode yang sama yang disebutkan sebelumnya, di mana logam lebur ditekan ke dalam rongga cetakan yang telah dibentuk sebelumnya. Apa yang membedakan die casting kamar panas adalah bahwa logam dipanaskan dalam mesin pengecoran, bukan dalam tungku terpisah. Mesin ini sering disebut sebagai mesin leher angsa. & nbsp;

Mereka memiliki tungku terpadu untuk memanaskan logam ke keadaan lebur. Piston bertenaga hidrolik kemudian mendorong logam lebur dari tungku ke dalam die. Proses ini relatif cepat, biasanya hanya mengambil waktu 15 hingga 20 menit untuk siklus penuh.

Ruang Dingin Die Casting

Cold chamber die casting mungkin terdengar seperti melibatkan memaksa logam dingin melalui cetakan, tetapi masih membutuhkan injeksi logam lebur. Perbedaan utama terletak pada proses pemanasan. Dalam die casting ruang dingin, logam die cast awalnya dipanaskan ke keadaan lebur dalam tungku terpisah. Logam lebur kemudian diperkenalkan ke dalam ruang mesin pengecoran. Sebuah piston bertekanan dalam mesin mendorong logam lebur ke dalam rongga cetakan.

Die casting ruang dingin diperlukan untuk logam titik lebur tinggi tertentu seperti aluminium. Paduan ini membutuhkan tungku terpisah karena suhu yang tinggi yang diperlukan untuk mencapai keadaan lebur. Perbedaan ini mendorong beberapa produsen untuk memilih die casting ruang dingin daripada rekan ruang panasnya.

Keuntungan Die Casting Aluminium

Sifat ringan aluminium membuatnya paling cocok untuk aluminium die casting, karena memungkinkan produksi komponen ringan sambil menjaga daya tahan. Mari kita menyelidiki beberapa keuntungan utama dari metode die casting ini.

Efektif Biaya untuk Produksi Volume Besar

Bagian die casting menuntut minimal, atau dalam beberapa kasus, tidak ada pemesinan selanjutnya. Kapasitas ini untuk menghilangkan kebutuhan untuk post-processing berdiri sebagai keuntungan yang penting dari metode die casting. Akibatnya, bisnis dapat merampingkan produksi skala besar tanpa mengalokasikan sumber daya tambahan untuk menyelesaikan.

Selain itu, siklus pengecoran dalam die casting aluminium sangat pendek dibandingkan dengan metode alternatif. Logam lebur padat dalam hitungan detik, membuat produksi massal komponen melalui proses ini sangat hemat biaya.

Properti Mekanik yang sangat baik

Die casting memberikan karakteristik mekanis yang luar biasa untuk komponen yang dibuat. Pendekatan tekanan tinggi dari aluminium lebur menghasilkan produk terstruktur halus, kompak, dan kristal. Bagian die casting ini menunjukkan kekakuan, kekerasan, dan kekuatan yang luar biasa. Selain atribut ini, mereka menawarkan daya tahan yang ditingkatkan dan konduktivitas yang luar biasa.

Akurasi Dimensi

Aluminium die casting menghasilkan komponen yang kuat dan stabil secara dimensional yang dapat menahan kondisi yang parah bahkan sambil mempertahankan presisi mereka. Akibatnya, ini adalah pilihan yang disukai untuk membuat bagian mesin yang rumit dan internal yang menuntut standar akurasi yang ketat. Selain itu, die casting secara konsisten mencapai toleransi yang lebih ketat daripada metode casting alternatif. Terutama, produk ini tidak memerlukan pemesinan tambahan untuk meningkatkan stabilitas dimensi mereka.

Memesin Bagian Kompleks

Aluminium die casting unggul dalam memproduksi komponen dinding tipis yang rumit, membedakannya dari teknik cetakan logam lainnya. Terutama, paduan aluminium adalah favorit  bahan & nbsp; untuk membuat bagian-bagian dinding tipis seperti itu, karena mereka memberikan rasio kekuatan-berat yang luar biasa. Dalam die casting, bagian yang terbuat dari paduan aluminium dapat mencapai ketebalan yang luar biasa sekecil 0,5mm.

Permukaan halus selesai

Die castings membanggakan permukaan kristal yang halus secara seragam. Karena logam lebur mengambil bentuk yang tepat dari die, casting yang dihasilkan menunjukkan selesai yang halus dan dipoles. Ini adalah keuntungan yang luar biasa dari die casting, meminimalkan kebutuhan untuk langkah-langkah pasca-pemrosesan berikutnya. Bahkan, produk dapat segera dikirim untuk pengiriman segera setelah proses die-casting selesai.

Paduan Aluminium Die Cast Umum

Ada banyak paduan aluminium yang ideal untuk teknik die casting. Namun, paduan harus memiliki fitur tertentu untuk menjadikannya calon yang cocok untuk aluminium die casting. Karakteristik ini membantu insinyur membuat aluminium die cast dengan fleksibilitas yang besar. & nbsp;

Mereka termasuk yang berikut:

• ketahanan korosi
• Rasio kekuatan-berat yang sangat baik
• Karakteristik selesai yang baik
• Suhu operasi tinggi
• Ketakuan yang sangat baik
• Konduktivitas termal dan listrik yang luar biasa
• Perlindungan RFI dan EMI
• Daur ulang penuh

Tabel di bawah ini meringkas paduan aluminium yang cocok untuk die casting logam dan aplikasinya:

Paduan	Properti	Aplikasi khas
ADC-1	Kecairan tinggi, castability yang baik, dan ketahanan korosi.	Komponen listrik, peralatan pencahayaan, dan casting dekoratif.
Penggunaan ADC3 (A360)	Kebentukan dan ketahanan korosi yang baik, ketat udara yang sangat baik	Pan minyak mobil, casing pengendali mobil, casing motor, kotak komunikasi 5g, casing lampu LED.
ADC6	Kerahanan termal yang baik, ketahanan korosi, pewarnaan oksidatif, kekuatan dan kekerasan yang sangat baik,	Bagian pesawat dan casing rudal
ADC10	Aliran cairan yang baik dan sifat mekanis	Kantor elektronik dan radiator
ADC12	Ketahanan korosi yang baik, fluiditas tinggi, ketat tekanan yang sangat baik, dan kemampuan pengecoran yang baik, kemampuan pemesinan yang sangat baik, kekuatan tinggi.	Bagian otomotif, termasuk blok mesin, kasus transmisi, dan heat sink.
A413	Ketekatan tekanan yang unggul, kekuatan yang luar biasa, ketahanan korosi yang ideal, gravitasi spesifik yang sangat rendah, kinerja pengisian cetakan yang sangat baik, aliran yang baik dan penyegelan tekanan	Bagian struktural pesawat, bagian mesin
B390	Kombinasi terbaik dari casting, sifat mekanis dan termal, aliran yang sangat baik, penyegelan tekanan dan ketahanan retak termal	Sasis peralatan elektronik, pemasangan mesin, kasus transmisi, perabot rumah tangga, alat listrik dan tangan
AC43500	Kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik, dan pemrosesan yang baik	Kasing mesin, bingkai starter dan struktur awak
A356	Berat ringan, ketat tekanan yang baik dan sifat mekanis yang sangat baik	Pesawat, casing pompa, impeller, bagian sasis truk, blower kecepatan tinggi dan impeller

Paduan aluminium die casting dan aplikasinya

Kerusakan Die Casting Umum

Cacat die casting umumnya dibagi menjadi cacat internal dan cacat eksternal. Yang paling umum adalah berikut:  

• Porositas gas: & nbsp; Porositas gas dihasilkan dari pembentukan gelembung dalam cast selama pendinginan, muncul sebagai struktur bulat atau oval dengan permukaan halus dan cerah. Hal ini terjadi sebagai gas larut dalam bentuk logam cair kosong setelah pendinginan. & nbsp;
• Porositas penyusutan: & nbsp; Cacat ini terjadi selama pendinginan dan pengendalian pengecoran, berpotensi mendistorsi bentuk atau menciptakan lubang. Ini bermanifestasi sebagai tepi sudut dengan retakan atau patah dendrit. & nbsp;
• Termasuk: & nbsp; Termasuk adalah lubang yang tidak teratur di dalam atau di permukaan casting. Hal ini sering disebabkan oleh kotoran dari logam, interaksi logam dengan atmosfer atau permukaan cetakan, kemurnian muatan tungku yang rendah, dan grafit yang berlebihan dalam agen pelepasan cetakan. & nbsp;
• retakan: & nbsp; Retak terjadi karena tekanan di dalam dan luar bahan selama pendinginan dan kekuatan eksternal selama ejeksi, dengan pola tidak teratur atau linier pada permukaan pengecoran. Mereka hasil dari unsur paduan yang tidak tepat, membutuhkan penggunaan unsur paduan yang benar, mengoptimalkan struktur komponen, dan memastikan ketebalan dinding yang seragam.
• Tutup dingin: & nbsp; Ini muncul sebagai garis linier yang tidak teratur di permukaan cor, yang disebabkan oleh fusi yang tidak tepat dari dua depan logam cair. Pencegahan melibatkan meningkatkan suhu cetakan dan logam lebur, mengubah ukuran gerbang dan posisi, dan meningkatkan kecepatan plunger.
• Retak Jaringan: & nbsp; Ini adalah depresi rambut atau jaring pada permukaan casting. Hal ini dapat terjadi karena suhu pengisian yang tinggi, rongga die kasar, pilihan bahan yang tidak tepat, dan perawatan panas yang tidak memadai. & nbsp;
• Flash: & nbsp; Mereka menciptakan bentuk lembaran logam tipis dan tidak teratur pada pengecoran dan disebabkan oleh kecepatan injeksi tinggi, suhu, permukaan yang tidak bersih, dan kekuatan penjepit mati yang tidak cukup. & nbsp;
• Deformasi: & nbsp; Hal ini terjadi ketika bentuk bagian akhir tidak cocok dengan gambar. Hal ini disebabkan oleh penghapusan gerbang yang tidak tepat, pembukaan cetakan dini, desain cor, kain selama pengeluaran cor, dan mekanisme pengeluaran yang tidak memadai.
• Tanda Aliran: & nbsp; Tanda aliran muncul sebagai garis-garis atau garis non-arah di permukaan pengecoran karena suhu die rendah, pelumas berlebihan, tekanan pengisian, dan area cross-sectional kecil. & nbsp;
• Laminasi: & nbsp; Mereka terjadi dari tumpang tindih dua lapisan selama proses pengisian, menyebabkan zat tersembunyi antara lapisan. Mereka dapat ditangani melalui desain dan penanganan sisipan yang tepat.
• Wastafel: & nbsp; Kecacatan ini bermanifestasi sebagai depresi di daerah dinding tebal pengecoran karena tekanan injeksi rendah, pemanasan berlebihan parsial, ketebalan dinding yang tidak merata, dan waktu tahan tekanan yang pendek. & nbsp;

Pilihan Permukaan Selesai untuk Aluminium Die Cast Parts

Sementara aluminium die casting bagian membutuhkan post-processing yang sangat minimal, ada situasi ketika Anda harus melakukan permukaan finishing  Untuk meningkatkan fungsionalitas dan estetika. Dalam situasi seperti itu, berikut adalah pilihan yang paling disukai:

Anodizing

Anodizingaluminium die casting menawarkan solusi ekonomis untuk meningkatkan ketahanan korosi dan daya tahan mereka. Ini menciptakan lapisan pelindung non-konduktif pada komponen. Meskipun konduktivitas alami aluminium, lapisan oksida memperoleh sifat seperti keramik, membuat aluminium diecast anodized non-konduktif.

Namun, aluminium anodized menunjukkan konduktivitas listrik terbatas pada kontak langsung. Pembatasan ini timbul dari tipisan lapisan oksida sekitarnya, yang mengakibatkan konduktivitas yang jauh lebih rendah. Jika aplikasi Anda menuntut konduktivitas listrik melalui aluminium, disarankan untuk mengeksplorasi pilihan permukaan selesai alternatif.

Lapisan bubuk

Lapisan bubuk menonjol sebagai teknik penyelesaian permukaan yang banyak disukai untuk komponen die casting aluminium. Proses ini melibatkan aplikasi suhu tinggi dan membutuhkan tingkat daya tahan tertentu. Namun, menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap dings dan goresan. Selain itu, menyediakan berbagai pilihan dalam hal tekstur, warna, dan tingkat gloss.

Elektroplating

Teknik ini melibatkan penyebaran lapisan logam tipis ke permukaan pengecoran dengan cara pengaturan elektrolitik. Metode ini sangat baik untuk meningkatkan fungsionalitas dan daya tarik visual banyak produk. Ini memiliki berbagai pilihan kustomisasi yang sangat baik, dan cocok untuk produk skala besar.

Lukisan

Metode seperti melukis cocok untuk komponen die-cast karena kemudahan aplikasi dan kemampuan untuk menawarkan perlindungan dan estetika yang ditingkatkan. Namun, penting untuk mempertimbangkan jenis cat yang diperlukan untuk produk Anda selama fase desain.

Untuk mencapai hasil yang optimal, ambil tindakan pencegahan dan menghilangkan kontaminan seperti minyak dari permukaan cor sebelum menerapkan cat. Selain itu, Anda dapat meningkatkan adhesi dengan menerapkan lapisan konversi ke permukaan yang disiapkan setelah pembersihan menyeluruh.

Film kimia

Chem Film adalah pilihan penyelesaian permukaan yang banyak disukai untuk bahan die-cast aluminium. Hal ini dapat diterapkan dengan metode yang berbeda, seperti menyemprotkan, menyikat, atau mencelupkan. Perbedaan utama dari proses ini adalah konduktivitas listriknya, membuatnya berlaku di banyak industri.

Aplikasi Aluminium Die Casting Parts

Paduan aluminium menawarkan keuntungan mekanis yang luar biasa, yang mengarah pada penggunaannya yang luas di berbagai aplikasi. Seiring semakin banyak industri mengadopsi aluminium die-casting, aplikasi baru terus muncul. Berikut adalah beberapa aplikasi penting dari proses die-casting aluminium:

Otomotif

Sifat ringan paduan aluminium menjadikannya komponen penting dalam kendaraan modern. Mereka menemukan penggunaan yang luas di industri otomotif, mencakup berbagai aplikasi dari mesin hingga bagian tubuh untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar. Meskipun beratnya berkurang, komponen aluminium ini mempertahankan daya tahan dan kekuatan yang luar biasa. Selain itu, paduan aluminium menawarkan manfaat lingkungan, karena banyak sisa aluminium otomotif dapat didaur ulang secara efisien.

Industri Elektronik

Dalam dua dekade terakhir, industri elektronik telah menyaksikan pertumbuhan yang belum pernah terjadi sebelumnya dan inovasi yang luar biasa dalam produk konsumen. Pusat kemajuan ini adalah peran penting yang dimainkan oleh aluminium dalam manufaktur barang-barang ini. Paduan aluminium die-cast, khususnya, merupakan bagian integral dalam pengembangan berbagai produk konsumen. Mereka mencakup dari smartphone hingga perumahan jaringan 5G dan banyak lagi.

Industri Aerospace

Mirip dengan sektor otomotif, industri aerospace juga menuntut bahan ringan dan tahan dampak untuk alat rumit dan komponen struktural tarikan tinggi. Di sinilah bahan die casting aluminium menemukan utilitas yang luas. Ini termasuk kepala piston mesin pesawat, komponen sistem bahan bakar, rumah muatan kargo, rumah tutup distributor, kandang elektronik, elemen perlengkapan pencahayaan, komponen cincin gigi, dll.

Industri Medis

Industri medis mengandalkan aluminium casting untuk mencapai komponen ringan dan kuat, seperti baki bedah dan prostetik. Kemampuan aluminium die casting untuk membuat geometri yang rumit dan tepat sangat berharga di bidang ini. Selain itu, ketahanan korosi aluminium menguntungkan untuk peralatan medis yang sering terkena cairan tubuh dan bahan kimia.

Konstruksi

Paduan aluminium casting adalah bahan penting dalam industri konstruksi. Mereka biasanya digunakan dalam aplikasi seperti bingkai jendela dan superstruktur atap. Selain itu, insinyur mengandalkan komponen aluminium die-cast untuk membangun struktur besar, termasuk bangunan komersial dan jembatan.

Pertimbangan untuk Desain Aluminium Die Casting Parts 

Ada beberapa langkah yang perlu Anda lakukan selama desain bagian die casting aluminium. Ini akan membantu Anda mendapatkan hasil terbaik dari proyek die casting logam. Berikut adalah pertimbangan penting:

Desain cetakan

Salah satu pertimbangan utama awal adalah desain cetakan. Efisiensi sangat penting, memungkinkan injeksi mulus aluminium cair dan pengeluaran mudah dari bagian-bagian yang sudah selesai. Setiap cetakan memiliki garis pemisahan, titik pembagian antara dua setengahnya. Desainer harus memastikan untuk mengatasi faktor ini pada tahap awal proses desain die.

Lokasi titik injeksi

Penting untuk menggabungkan beberapa titik injeksi ke dalam desain untuk mencegah pengendalian dini aluminium lebur sebelum mencapai semua bagian yang rumit dalam die. Pendekatan ini bermanfaat ketika berurusan dengan rongga yang kompleks. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengelilingi area ini dalam aluminium sambil memastikan bahwa bagian dapat dengan mudah dihapus setelah pemisahan cetakan.

Ketebalan Dinding

Sebagai desainer produk, penting untuk mempertimbangkan ketebalan dinding cetakan Anda dengan hati-hati. Faktor ini sangat penting dalam meminimalkan pemborosan bahan, mempercepat produksi, dan memastikan kualitas produk akhir. Merancang dinding tipis dapat menghambat aliran logam lebur yang tepat dalam cetakan, yang mengarah pada pengendalian dini sebelum pengisian lengkap. Sebaliknya, dinding yang terlalu tebal mengakibatkan pemborosan bahan, waktu pengendalian yang diperpanjang, peningkatan berat bagian, dan hilangnya keuntungan produksi kecepatan tinggi. Selain itu, dinding yang terlalu tebal mengkompromikan fleksibilitas dan kualitas bagian cor aluminium.

Menjaga ketebalan dinding yang konsisten sangat penting untuk meningkatkan integritas struktural dan kualitas keseluruhan pengecoran. Ketebalan dinding yang direkomendasikan untuk casting aluminium biasanya jatuh dalam kisaran 0,787 "hingga 0,1737". Namun, dimensi ini dapat bervariasi berdasarkan faktor-faktor seperti bahan, struktur, ukuran, dan aplikasi bagian die-cast. & nbsp;

ZCpresisiOn-Demand Aluminium Die Casting Layanan

ZCprecision menyediakan aluminium khusus yang sangat tepat layanan die casting  dengan waktu turnaround yang cepat. Kemampuan kami mencakup produksi berbagai bagian aluminium, dari komponen kecil hingga struktur yang lebih besar dan lebih kompleks. Tim kami terdiri dari profesional berpengalaman industri yang berdedikasi untuk mencapai hasil terbaik dalam proyek Anda. Apakah Anda membutuhkan prototipe atau produksi skala besar, kami menawarkan layanan yang terjangkau dan efisien.

Pabrik kami dilengkapi dengan teknologi mutakhir, menampilkan mesin otomatis dan robot yang memastikan presisi dan konsistensi dalam proses manufaktur kami. Kami bersertifikat ISO 9001, dan kami mematuhi standar industri yang ketat sepanjang produksi komponen die-cast Anda.

Kesimpulan

Die casting aluminium adalah teknik manufaktur yang sangat baik. Namun, bisa menjadi mahal ketika berurusan dengan sejumlah kecil bagian. Namun, seiring meningkatnya jumlah bagian, die-casting muncul sebagai proses yang paling layak secara ekonomis. Produsen sering menyukai aluminium karena sifat uniknya, dan biaya bahan yang lebih rendah berkontribusi pada peningkatan margin keuntungan.

ZCpresisilayanan die casting profesional memastikan presisi dalam memberikan bagian yang dirancang Anda. Selain itu, kami memperluas peluang penghematan biaya untuk memenuhi kebutuhan klien global kami. Silahkan c

hubungi tim dukungan kami untuk menjawab pertanyaan Anda. Jika Anda memiliki proyek dalam pikiran,   & nbsp;meminta penawaran & nbsp; untuk memulai.