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Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2023-03-15 Herkunft:Powered
Aluminiumdruckgusslegierungen werden aus bestimmten Gründen ausgewählt.CNC-bearbeitete Gehäuse (Computer Numerical Control) führen häufig zu hohen Ausbeuten und einer hervorragenden Oberflächenqualität, sind jedoch mit hohen Kosten, umfangreichem CNC-Einsatz und langen Bearbeitungszeiten verbunden.Dies ist ein typischer Fall des Tauschens hoher Kosten gegen hohe Qualität, wie es bei Produkten wie der Apple-Serie der Fall ist.
Denken Sie zum Beispiel an Smartphone-Hüllen.Bei der Verwendung von CNC dauert allein der Schneidvorgang über 30 Minuten.Wenn man die Zeit für die Präzisionsbearbeitung hinzurechnet, wird der Zeitaufwand auf fast eine Stunde geschätzt.Im Gegensatz dazu kann das Gehäuse durch Druckguss in nur 20 bis 30 Sekunden geformt werden.Mit zusätzlicher Präzisionsbearbeitung kann der gesamte Prozess in 10 bis 20 Minuten abgeschlossen werden.Beim Druckguss werden zur Formgebung Formen verwendet, was die Bearbeitungszeit deutlich verkürzt und die Kosten senkt.Allerdings ist es schwierig, Aluminiumdruckgusslegierungen zu eloxieren.
Eloxieren ist ein elektrochemischer Prozess, der eine Oxidschicht auf der Oberfläche von Legierungsteilen bildet.In einer geeigneten Elektrolytlösung dient der Legierungsteil als Anode und Materialien wie Edelstahl, Kohlenstoffstäbe oder Aluminiumplatten als Kathode.Unter bestimmten Spannungs- und Strombedingungen kommt es an der Anode zu Oxidation, was zu einem anodischen Oxidfilm auf der Oberfläche des Werkstücks führt.Dieser Oxidfilm ist porös und kann Farbe absorbieren (Schwefelsäureanodisierung bietet die beste Porosität zum Färben).
Das Vorhandensein von Legierungselementen kann die Qualität des Oxidfilms beeinträchtigen.Unter ähnlichen Bedingungen ist der auf reinem Aluminium erhaltene Oxidfilm dicker, härter, weist eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf und ist gleichmäßiger.Um bei Aluminiumlegierungen gute Oxidationseffekte zu erzielen, sollte der Aluminiumgehalt idealerweise nicht weniger als 95 % betragen.
In Legierungen kann Kupfer dazu führen, dass sich der Oxidfilm rötlich verfärbt, was die Qualität des Elektrolyten verschlechtert und Oxidationsfehler verstärkt.Silizium kann den Oxidfilm grau werden lassen, insbesondere wenn sein Gehalt 4,5 % übersteigt.Aufgrund seiner inhärenten Eigenschaften erscheint Eisen nach der anodischen Oxidation als schwarze Flecken.
Druckgegossene Aluminiumlegierungen und Gussteile enthalten im Allgemeinen einen höheren Anteil an Silizium, was zu dunkel gefärbten anodischen Oxidfilmen führt.Mit diesen Legierungen ist es unmöglich, einen farblosen und transparenten Oxidfilm zu erzielen.Mit zunehmendem Siliziumgehalt ändert sich die Farbe des Oxidfilms von hellgrau über dunkelgrau bis hin zu schwarzgrau.Daher sind Aluminiumgusslegierungen zum Eloxieren ungeeignet.
Aluminium-Silizium-Legierungen, zu denen YL102 (ADC1, A413.0 usw.) und YL104 (ADC3, A360) gehören.
Aluminium-Silizium-Kupfer-Legierungen, darunter YL112 (A380, ADC10), YL113 (A383, ADC12), YL117 (B390, ADC14).
Aluminium-Magnesium-Legierungen, darunter 302 (5180, ADC5, ADC6).
Bei Aluminium-Silizium- und Aluminium-Silizium-Kupfer-Legierungen sind neben Aluminium Silizium und Kupfer die Hauptbestandteile.Typischerweise liegt der Siliziumgehalt zwischen 6 und 12 %, was die Fließfähigkeit der Legierungsflüssigkeit verbessert und die Schrumpfporosität verringert.Kupfer ist das nächste wichtige Element, das die Festigkeit und Zugkraft erhöht.Der Eisengehalt liegt üblicherweise zwischen 0,7 und 1,2 %, was den optimalen Bereich für eine wirksame Formtrennung darstellt.Aus ihrer Zusammensetzung ist ersichtlich, dass diese Legierungen nicht zum Eloxieren geeignet sind.Selbst mit einer Desilikonisierung ist es schwierig, den gewünschten Effekt zu erzielen.Darüber hinaus ist es bei Aluminium-Silizium-Legierungen oder solchen mit hohem Kupfergehalt schwierig, eine Oxidschicht zu bilden, und wenn sich diese bildet, erscheint die Schicht dunkel und grau mit schlechtem Glanz.
Bei Aluminium-Magnesium-Legierungen bildet sich der Oxidfilm relativ leicht und die Qualität des Films ist im Allgemeinen besser.Sie sind farblich eloxierbar, was ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zu anderen Legierungen darstellt.Allerdings weisen sie im Vergleich zu Aluminium-Knetlegierungen auch einige Nachteile auf:
Der anodische Oxidfilm hat eine duale Natur und neigt dazu, größere, ungleichmäßig verteilte Poren aufzuweisen, was es schwierig macht, eine optimale Korrosionsbeständigkeit zu erreichen.
Magnesium neigt dazu, auszuhärten und spröde zu werden, die Dehnung zu verringern und die Neigung zur thermischen Rissbildung zu erhöhen.Legierungen wie ADC5 und ADC6 beispielsweise leiden aufgrund ihres breiten Erstarrungsbereichs und ihrer hohen Schrumpfungsneigung oft unter Porosität und Rissbildung, was ihre Gussleistung extrem schlecht macht.Daher ist ihr Einsatz insbesondere bei strukturell komplexen Bauteilen, die für die Produktion nicht geeignet sind, stark eingeschränkt.
Auf dem Markt häufig verwendete Aluminium-Magnesium-Legierungen haben aufgrund ihrer komplexen Zusammensetzung und der geringen Reinheit des Aluminiums Schwierigkeiten, beim Eloxieren mit Schwefelsäure einen klaren Schutzfilm zu bilden.Der Film erscheint oft milchig weiß und hat eine schlechte Färbung, was es schwierig macht, mit Standardprozessen die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass gängige Aluminiumdruckgusslegierungen nicht für die Eloxierung mit Schwefelsäure geeignet sind.Allerdings sind nicht alle Aluminiumdruckgusslegierungen zum Eloxieren und Färben ungeeignet.Beispielsweise weisen die Aluminium-Mangan-Kobalt-Legierung DM32 und die Aluminium-Mangan-Magnesium-Legierung DM6 sowohl hervorragende Gieß- als auch Eloxierungseigenschaften auf.
Mit Druckgussteilen können Strukturen, Kanten und Linien erzielt werden, die für geschmiedete oder CNC-bearbeitete Teile eine Herausforderung darstellen.Die Qualität der Eloxierung hängt stark von der Qualität der Druckgussteile ab;Selbst eine geringfügige Abweichung oder ein Detail im Prozess kann die Qualität der Eloxierung erheblich beeinträchtigen.Hersteller, die Druckgussteile eloxieren, müssen die Fließkanaltechnologie, den Druckgussprozess und die Nachbearbeitungsmethoden der Form streng kontrollieren.Ein strenger Kontrollprozess gewährleistet die erfolgreiche Herstellung hochwertiger eloxierter Produkte.
Formflusskanal- und Angussdesign, Temperaturregelung: Aufgrund des hohen Aluminiumgehalts und der schlechten Fließfähigkeit bei hohen Arbeitstemperaturen sollten die Fließkanäle und Anschnitte der Form mit kurzen Schussabständen ausgelegt werden.Temperaturregler sollten verwendet werden, um eine ausgeglichene Temperatur in der Form aufrechtzuerhalten und Probleme wie lokale Unterkühlung und übermäßige Fließmarken zu vermeiden.
Rohstoffnutzung, Vermeidung von Kontaminationen: Es ist von entscheidender Bedeutung, Rohstoffe mit einem geringen Gehalt an Verunreinigungen zu wählen.Bei der Herstellung müssen Verunreinigungen durch Silizium, Kupfer, Eisen und Zink vermieden werden.Dies erfordert die Verwendung hochwertiger Graphittiegel, die auf jedes spezifische Material abgestimmt sind, um Kreuzkontaminationen zu verhindern.
Kontrolle des Druckgussprozesses, Minimierung von Wasserflecken und schwarzen Flecken: Verwenden Sie beim Druckguss professionelle Trennmittel und wenden Sie diese wissenschaftlich an, um verbleibende Wassertropfen im Hohlraum zu reduzieren und Wasserflecken beim Druckguss zu verhindern.Kontrollieren Sie den Druck und die Geschwindigkeit des Druckgusses, um den Überdruck beim punktuellen Füllen zu verringern, der zum Anhaften an der Form führen kann.
Vorbearbeitung des Rohlings: Nach der Bearbeitung je nach Produktanforderung manuell polieren oder schleifen, um Grate und Oxidationsschichten zu entfernen.
Auswahl an anodischer Oberflächenbehandlung: Da Druckgussteile häufig unterschiedlich starke Schrumpfporen und Flecken auf der Oberfläche aufweisen, muss die Vorbehandlung vor dem Eloxieren an den herkömmlichen Aluminiumlegierungsprozess angepasst werden.Die Oberflächenschicht des Gussstücks muss vor dem Anodisierungsprozess gereinigt werden.Das bedeutet, dass herkömmliche Eloxierungsverfahren für Druckgussteile möglicherweise nicht ausreichen und vor der Massenproduktion Versuche und Überprüfungen durchgeführt werden sollten.
