خواص و کاربرد آلیاژ های ریختگی آلومینیوم

آلیاژ ریختگی آلومینیوم یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فلزات در صنعت است که به دلیل خواص عالی آن از جمله سبکی، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت بازیافت، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از روش‌های مهم تولید قطعات آلومینیومی، فرآیند ریخته‌گری آلومینیوم آلیاژی در کارخانه تولید آلومینیوم است. این مقاله به بررسی مزایا، ویژگی‌ها و کاربردهای آلومینیوم آلیاژی در ریخته‌گری پرداخته و بهینه‌سازی آن از منظر سئو را نیز مورد توجه قرار می‌دهد.

آلومینیوم آلیاژ ریخته‌گری چیست؟

آلومینیوم آلیاژ ریخته‌گری به آلیاژهایی از آلومینیوم اطلاق می‌شود که به صورت مستقیم از طریق فرآیند ریخته‌گری تولید می‌شوند. در این فرآیند، آلومینیوم مذاب به داخل قالب‌ها ریخته می‌شود تا پس از خنک شدن به شکل مورد نظر درآید. استفاده از آلیاژهای مختلف با ترکیب مواد دیگر مانند سیلیسیوم، مس، منیزیم و روی باعث بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی قطعات تولید شده می‌شود.

ویژگی‌های آلومینیوم آلیاژ ریخته‌گری

• مقاومت در برابر خوردگی: آلومینیوم به طور طبیعی با تشکیل یک لایه اکسید بر سطح خود، در برابر خوردگی مقاوم است. این ویژگی در آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم نیز حفظ می‌شود.
• سبکی وزن: یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آلومینیوم آلیاژی، وزن کم آن است که در مقایسه با فلزاتی مانند آهن یا فولاد بسیار سبک‌تر است. این ویژگی به خصوص در صنایع حمل‌ونقل اهمیت دارد.
• قابلیت ریخته‌گری پیچیده: آلومینیوم آلیاژی به راحتی به شکل‌های پیچیده قابل ریخته‌گری است و این امکان را فراهم می‌آورد که قطعات با طراحی‌های پیچیده و دقت بالا تولید شوند.
• رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا: آلومینیوم دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی بسیار خوبی است که باعث می‌شود در کاربردهایی مانند تولید قطعات الکترونیکی و حرارتی استفاده شود.
• مقاومت مکانیکی بالا: افزودن عناصر مختلف به آلیاژ آلومینیوم می‌تواند مقاومت مکانیکی آن را افزایش دهد، به طوری که برای کاربردهای نیازمند به استحکام بالا مناسب شود.

آلیاژ ریختگی آلومینیوم

آلیاژ های ریختگی آلومینیوم دارای 8 گروه است که با یک عدد چهار رقمی که بین رقم سوم و چهارم یک نقطه هست تعریف می گردند.

اولین رقم گروه آلیاژی و 2 عدد بعدی نشانگر درجه خلوص آلومینیوم می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده خواص و کاربرد های آلیاژ های ریختگی آلومینیوم به ادامه مطلب مراجعه نمایید. آلیاژ های ریختگی آلومینیوم کارپذیر نیستند.

زیرا عناصر آلیاژی آنها تا 15 درصد افزایش می یابد. از جمله خواص بارز آنها مقاومت به سایش و خواص ریختگی مناسب می باشد. عناصر اصلی آنها سیلیسیم و مس است. سیلیسیم سیالیت هنگام ریخته گری را افزایش می دهد و سبب می شود که مذاب تمام نقاط قالب را پر کند.

مس نیز باعث افزایش خواص مکانیکی آنها می شود و پس از ریخته گری در قالب اصلی با انجام عملیات ماشینکاری، قطعه آماده بهره برداری می شود.

آلیاژهای ریختگی، در مقایسه با آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم حاوی مقادیر بیشتری از عناصر آلیاژی مثل سیلیسیم و مس هستند که سبب ایجاد ساختار ریختگی غیرهمگن و تولید فازهای ثانویه می شود.

بررسی این فازهای ثانویه مهم است، زیرا ساختارهای سوزنی و خشن مضر بوده و باعث ایجاد ترک در حین بارگذاری و کاهش چقرمگی می شوند. خواص چقرمگی شدیدا به ساختار قطعه وابسته است و به ناهمگونی حساس است.

با این وجود چنانکه ذکر شد خواص متالورژیکی و ریخته گری خوب این آلیاژها، عیوب آنها را قابل چشم پوشی می کند. درصد ازدیاد طول و استحکام (خصوصا استحکام چقرمگی)، اکثر آلیاژ های ریختگی کمتر از آلیاژهای کارپذیر می باشد.

در سالهای اخیر تحقیقات گسترده ای در زمینه فرآیندهای ریخته گری و محصولات آن انجام شده که باعث پیشرفتهای زیادی در زمینه تولید آلومینیوم و خواص این آلیاژها شده است. این آلیاژها در گروه های زیر طبقه بندی شده اند.

مزایای استفاده از آلومینیوم آلیاژ ریخته‌گری

1. کاهش هزینه‌ها: فرآیند ریخته‌گری آلومینیوم به دلیل کاهش هزینه‌های تولید نسبت به روش‌های دیگر مانند ماشین‌کاری، مقرون به صرفه‌تر است. همچنین، قابلیت استفاده مجدد از ضایعات آلومینیوم باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود.
2. انعطاف‌پذیری در طراحی: استفاده از آلومینیوم آلیاژی در ریخته‌گری این امکان را به طراحان می‌دهد که قطعات با طراحی‌های پیچیده و کاربردی را تولید کنند.
3. بازیافت‌پذیری: آلومینیوم یکی از فلزاتی است که به راحتی قابل بازیافت است و این امر باعث می‌شود آلیاژهای آلومینیوم دوستدار محیط زیست باشند.
4. سرعت تولید بالا: فرآیند ریخته‌گری در کارخانه آلومینیوم امکان تولید انبوه قطعات آلومینیومی را با سرعت بالا فراهم می‌کند که این امر در صنایع خودروسازی و هوافضا که نیاز به تولید قطعات زیاد دارند، بسیار مهم است.

کاربردهای آلومینیوم آلیاژ ریخته‌گری

آلومینیوم آلیاژی ریخته‌گری در طیف گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

1. صنایع خودروسازی: بسیاری از قطعات موتور، بدنه خودرو، و چرخ‌ها از آلومینیوم آلیاژی ریخته‌گری ساخته می‌شوند. این فلز به دلیل وزن کم و مقاومت بالا در کاهش وزن خودروها و بهبود کارایی سوخت کمک می‌کند.
2. صنایع هوافضا: در صنعت هوافضا، به دلیل نیاز به قطعات سبک و مقاوم، از آلومینیوم آلیاژی ریخته‌گری برای ساخت اجزای مختلف هواپیماها و فضاپیماها استفاده می‌شود.
3. صنایع الکترونیک: آلومینیوم آلیاژ ریخته‌گری در تولید قطعات الکترونیکی، به ویژه قطعاتی که نیاز به هدایت حرارتی بالا دارند، کاربرد فراوان دارد.
4. صنایع ساختمان: از آلومینیوم ریخته‌گری برای تولید قطعات معماری، پنجره‌ها، درها و قطعات سازه‌ای سبک استفاده می‌شود.