Cum afectează alegerea aliajului de cupru proprietățile turnării finale?
Alegerea aliajului de cupru afectează în mod semnificativ proprietățile turnării finale, influențând caracteristicile sale mecanice, fizice, chimice și chiar estetice. Iată cum influențează diferitele aliaje de cupru proprietățile turnatelor:
Proprietăți mecanice:
Rezistență și duritate: Aliaje precum alama (cupru-zinc) și anumite bronzuri (cupru-staniu) oferă o rezistență și o duritate mai mare în comparație cu cuprul pur.
Rezistența poate varia mult în funcție de compoziția aliajului și de tratamentul termic.
Ductilitate și maleabilitate: cuprul pur și anumite aliaje precum bronzul fosfor (cupru-staniu-fosfor) sunt extrem de ductile și maleabile, făcându-le potrivite pentru procesele de formare și modelare.
Rezistența la uzură: Bronzurile care conțin elemente precum staniul, aluminiul sau siliciul sunt cunoscute pentru rezistența lor excelentă la uzură, făcându-le potrivite pentru rulmenți, angrenaje și alte componente mecanice.
Proprietăți fizice: Densitate și greutate: Aliaje diferite au densități diferite, care afectează greutatea și densitatea turnării finale.
Conductivitate termică: pură Piese turnate cupru are o conductivitate termică excepțională, în timp ce aliajele pot avea o conductivitate puțin mai mică în funcție de compoziția lor.
Conductivitate electrică: cuprul pur are cea mai mare conductivitate electrică dintre metale, în timp ce aliajele precum alama păstrează o conductivitate bună, dar poate fi mai mică decât cuprul pur.
Proprietăți chimice:
Rezistența la coroziune: Anumite aliaje de cupru, cum ar fi alama și bronzul, prezintă o rezistență sporită la coroziune în comparație cu cuprul pur datorită elementelor de aliere precum zinc, staniu, aluminiu sau siliciu.
Rezistența la coroziune poate fi adaptată pe baza compozițiilor specifice ale aliajelor și a tratamentelor de suprafață.
Compatibilitate chimică: Elementele de aliere pot afecta modul în care aliajul de cupru interacționează cu diferite medii și substanțe, influențând adecvarea acestuia pentru aplicații specifice, cum ar fi în procesarea chimică sau mediile marine.
Proprietăți estetice și alte proprietăți:
Culoare și aspect: Aliajele de cupru precum alama și bronzul oferă o gamă de culori și finisaje, care pot fi de dorit pentru aplicații decorative sau arhitecturale.
Prelucrabilitate: ușurința de prelucrare, turnare și formare poate varia cu diferite aliaje de cupru, influențând procesul de fabricație și fezabilitatea proiectelor complexe.
Pentru care sunt diferitele metode folosite pentru a crea matrițe Piese turnate cupru ?
1. Turnare cu nisip
Descriere: Turnarea cu nisip este una dintre cele mai vechi și mai utilizate metode de turnare a metalelor. Aceasta implică crearea unei matrițe realizate dintr-un amestec de nisip (de obicei nisip de siliciu) și un liant (cum ar fi argila sau rășina) în jurul unui model (sau model) al piesei finale.
Realizarea modelelor: un model este de obicei realizat din lemn, metal sau plastic, reprezentând forma piesei finale.
Pregătirea matriței: Modelul este plasat în nisip, iar cavitatea matriței este creată prin împachetarea cu nisip în jurul modelului.
Asamblarea matriței: Două sau mai multe jumătăți de matriță sunt create și asamblate împreună pentru a forma cavitatea completă a matriței.
Turnare: metalul topit (cupru sau aliaj de cupru) este turnat în cavitatea matriței.
Răcire și îndepărtare: După solidificare, matrița este ruptă, iar turnarea este îndepărtată, curățată și terminată.
Avantaje: Potrivit pentru forme complexe, economic pentru producții mici și mijlocii și adaptabil la diferite aliaje.
2. Turnare cu investiții (procesul cu ceară pierdută)
Descriere: Turnarea cu investiții, cunoscută și sub denumirea de turnare cu ceară pierdută, este un proces de turnare de precizie care utilizează un model de ceară sau plastic pentru a crea o matriță ceramică.
Producția de modele: Se creează un model de ceară sau plastic, identic cu piesa dorită.
Asamblare: Mai multe modele sunt atașate la un canal central de ceară pentru a forma o structură asemănătoare copacului.
Construcția carcasei: Ansamblul modelului este scufundat în mod repetat în suspensie ceramică și acoperit cu particule fine de ceramică pentru a construi o înveliș ceramică în jurul modelelor de ceară.
Îndepărtarea cerii: carcasa ceramică este încălzită pentru a se topi și a îndepărta ceara (deci, „ceara pierdută”).
Arderea matriței: Învelișul ceramic este arse pentru a întări și întări matrița ceramică.
Turnare și solidificare: metalul topit este turnat în matrița ceramică.
Răcire și îndepărtare: După solidificare, carcasa ceramică este ruptă, iar turnarea este îndepărtată, curățată și terminată.
Avantaje: Finisaj excelent al suprafeței, precizie dimensională ridicată și potrivit pentru piese complexe și complicate.
3. Turnare sub presiune
Descriere: Turnarea sub presiune utilizează o matriță reutilizabilă (matriță) din oțel pentru a produce piese metalice cu precizie și repetabilitate ridicate.
Producția matrițelor: matrița este prelucrată din oțel și constă din două jumătăți (jumătăți matrițe).
Injecție: metalul topit (de obicei la presiune înaltă) este injectat în cavitatea matriței.
Răcire și solidificare: metalul se răcește și se solidifică rapid în cavitatea matriței.
Ejectie: matrița se deschide, iar turnarea este scoasă din matriță.
Tunderea și finisarea: Excesul de material (flash) este îndepărtat și turnarea este terminată.
Avantaje: Rate de producție ridicate, precizie dimensională bună și potrivite pentru producția în masă a pieselor cu forme complexe.
4. Turnare continuă
Descriere: Turnarea continuă este un proces în care metalul topit este turnat continuu într-o matriță răcită cu apă pentru a forma un fir solidificat, care este apoi prelucrat în formele dorite.
Design matriță: matrițele de cupru răcite cu apă sunt folosite pentru a modela cuprul topit într-un fir solid.
Turnare continuă: cuprul topit este turnat continuu în matriță.
Solidificare: cuprul topit se solidifică pe măsură ce trece prin matriță.
Tăiere și prelucrare: șuvița solidificată este tăiată în lungimile dorite și prelucrată în continuare (de exemplu, laminată, extrudată) pentru a produce produse finale.
Avantaje: productivitate ridicată, calitate bună a suprafeței și eficient pentru producerea de lungimi lungi de forme simple, cum ar fi tije, tuburi și benzi.
