I. Propiedades del material del núcleo y compatibilidad con el fundamento de matriz
Casting de acero de precisión
Propiedad material
El material base es principalmente de acero al carbono (como Q235, 45# de acero) y acero de aleación (como el acero inoxidable 304, 1CR13), con un contenido de carbono de 0.1%-1.5%, una densidad de 7.85 g/cm³, una resistencia a la tracción de 500-1500MPA, resistencia a la alta temperatura (por encima de 450 ℃), y excelente resistencia de desgaste.
Dificultades en la fundición de matriz: alto punto de fusión (1400-1538 ℃), poca fluidez y la necesidad de usar una máquina de fundición a la cámara fría (presión de inyección 100-200MPA). El material del moho debe ser trabajo en caliente, acero como H13 y 8407 (dureza HRC48-52) para evitar la adhesión del moho y la fatiga térmica.
Proceso típico: la temperatura de precalentamiento del molde es de 200-300 ℃, la temperatura de vertido es 1550-1650 ℃, se usa el gasto de vacío para reducir la porosidad y se requiere recocido posterior (para eliminar el estrés interno) o el endurecimiento de la superficie (para mejorar la dureza).
Escenarios de aplicación
Componentes estructurales de alta resistencia: carcasa de transmisión automotriz, cajas de cambios (capaces de resistencias de cargas altas), válvulas industriales (resistentes a alta presión).
Componentes resistentes al desgaste: bloques de válvulas hidráulicas para maquinaria de construcción, engranajes para maquinaria minera (se requiere tratamiento de carburación de superficie).
Desventajas: alto costo de producción (la vida útil del moho es de solo 50,000 a 100,000 veces), el rendimiento de los productos terminados es de aproximadamente 80% a 85% y se requiere mecanizado posterior para eliminar la puerta y el flash.
2. Castizaciones de troqueles de hierro fundido
Propiedad material
Matriz: hierro fundido gris (ht200, ht300, grafito en forma de escamas), hierro dúctil (QT400-18, QT500-7, grafito en forma esférica), contenido de carbono 2.5%-4.0%, densidad 7.2-7.3g/cm³, resistencia al tensil 200-700MPA, excelente absorción de choque es 10 veces que es más alto que el acero) (sin embargo, tiene la resistencia de la tensilla (sin embargo, tiene la resistencia de la tensilla (es una excelente absorción (es una gran absorción de choque (la amortiguación de un acero). Sensibilidad de muesca).
Ventajas de la fundición a la matriz: buena fluidez en el estado fundido (el carbono existe en forma de grafito, reduciendo el punto de fusión a 1150-1250 ℃), capaz de formar piezas complejas de paredes delgadas (espesor de la pared ≥3 mm), vida de moho de 100,000 a 200,000 veces (más alto que la fundición de troquel de acero).
Puntos clave del proceso: la velocidad de enfriamiento debe controlarse (para evitar la estructura blanca de hierro fundido), y la fundición semisólida de troqueles o la fundición de troqueles de extrusión se usa comúnmente para reducir las cavidades de contracción. La superficie se puede tratar con fosfación y pulverización.
Escenarios de aplicación
Piezas de absorción de choques y resistentes al desgaste: bloqueo automotriz del motor (que utiliza la propiedad de absorción de choque del hierro fundido gris), la base de la máquina herramienta (resistente a la deformación), la carcasa de la bomba de agua (con mejor resistencia a la corrosión que el acero).
Desventajas: alta densidad (2.5 veces más pesada que el aluminio), no adecuada para escenarios livianos; Tiene poca dureza y es propensa a la rotura bajo impacto.
3. Casting de aluminio
Propiedad material
Matriz: Las aleaciones de aluminio de uso común son ADC12 (estándar japonés, contenido de Si 11%-13%), A380 (Estándar Americano, SI8.5%-10.5%, Fe≤1.3%) y 6061 (calor tratable y fortalecido, que contiene MG1.0%-1.5%), con una densidad de 2.7G/cm³ y una fortaleza de 200-40000. Tiene una excelente conductividad térmica (180-200W/(m · k)) y es fácil de tratar en superficie.
Ventajas de la fundición a troqueles: bajo punto de fusión (660 ℃), adecuado para máquinas de fundición de troqueles de cámara caliente (piezas pequeñas) o máquinas de fundición de troqueles de cámara fría (piezas grandes), presión de inyección 50-100MPA, vida de moho de 500,000 a 1,000,000 veces (la aleación de aluminio causa menos erosión al molde), y la tasa de rendimiento puede alcanzar el 90%.
Extensión del proceso: la resistencia se puede mejorar a través del tratamiento térmico T4 (tratamiento de solución + envejecimiento natural) y T6 (tratamiento de solución + envejecimiento artificial), anodización superficial (espesor 5-25 μm) y pintura electroforética (resistencia a la pulverización de sal por más de 500 horas).
Escenarios de aplicación
Componentes livianos: cabezales de cilindro automotriz del motor (reducción de peso del 30%), ruedas (aleación de aluminio A356), tripas de productos 3C (como marcos de teléfonos móviles, que requieren conducción de calor y protección electromagnética).
Componentes de disipación de calor: disipador de calor de la lámpara LED (que utiliza una alta conductividad térmica), nueva carcasa de la batería de vehículo de energía (que requiere un equilibrio entre liviano y resistencia).
Desventajas: resistencia de alta temperatura de alta temperatura (la resistencia cae significativamente por encima de 200 ℃), propensa a la corrosión intergranular (el contenido de los elementos Fe y Cu debe ser controlado).