Tuangan pelaburan aluminium , juga dikenali sebagai tuangan ketepatan atau tuangan lilin hilang, ialah proses pembuatan yang digunakan secara meluas untuk menghasilkan bahagian aluminium yang kompleks dan berketepatan tinggi. Salah satu kelebihan utama proses ini ialah kualiti permukaan yang sangat baik ia boleh mencapai, yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi aeroangkasa, automotif, elektronik dan perindustrian. Memahami kualiti permukaan tuangan pelaburan aluminium adalah penting untuk jurutera, pereka bentuk dan pembeli apabila memilih kaedah ini untuk komponen mereka.
1. Definisi Kualiti Permukaan dalam Tuangan
Kualiti permukaan merujuk kepada kelancaran, kemasan, dan keseragaman daripada permukaan luar tuangan. Kualiti permukaan yang tinggi mengurangkan keperluan untuk pemesinan sekunder, meningkatkan daya tarikan estetik dan meningkatkan prestasi berfungsi. Dalam tuangan pelaburan aluminium, kualiti permukaan dipengaruhi oleh faktor seperti bahan acuan, aliran logam, kadar penyejukan dan rawatan selepas tuangan.
2. Kemasan Permukaan Biasa
Tuangan pelaburan aluminium biasanya menghasilkan a kemasan permukaan halus , yang lebih baik daripada tuangan pasir atau tuangan die dalam banyak kes. Ciri-ciri utama termasuk:
- Tekstur licin: Proses ini boleh menghasilkan permukaan dengan Nilai RA (purata kekasaran) antara 1.6 μm hingga 3.2 μm dalam keadaan as-cast. Ini cukup lancar untuk banyak aplikasi tanpa penggilap tambahan.
- Penampilan seragam: Oleh kerana corak lilin mentakrifkan bentuk sebelum tuangan, permukaan adalah konsisten dan bebas daripada tanda butiran kasar yang sering dilihat di bahagian tuangan pasir.
- Kesetiaan terperinci: Ciri kompleks, rusuk halus, lubang kecil dan reka bentuk yang rumit boleh dihasilkan semula dengan kecacatan permukaan yang minimum.
Sesetengah pengeluar mungkin mencapai kemasan yang lebih licin (Ra ~0.8–1.2 μm) dengan acuan yang dioptimumkan dan parameter tuangan.
3. Faktor yang Mempengaruhi Kualiti Permukaan
-
Kualiti Corak Lilin: Corak lilin berkualiti tinggi menghasilkan permukaan yang lebih licin. Sebarang ketidaksempurnaan pada lilin, seperti calar atau gelembung udara, boleh dipindahkan ke tuangan akhir.
-
Salutan Acuan Seramik: Cangkang seramik yang digunakan dalam tuangan pelaburan menentukan kemasan permukaan. Salutan nipis berbilang menghasilkan permukaan yang lebih licin daripada lapisan tebal yang lebih sedikit.
-
Suhu Menuang Logam: Suhu penuangan aluminium yang betul memastikan aliran logam seragam. Terlalu panas boleh menyebabkan pergolakan, mewujudkan kecacatan permukaan yang kecil, manakala terlalu sejuk boleh menyebabkan pengisian yang lemah dan tekstur yang kasar.
-
Komposisi Aloi: Aloi aluminium yang berbeza boleh mempengaruhi kemasan permukaan disebabkan oleh variasi dalam kecairan dan tingkah laku pemejalan. Aloi kecairan tinggi seperti AlSi10Mg selalunya menghasilkan permukaan yang lebih licin daripada alternatif yang kurang bendalir.
-
Rawatan Selepas Tuangan: Letupan pasir, goresan kimia atau kemasan bergetar boleh meningkatkan lagi kemasan permukaan dan menghilangkan ketidaksempurnaan kecil.
4. Perbandingan dengan Kaedah Casting Lain
Berbanding dengan kaedah tuangan lain, tuangan pelaburan aluminium menawarkan kelebihan ketara dalam kualiti permukaan:
- Tuangan Pasir: Kekasaran permukaan biasanya Ra 6–12 μm , memerlukan pemesinan yang meluas untuk kelancaran.
- Die Casting: Boleh mencapai permukaan licin (Ra 2–4 μm), tetapi terhad untuk bentuk kompleks dan dinding nipis.
- Pemutus Pelaburan: Mengimbangi kemasan permukaan yang tinggi dengan keupayaan untuk menghasilkan geometri rumit itu sukar atau mustahil dengan tuangan pasir atau die.
Ini menjadikan tuangan pelaburan sesuai untuk bahagian yang ketepatan dan estetika permukaan adalah penting.
5. Aplikasi Memerlukan Kualiti Permukaan Tinggi
- Komponen Aeroangkasa: Bahagian enjin, kurungan dan perumah mendapat manfaat daripada permukaan licin untuk mengurangkan kepekatan tegasan dan meningkatkan aliran udara.
- Bahagian Automotif: Manifold pengambilan aluminium, perumah dan komponen pengecas turbo memerlukan kemasan permukaan yang sangat baik untuk kecekapan dan prestasi.
- Elektronik Pengguna: Kepungan dan sink haba sering menggunakan tuangan pelaburan untuk permukaan licin dan berkualiti tinggi yang mengurangkan kos pasca pemprosesan.
- Jentera Perindustrian: Gear ketepatan, injap dan komponen pam memerlukan permukaan dengan kekasaran yang rendah untuk pengedap dan pelinciran yang betul.
Dalam aplikasi ini, kualiti permukaan yang sangat baik mengurangkan kos pemesinan sekunder dan meningkatkan prestasi bahagian keseluruhan.
6. Piawaian Kualiti Permukaan
Permukaan tuangan pelaburan aluminium sering dinilai mengikut piawaian industri:
- Ra (Purata Kekasaran): Permukaan as-cast biasa terdiri daripada 1.6 μm hingga 3.2 μm .
- Pemeriksaan Visual: Permukaan diperiksa untuk keseragaman, ketiadaan rekahan, lubang semburan atau kemasukan.
- Ketepatan Dimensi: Kualiti permukaan yang tinggi menyumbang kepada toleransi yang ketat, biasanya ±0.1–0.3 mm bergantung pada saiz tuangan.
Memenuhi piawaian ini memastikan tuangan sesuai untuk tujuan fungsian dan estetik.
Kesimpulan
Kualiti permukaan tuangan pelaburan aluminium adalah salah satu kelebihan utamanya berbanding kaedah tuangan lain. Dengan permukaan licin, seragam, kesetiaan perincian tinggi dan kekasaran yang rendah , ia mengurangkan keperluan untuk pemesinan sekunder dan menyokong geometri kompleks. Faktor-faktor seperti kualiti corak lilin, salutan acuan seramik, suhu penuangan logam, dan pemilihan aloi semuanya mempengaruhi kemasan permukaan akhir.
Aplikasi dalam aeroangkasa, automotif, elektronik dan jentera perindustrian mendapat banyak manfaat daripada kualiti permukaan tuangan pelaburan aluminium yang sangat baik. Apabila dilaksanakan dengan betul, proses itu menyampaikan bahagian yang bukan sahaja berfungsi tetapi menarik secara visual, kos efektif dan sangat tepat.
