ایلومینیم سرمایہ کاری کی معدنیات سے متعلق سب سے زیادہ استعمال ہونے والی دھاتوں میں سے ایک ہے۔ سرمایہ کاری کی معدنیات سے متعلق (کھوئے ہوئے موم کاسٹنگ) میں ، ایلومینیم اور اس کے مرکب ان کے ہلکے وزن ، اعلی تھرمل چالکتا ، سنکنرن مزاحمت اور اچھی کاسٹیبلٹی کی وجہ سے ایرو اسپیس ، آٹوموٹو ، الیکٹرانکس اور صارفین کی مصنوعات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
انویسٹمنٹ کاسٹنگ میں ایلومینیم دھات کی کلیدی خصوصیات ، مشترکہ مرکب ، عمل پوائنٹس اور اطلاق کے معاملات میں سویجن کا تفصیلی تجزیہ مندرجہ ذیل ہے۔
I. سرمایہ کاری کاسٹنگ میں ایلومینیم دھات کے فوائد
ہلکا پھلکا: ایلومینیم دھات میں کم کثافت (تقریبا 2. 2.7 جی\/سینٹی میٹر) ہے ، جو ہلکے وزن والے حصوں (جیسے ہوا بازی کے ساختی حصے ، آٹوموبائل انجن کے حصے) تیار کرنے کے لئے موزوں ہے۔
اعلی تھرمل چالکتا اور بجلی کی چالکتا کا استعمال ایسے منظرناموں میں کیا جاتا ہے جیسے ریڈی ایٹرز اور الیکٹرانک ہاؤسنگ جن میں تیزی سے گرمی کی ترسیل کی ضرورت ہوتی ہے۔
ایلومینیم کی سطح ایک گھنے آکسائڈ فلم (الاو ₃) تشکیل دینا آسان ہے ، جس میں ماحولیاتی اور کیمیائی سنکنرن کے خلاف اچھی مزاحمت ہے۔
اچھی روانی ، اعتدال پسند سکڑ (تقریبا 6-8 ٪) ، اور اچھی کاسٹنگ کی کارکردگی پیچیدہ پتلی دیواروں والے حصوں مولڈنگ کے لئے موزوں ہے۔
پائیدار ترقی کی ضروریات کے مطابق سکریپ ایلومینیم 100 ٪ ری سائیکل اور دوبارہ استعمال کیا جاسکتا ہے۔
ii. سرمایہ کاری کاسٹنگ کے لئے عام ایلومینیم مرکب
ایلومینیم سلیکون سسٹم (AL-SI): بہترین روانی ، کم سکڑ (جیسے A356 ، A357)۔
ایلومینیم کاپر سسٹم (الکو): اعلی طاقت ، لیکن ناقص کاسٹیبلٹی (جیسے 2 0 1. 0 ، 204.0)۔
ایلومینیم-میگنیسیم سسٹم (AL-MG): مضبوط سنکنرن مزاحمت (جیسے 514. 0 ، 52 0. 0)۔
ایلومینیم زنک سسٹم (AL-ZN): قدرتی عمر بڑھنے کی سختی (جیسے 713. 0)۔
iii. ایلومینیم انویسٹمنٹ کاسٹنگ کے عمل کے کلیدی نکات
پگھلنے اور بہانا
درجہ حرارت کا کنٹرول: زیادہ گرمی اور آکسیکرن شمولیت سے بچنے کے لئے ایلومینیم مائع کا درجہ حرارت عام طور پر 680-750 ڈگری ہوتا ہے۔
ڈیگاسنگ ٹریٹمنٹ: ہائیڈروجن چھیدوں کو کم کرنے کے لئے ارگون متعارف کروائیں یا روٹری ڈگاسسر کا استعمال کریں (ایلومینیم مائع ہائیڈروجن جذب کرنا آسان ہے)۔
بہاو کی رفتار: آکسائڈ فلم کے ٹوٹنے کے خطرے کو کم کرنے کے لئے تیز رفتار بھرنے کی ضرورت ہے۔
سڑنا اور شیل ڈیزائن
شیل میٹریل: سلکا سول یا ایلومینوسیلیکیٹ سیرامک سلوری ، اچھا درجہ حرارت کا استحکام (درجہ حرارت 900-1100 ڈگری)۔
شیل کی موٹائی: پیچیدہ حصوں کو طاقت اور پارگمیتا کے مابین توازن کو یقینی بنانے کے لئے ملٹی پرت کوٹنگ (5-8 پرت) کی ضرورت ہوتی ہے۔
پوسٹ پروسیسنگ
حرارت کا علاج: T6 علاج (ٹھوس حل + مصنوعی عمر بڑھنے) طاقت کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے (جیسے 345 MPa تک 357- T6 طاقت)۔
سطح کا علاج: لباس مزاحمت اور جمالیات کو بڑھانے کے لئے انوڈائزنگ ، سینڈ بلاسٹنگ یا الیکٹروپلیٹنگ۔
iv. ایلومینیم سرمایہ کاری کاسٹنگ کے ل challenges چیلنجز اور حل
1. آکسیکرن شمولیت (الاو ₃ نقائص)
بدبودار اور ڈالنے کے عمل کے دوران ، ایلومینیم مائع آسانی سے آکسیجن کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے تاکہ ایلومینیم آکسائڈ فلم (Al₂o₃) تشکیل پائے ، جس کے نتیجے میں معدنیات سے متعلق میں شمولیت پیدا ہوتی ہے ، جس سے مکینیکل خصوصیات اور سطح کے معیار کو کم کیا جاتا ہے۔ غیر فعال گیس کا تحفظ اس کا حل ہے۔ بدبودار کے دوران ، ایلومینیم مائع کی سطح (جیسے روٹری ڈگاسسر + اے آر مخلوط گیس کا استعمال) کی سطح کو ڈھانپنے کے لئے ارگون یا نائٹروجن متعارف کرایا جاتا ہے۔ ویکیوم فلنگ ٹکنالوجی (ویکیوم ڈگری<10⁻² mbar) to completely isolate oxygen (such as aerospace precision castings). Add a NaCl-KCl composite flux layer to absorb oxides and form a protective barrier. Use a bottom pouring gate or a serpentine runner to reduce aluminum liquid turbulence (the probability of oxide film rupture is reduced by 50%).
2.
ایلومینیم کھوٹ کی استحکام سکڑنے کی شرح نسبتا high زیادہ ہے (6-8 ٪) ، اور موٹی اور بڑے کراس سیکشنل علاقوں میں ناکافی سکڑنے والے معاوضے کی وجہ سے داخلی voids کا خطرہ ہے۔ رائزر پوزیشن کو تخروپن سافٹ ویئر (پرواسٹ\/میگماسفٹ) کے ذریعہ بہتر بنایا جاسکتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ موٹی دیوار کا علاقہ آخری جگہ کو مستحکم کرتا ہے۔ مقامی ٹھنڈک کو تیز کرنے کے لئے ہاٹ زون میں گریفائٹ ٹھنڈا لوہا رکھیں (سکڑنے والی مقدار میں 40 ٪ کمی واقع ہوئی ہے)۔ شیل کے اندر زیرکونیم آکسائڈ ٹھنڈا کوٹنگ اسپرے (کولنگ ریٹ میں 2-3 اوقات میں اضافہ کیا جاتا ہے)۔ اناج کو بہتر بنانے کے لئے ٹریس اسٹرونٹیم (ایس آر) یا ٹائٹینیم (ٹی آئی) شامل کریں (جیسے کہ 356+0. 02 ٪ ایس آر ، سکڑنے کی شرح میں 30 ٪ کمی واقع ہوئی ہے)۔
3. تھرمل دراڑیں (استحکام تناؤ کریکنگ)
دیوار کی موٹائی میں اختلافات کی وجہ سے پیچیدہ کاسٹنگ ناہموار ٹھنڈی ہوتی ہے ، اور اندرونی تناؤ مادے کی تناؤ کی طاقت سے تجاوز کرتا ہے۔ سویجن کا حل یہ ہے کہ کم تناؤ مرکب کو منتخب کریں اور الی سی مرکب (جیسے A357) استعمال کریں۔ 7 ٪ کا سلکان مواد کریک مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ کولنگ میلان کو کم کرنے کے لئے شیل پریہیٹنگ درجہ حرارت 200 ڈگری سے 450 ڈگری تک بڑھایا جاتا ہے (شگاف کی شرح میں 60 ٪ کمی واقع ہوتی ہے)۔ تناؤ کی حراستی سے بچنے کے لئے ڈھانچے کو بہتر بنائیں ، گول کونے کے ڈیزائن (3 ملی میٹر سے زیادہ یا اس کے برابر) ، اور پتلی موٹی منتقلی زون کی ڈھلوان 15 ڈگری سے کم یا اس کے برابر ہے۔ معدنیات سے متعلق گولہ باری کے بعد ، بقایا تناؤ کو جاری کرنے کے لئے 20-50 ہرٹج مکینیکل کمپن لگائیں (کریک رسک میں 70 ٪ کمی واقع ہوئی ہے)۔
4. سطح کی کھردری اور جہتی درستگی
The inner surface defects of the ceramic shell (such as slurry bubbles) are transmitted to the casting, affecting the accuracy (Ra>6.3μm)۔ سویجن نے نینو پیمانے پر سلکا سول (ذرہ سائز کا استعمال کرتے ہوئے ، اعلی صحت سے متعلق شیل کی تیاری کی سفارش کی ہے<50nm) slurry, and the shell surface finish Ra<1.6μm. Using 3D printed ceramic shells (such as ExOne S-Max Flex), the resolution reaches 140μm and the dimensional error is ±0.1mm. Electrolytic polishing of castings (voltage 12V, time 5min), Ra can be reduced from 6.3μm to 0.8μm.
5. پیچیدہ پتلی دیواروں والے ڈھانچے کو تشکیل دینا مشکل ہے
اگرچہ ایلومینیم مرکب میں اچھی روانی ہوتی ہے ، لیکن جب دیوار کی موٹائی ہوتی ہے تو وہ نامکمل بھرنے یا ٹھنڈے بند ہوجاتے ہیں<1mm. Low-pressure/vacuum assisted pouring is required, and the pressure is controlled at 0.5-1.2 bar, and the filling speed is increased by 30% (suitable for thin-walled parts of drone frames). Optimize the permeability of the shell, add 30% mullite fiber to the ceramic slurry, and the permeability is increased from 15 cm³/(min·cm²) to 45 cm³/(min·cm²). Ultra-fine treatment of alloys, so that electromagnetic stirring + ultrasonic vibration can jointly refine the grains (grain size is reduced from 200μm to 50μm), and the fluidity is increased by 25%.
V. مستقبل کے رجحانات
اعلی طاقت کے ہلکے وزن کے مرکب کی ترقی
لباس مزاحمت اور اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے ل Nan نینو بڑھا ہوا ایلومینیم پر مبنی جامع مواد (جیسے السک)۔
ڈیجیٹل عمل کی اصلاح
اے آئی پر مبنی معدنیات سے متعلق تخروپن سکڑنے کی پیش گوئی کرتا ہے اور خود بخود معدنیات سے متعلق نظام کو بہتر بناتا ہے۔
گرین کاسٹنگ ٹکنالوجی
بائیو پر مبنی بائنڈر کے ساتھ سیرامک شیل سڑنا کاربن کے اخراج کو بھوننے سے کم کرتا ہے۔
ایلومینیم میٹل اس کے ہلکے وزن ، اعلی تھرمل چالکتا اور عمدہ معدنیات سے متعلق کارکردگی کی وجہ سے سرمایہ کاری کاسٹنگ میں اعلی کے آخر میں مینوفیکچرنگ کے لئے ایک بنیادی مواد بن گیا ہے۔ مصر کی اصلاح (جیسے ALSI10MG) ، پروسیس انوویشن (ویکیوم کاسٹنگ) اور پوسٹ پروسیسنگ کو مضبوط بنانے (T6 ہیٹ ٹریٹمنٹ) کے ذریعے ، ایلومینیم کاسٹنگ ایرو اسپیس ، آٹوموٹو اور دیگر شعبوں کی سخت ضروریات کو پورا کرسکتی ہے۔ مستقبل میں ، نئے مواد اور ڈیجیٹل ٹیکنالوجیز کے انضمام کے ساتھ ، ایلومینیم سرمایہ کاری کاسٹنگ سے کارکردگی اور استحکام میں مزید بہتری آئے گی۔