آلومینیوم از فلزات سبک ولی دارای استحکام بالا است که از هدایت گرمایی و الکتریکی خوبی برخوردار است. آلیاژهای آلومینیوم در دسته‌های مختلفی موجود هستند که یکی از آن‌ها نوع ریختگی است.
انواع آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم
آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم سری ۲۰۰: در این آلیاژ عنصر اصلی مس است که اخیرا عناصری چون منیزیم، آلومینیوم ک سیلیس جایگزین آن شده و به وزن کمتر و خواص خوردگی بهتر کمک کرده است. این سری دارای انواع مختلفی است که از سری‌های ۲۴۲ و ۲۲۲ آن برای ریخته‌گری پیستون‌ها استفاده می‌شود.
آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم سری ۳۰۰: در این دسته که از پرکاربردترین آلیاژهایی ریخته‌گری آلومینیوم است، آلیاژهایی چون منیزیم، آلومینیوم، سیلیسیم و گاهی مس استفاده می‌شود. از آلیاژهای این سری می‌توان ۳۵۴، ۳۳۳، ۳۰۸ و ۳۱۹ را نام برد که از آن برای ساخت قسمت‌هایی از موتور خودروها، سر سیلندر، قالب‌های دائمی، قطعات موشک و هواپیما استفاده می‌شود.
آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم سری ۴۰۰: این نوع ساده‌ترین و پرکاربردترین آلیاژهای این سری هستند که بیشترین عنصر به کار رفته در آن سیلیسیم است که بیشتر از ۵ درصد از آن استفاده می‌شود. برای ریخته‌گری قطعاتی که اشکال پیجیده‌ای دارند، از این سری استفاده می‌شود. در این دسته آلیاژهایی چون ۴۳۳ و ۴۱۳ قرار دارند که بیشترین استفاده آن در ماسه است.
آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم سری ۵۰۰: این سری آلیاژها تولید شده از ترکیب منیزیم و آلومینیوم بوده و کاربرد آن محدود است. امروزه در کاربردهای بسیاری به جای استفاده از این گروه از سری ۳۰۰ استفاده می‌کنند.
آلیاژهای ریخته‌گری آلومینیوم سری ۷۰۰ و ۸۰۰: یکی دیگر از انواع آلیاژهای ریخته‌گری سری ۷۰۰ و ۸۰۰ هستند که با اضافه کردن روی و قلع به وجود می‌آیند. این آلیاژها کاربرد خاص و محدودی دارند.
کاربردها و خواص آن‌ها
این آلیاژ در برابر خوردگی‌های شیمیایی و اتمسفری مقاومت خوبی دارد. نسبت به فولاد رسانای حرارتی بالاتر و دمای ذوب پایین‌تری دارد. دیگر خواص آلیاژ ریختگی آلومینیوم از نظر رسانای الکتریکی بالای آن است. جوش پذیری، میخ‌زنی و پرچ‌کاری در این ماده آسان است. قابلیت بازیافت داشته و ریخته‌گری آن به آسانی قابل انجام است. همچنین نسبت به وزن خود از استحکام بالایی برخوردار است. به سبب وجود این خواص در کاربردهای مختلفی از این ماده استفاده می‌شود. در ساخت قطعات موتورها، اجزای مهم هواپیما و فضاپیما از این محصول استفاده می‌شود. در ساخت قطعاتی که بزرگ بوده پیچیدگی زیادی دارند، از این آلیاژ استفاده می‌شود. از دیگر کاربرد این آلیاژ می‌توان به استفاده در تولید قطعات کامیون، محفظه میل لنگ، منیفولد هوا اشاره کرد.
کاربرد آلیاژ ریختگی آلومینیوم
دسته اول: این دسته برای عملیات هایی که فشار در آن زیاد است، مناسب نبوده و برای تولید حلقه های کلکتور، کابل‌های انتقال، رتور موتورهای الکتریکی، میله‌های رسانا و ... مناسب است. دسته دوم: این سری آلیاژها استحکام بالایی داشته ولی برای ریخته‌گری تحت فشار مناسب نیست. کاربرد آن در تولید سخت افزارهای نظامی و هوافضا، ساخت قطعات دایکست، ساخت قطعات تریلر و کامیون است. دسته سوم: این سری قابلیت ریخته‌گری بالایی داشته و از استحکام بالایی برخوردارند. در تولید سر سیلندر ماشین، محفظه میل لنگ، کفی اتو، پیستون خودرو، کنتور، دگراتور، قطعات هواپیما و منیفولد هوا از این دسته استفاده می‌شود. همچنین از این ماده در ساخت قطعات الکتریکی، قطعات تجاری، صنایع هوافضا و نظامی نیز از آن استفاده می‌شود. دسته چهارم: دیگر کاربرد آلیاژ ریختگی آلومینیوم در ساخت قطعات صنایع دریایی، صنایع شیمیایی و حمل و نقل خوراک است. مقاومت این دسته نسبت به خوردگی خوب است. دسته پنجم: این کیفیت بالایی دارند و مقاومت آن‌ها نسبت به خوردگی خوب است. در تولید اتصالات لوله، صنعت دریایی، قطعات صنایع دریایی، قطعات تزئینی و ... از این آلیاژهای ریختگی آلومینیوم می‌توان استفاده کرد.
اهمیت انتخاب آلیاژ و ویژگی های آن ها
انتخاب آلیاژ مناسب در فرایند ریخته‌گری، عاملی تعیین‌کننده در کیفیت و عملکرد قطعه نهایی است. هر آلیاژ ترکیبی منحصربه‌فرد از عناصر دارد که خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی متفاوتی را به آن می‌بخشد.این خواص شامل استحکام، سختی، مقاومت در برابر خوردگی، نقطه ذوب، انبساط حرارتی و بسیاری دیگر می‌شوند. انتخاب آلیاژ نادرست می‌تواند منجر به مشکلات متعددی از جمله ترک‌خوردگی، تغییر شکل، کاهش عمر مفید قطعه و افزایش هزینه‌های تولید شود. بنابراین، درک عمیق از انواع آلیاژهای ریخته گری و ویژگی‌های آن‌ها، برای مهندسان و تولیدکنندگانی که با این فرایند سروکار دارند، ضروری است.
انواع آلیاژهای ریخته گری
آلیاژهای مس
آلیاژهای مس به‌دلیل خواص مکانیکی و الکتریکی عالی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آلیاژها دارای هدایت الکتریکی و حرارتی، مقاومت به خوردگی هستند.از جمله آلیاژهای مس می‌توان به برنج و برنز اشاره کرد. برنج، آلیاژی از مس و روی است که دارای خواص مکانیکی خوبی است و در تولید قطعاتی مانند شیرآلات و اتصالات استفاده می‌شود. برنز، آلیاژی از مس و قلع است که دارای مقاومت به خوردگی و استحکام بالا بوده و در تولید قطعاتی مانند مجسمه‌ها و ابزارهای موسیقی کاربرد دارد.
آلیاژهای روی
آلیاژهای روی به‌دلیل نقطه ذوب پایین و قابلیت ریخته‌گری خوب در تولید قطعات کوچک و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آلیاژهای ریخته‌گری دارای مقاومت به خوردگی مناسبی هستند و در صنایع خودروسازی و الکترونیک کاربرد دارند. یکی از معروف‌ترین آلیاژهای روی، زاماک است که ترکیبی از روی، آلومینیوم، منیزیم و مس است. زاماک دارای خواص مکانیکی خوبی است و در تولید قطعاتی مانند دستگیره‌ها، زیپ‌ها و قطعات خودرو استفاده می‌شود.
آلیاژهای قلع
آلیاژهای قلع به‌دلیل خواص ضد خوردگی و نقطه ذوب پایین در تولید قطعاتی که نیاز به دقت بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آلیاژها در صنایع غذایی و بسته‌بندی نیز کاربرد دارند. یکی از معروف‌ترین آلیاژهای قلع، لحیم است که ترکیبی از قلع و سرب است و در اتصال قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. این آلیاژ دارای نقطه ذوب پایین و خواص مکانیکی مناسبی است که امکان اتصال قطعات کوچک و حساس را فراهم می‌کند.
آلیاژهای آلومینیوم
آلیاژهای آلومینیوم به‌دلیل وزن سبک و مقاومت به خوردگی بالا در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساختمانی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آلیاژها دارای خواص مکانیکی خوبی هستند و قابلیت ریخته‌گری بالایی دارند. یکی از معروف‌ترین آلیاژهای آلومینیوم، دورالومین بوده که ترکیبی از آلومینیوم، مس، منیزیم و منگنز است. دورالومین دارای استحکام بالا و وزن سبک است و در تولید قطعات هواپیما و خودرو استفاده می‌شود.
آلیاژهای سرب
آلیاژهای سرب به‌دلیل خواص ضد خوردگی و قابلیت ریخته‌گری خوب در تولید باتری‌ها و قطعات الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آلیاژها دارای چگالی بالا و نقطه ذوب پایین هستند. یکی از معروف‌ترین آلیاژهای سرب، لحیم سربی است که ترکیبی از سرب و قلع بوده و در اتصال قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. لحیم سربی دارای خواص مکانیکی مناسبی است و امکان اتصال قطعات کوچک و حساس را فراهم می‌کند.
بهترین آلیاژهای ریخته گری
انتخاب بهترین آلیاژهای ریخته گری بستگی به نیازهای خاص هر پروژه دارد. برخی از آلیاژهای محبوب شامل آلیاژهای آلومینیوم، مس و روی هستند که به‌دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی عالی در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. آلیاژهای آلومینیوم به‌دلیل وزن سبک و مقاومت به خوردگی بالا، در صنایع هوافضا و خودروسازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.آلیاژهای مس به‌دلیل هدایت الکتریکی و حرارتی بالا در صنایع الکترونیک و برق کاربرد دارند. آلیاژهای روی به‌دلیل نقطه ذوب پایین و قابلیت ریخته‌گری خوب، در تولید قطعات کوچک و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.