A360 Aluminium Alloy: Solusi die-casting korosi superior

1. Perkenalan

Paduan aluminium A360 menempati peran sentral dalam casting die tekanan tinggi modern, dihargai karena kombinasi fluiditasnya, kekuatan, dan resistensi korosi.

Dengan menawarkan keseimbangan kinerja mekanis dan castible yang optimal, A360 telah menjadi standar industri untuk otomotif, laut, dan komponen konsumen-elektronik.

Akibatnya, insinyur dan ilmuwan material harus memahami komposisinya, perilaku selama manufaktur, Karakteristik dalam layanan, dan nilai ekonomi secara keseluruhan.

Artikel ini mencakup Yayasan Metalurgi A360, sifat fisik, kinerja mekanis, perilaku korosi, pertimbangan die-casting, persyaratan pasca pemrosesan, dan aplikasi.

2. Komposisi paduan paduan aluminium A360

Paduan Aluminium A360 adalah paduan die-casting bertekanan tinggi yang dirancang untuk menyeimbangkan ketidakstabilan, kekuatan mekanis, Dan resistensi korosi.

Komposisinya menempatkannya - kimia - near ADC12 (terkadang disebut A383 di Amerika Utara) tetapi dengan magnesium yang sedikit lebih tinggi untuk meningkatkan kinerja korosi.

Di bawah ini adalah kerusakan kimia yang khas (Semua nilai dalam persen berat badan):

3. Fisik & Sifat termal dari A360 Paduan Aluminium

4. Sifat mekanis dari A360 Paduan Aluminium

5. Resistensi korosi & Perilaku permukaan

Film pasif asli (Al₂o₃)

Aluminium murni dan paduannya secara alami membentuk tipis (2–5 nm) Lapisan Al₂o₃ amorf dalam beberapa detik dari paparan udara.

Film yang melekat self-heals saat tergores, dengan demikian mencegah oksidasi lebih lanjut.

Secara statis, kondisi pH netral, Bare A360 biasanya menunjukkan tingkat korosi di bawah ini 5 µm/tahun,

membuatnya lebih tahan lama daripada kebanyakan baja yang tidak dilapisi.

Pitting & Korosi celah

Di lingkungan yang sarat klorida-seperti kondisi tepi laut atau deicing—Korosi pitting dapat memulai di mana cl⁻ ion melanggar lapisan pasif.

Dalam tes penyemprotan garam ASTM B117, Sampel A360 yang tidak terlindungi sering mulai menunjukkan lubang kecil setelahnya 200–300 jam pada 5% NaCl, 35 ° C..

Sebaliknya, kelas laut 5083 tampil di luar 1 000 jam. Dengan demikian, pelapis pelindung atau anodisasi menjadi wajib untuk paparan laut yang berkelanjutan.

Demikian pula, Korosi celah dapat berkembang di bawah gasket atau area yang dibayangi, di mana pengasaman terlokalisasi menurunkan pH di bawah ini 4, Lebih lanjut mendesabilkan oksida.

Solusi desain termasuk memastikan toleransi yang ketat untuk drainase yang tepat dan menggunakan sealant yang tidak berpori.

Perawatan pelindung

• Anodisasi (Tipe II dan Tipe III): Anodisasi asam sulfat membangun lapisan oksida 5–25 μm (Tipe II) atau 15–50 μm (Tipe III Anodize Hard-Anodize).
  Sealing dengan nikel asetat atau sealer berbasis polimer memberikan perlindungan tambahan, Memperluas resistensi penyemprot garam ke atas 500 jam tanpa inisiasi pit.
• Pelapis konversi: Konversi kromat (Iridite) dan alternatif non-kromat (MISALNYA., berbasis zirkonium) Buat tipis,
  <1 μm penghalang yang memberi batas waktu keduanya permukaan dan menghambat korosi awal.
• Pelapis organik: Primer epoksi dikombinasikan dengan poliuretan atau fluoropolymer topcoats mencapai
  lebih 1 000 jam dalam pengujian penyemprotan garam, memberikan persiapan permukaan (etsa kaustik dan deoksidasi) diikuti secara ketat.

Interaksi galvanik

Posisi aluminium dalam seri galvanik membuatnya anodik bagi banyak logam struktural - copper, baja tahan karat, dan bahkan titanium.

Dalam elektrolit lembab atau basah, Pasangan galvanik dapat mendorong korosi A360 dengan kecepatan 10–20 μm/tahun Saat bersentuhan langsung dengan tembaga. Untuk mengurangi tindakan galvanik, Praktik terbaik termasuk:

• Isolasi: Pencuci nilon atau poliamida antara pengencang aluminium dan baja.
• Pelapis: Menerapkan lapisan pelindung pada setidaknya satu logam.
• Desain: Menghindari tumpukan logam yang berbeda atau memastikan jebakan elektrolit minimal.

6. Karakteristik die-casting paduan aluminium A360

Ketika datang Tekanan tinggi die castinG (HPDC), A360 Aluminium menonjol karena fluiditasnya yang luar biasa, Perilaku Solidifikasi, dan castibility secara keseluruhan.

Mengisi perilaku dan fluiditas

Pertama dan terutama, Kandungan silikon tinggi A360 memberikan suhu leleh yang rendah dan interval semi-padat yang luas,

Menerjemahkan ke dalam fluiditas yang luar biasa di bawah parameter HPDC yang khas (Berbaring di ~ 585 ° 100, solidus pada ~ 570 ° C). Sebagai akibat:

• Kemampuan dinding tipis: Dalam uji coba die-casting standar, A360 dapat mengisi ketebalan dinding serendah 1.0 mm sepanjang aliran lurus 200–250 mm Saat disuntikkan di 70–90 MPa dan kecepatan plunger 1.5–2.0 m/s.
• Mengurangi risiko cold-shut: Viskositas rendah paduan di bawah tekanan meminimalkan pembekuan prematur, Mengurangi cacat cold-shut lebih 30 % Dibandingkan dengan paduan-Si Lower seperti A380.

Lebih-lebih lagi, Karena kisaran solidifikasi A360 relatif sempit, Perancang cetakan dapat mendefinisikan pelari dan gerbang yang mempromosikan aliran seragam.

Misalnya, A 0.5 mm Peningkatan bagian penampang gerbang (dari 5 mm² ke 5.5 mm²) sering menghasilkan 10 % waktu pengisian yang lebih cepat, Mengurangi kemungkinan putaran atau misruns.

Kontrol penyusutan dan solidifikasi

Berikutnya, Tingkat penyusutan nominal A360 1.2–1.4 % pada pemadatan membutuhkan desain mati yang cermat untuk mencegah porositas menyusut. Untuk menangkal ini:

• Solidifikasi terarah: Penempatan strategis panas dingin—SerkoPper atau lengan berilium-pada bagian tebal secara lokal mempercepat pendinginan.
  Dalam praktiknya, menambahkan a 2 tembaga tebal mm yang berdekatan dengan a 10 Basis mm mengurangi waktu pemadatan lokal 15–20 %, mengarahkan logam pakan ke daerah berisiko tinggi.
• Pemberian makan berurutan: Menggunakan banyak, gerbang bertahap dapat memungkinkan cair A360 untuk memberi makan bos tebal terakhir, memastikan bahwa area ini tetap cair sampai pemadatan akhir.
  Data simulasi sering menunjukkan bahwa desain dua gerbang mengurangi volume shrink-void oleh 40 % relatif terhadap tata letak gerbang tunggal.
• Teknik bantuan vakum: Menggambar kekosongan 0.05 MPa Di bawah lengan tembakan berkurang udara yang terperangkap, mengizinkan logam umpan lebih padat.
  Uji coba menunjukkan bahwa hpdc vakum menurunkan porositas dari ~3 % kurang dari 1 % berdasarkan volume, meningkatkan kekuatan tarik dengan 10 MPa rata -rata.

Mitigasi porositas dan jaminan kualitas

Meskipun ekstraksi panas cepat A360 mempromosikan struktur mikro halus, itu juga dapat menghasilkan porositas gas dan penyusutan jika tidak dikendalikan. Strategi mitigasi umum termasuk:

• Nozel flush gas: Dengan memperkenalkan kantong gas lembam di belakang piston tembakan, Sistem gas-flush memobilisasi dan mengeluarkan hidrogen terlarut dari lelehan.
  Di A360 Pilot Run, Gas-flush mengurangi kandungan hidrogen dari 0.15 ML/100 G AL ke 0.05 ML/100 G AL, Memotong porositas gas oleh lebih 60 %.
• Profil Akselerasi Plunger: Jalan akselerasi yang lebih curam (MISALNYA., 0.5 m/s² ke 2.0 m/s² dalam yang pertama 15 mm) Meningkatkan pengisian yang dikendalikan turbulensi, meminimalkan zona stagnan yang menjebak udara.
  Data menunjukkan bahwa perubahan profil ini saja dapat menurunkan jumlah pori di area tegangan kritis dengan 20 %.
• Manajemen suhu mati: Menjaga suhu die 200 ° C dan 250 ° C. memastikan bahwa permukaan tidak membeku terlalu cepat.
  Pemantauan termokopel di zona mati utama dapat menjaga fluktuasi suhu di dalam ± 5 ° C., Mengurangi Cacat Freeze Permukaan yang Bertanggung Jawab untuk Porositas Permukaan.

Jaminan kualitas lebih lanjut bergantung pada Radiografi X-Ray Otomatis atau Pemindaian CT untuk mendeteksi pori ≥ 0.5 mm.
Untuk bagian otomotif misi-kritis, Volume pori yang diijinkan < 0.3 % sering ditetapkan; Laporan Teknik Metrologi Kontemporer 95 % Tingkat deteksi untuk kriteria tersebut.

Keausan dan pemeliharaan perkakas

Sedangkan konten silikon A360 (9.5–10.5 %) meningkatkan fluiditas, Particikel si keras itu juga mempercepat keausan die. Akibatnya:

• Pilihan alat baja: Berkualitas tinggi H13 atau H11 Paduan adalah standar, Tapi melapisi mereka dengan Timah atau Karbon seperti berlian (DLC) mengurangi gesekan.
  Dalam produksi, Pelapis timah telah memperpanjang kehidupan cetakan 25–30 %, dari rata -rata 150 000 tembakan untuk lebih 200 000 tembakan sebelum membutuhkan perbaikan.
• Finishing permukaan mati: Memoles rongga die Ra < 0.2 µm meminimalkan adhesi aluminium pemadatan, mengurangi penyolderan dan empedu.
  Dies yang dipoles juga membutuhkan lebih sedikit pin ejeksi dan lebih sedikit pelumas semprotan - waktu pemeliharaan pemeliharaan oleh 10–15 %.
• Interval pemeliharaan preventif: Berdasarkan siklus pengisian kumulatif dan umpan balik sinar-X, pengecoran sering mengimplementasikan pelayanan mati 50 000–75 000 tembakan.
  Jadwal ini biasanya melibatkan pemolesan ulang, pelapisan ulang, dan memeriksa mikro-retak menggunakan metode penetran fluorescent.

7. Kemampuan mesin & Pasca-pemrosesan

Karakteristik pemesinan

A360's 9,5-10,5% konten silikon menghasilkan kombinasi kekerasan sedang dan fase silikon yang rapuh. Akibatnya:

• Perkakas: Gunakan perkakas karbida (Kelas K20 - P30) dengan geometri tajam dan sudut gare positif untuk mengelola kontrol chip.
• Parameter pemotongan: Kecepatan 250–400 m/i, laju umpan 0.05–0.2 mm/rev, dan kedalaman potongan sedang (1–3 mm) memberikan keseimbangan optimal antara kehidupan pahat dan akhir permukaan.
• Pendingin: Pendinginan banjir dengan emulsi berbasis air atau pendingin sintetis disarankan untuk menghilangkan panas dan melumasi antarmuka alat kerja.

• 

Pengeboran, Penyadapan, dan pembentukan utas

• Pengeboran: Memanfaatkan Peck-Mengrilling (menarik setiap 0,5-1,0 mm) Untuk mengevakuasi chip dan menghindari tepi yang dibangun.
• Penyadapan: Menggunakan keran spiral-flute untuk melalui lubang; Pilih Ukuran Lubang Dasar per ISO 261 (MISALNYA., #10–24 tap menggunakan a 0.191 di dalam. pre-drill).
• Pembentukan utas: Di bagian A360 yang lebih lembut (T0), Bergulir benang dapat menghasilkan benang yang lebih kuat daripada memotong tetapi membutuhkan lubang pilot yang tepat.

Metode bergabung

• Pengelasan: Input panas tinggi A360 dapat memperburuk porositas; dengan demikian, Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) dengan batang pengisi 4043 (Al -5si) atau 5356 (Al -5mg) lebih disukai.
  Pemanasan awal 100–150 ° C. dapat mengurangi gradien termal tetapi tidak selalu diperlukan.
• Brazing dan Soldering: Sendi A360 biasanya dibrazing menggunakan batang pemarah aluminium mengandung silikon 4-8%.
  Seleksi fluks sangat penting-fluks berbasis seng dapat melarutkan film pasif dan memastikan pembasahan.

8. Aplikasi & Contoh industri

Sektor otomotif

A360 mendominasi aplikasi yang membutuhkan ringan, Geometri kompleks dengan beban mekanik sedang. Contohnya termasuk:

• Rumah transmisi: Menggantikan besi ulet, A360 rumah berat 30–40% lebih sedikit Saat memberikan kekuatan statis yang sebanding (≥ 300 MPA Tensile).
• Kurung mesin dan dudukan: Kurung die-cast A360 dapat mengurangi jumlah bagian dengan mengintegrasikan bushing dan dudukan,
  menurunkan berat rakitan total oleh 1.5 kg per kendaraan.
• Studi kasus: OEM utama menggantikan rumah ekor transmisi abu-abu (beratnya 4.5 kg) dengan unit cast A360 (3.0 kg),
  penghematan 1.5 kg dan memotong biaya produksi 12% Karena waktu siklus yang lebih pendek dan pengurangan pemesinan.

Laut & Komponen Laut

A360 kelas laut, Saat anodized, menolak korosi di lingkungan air asin:

• Perangkat keras perahu: Engsel, cleats, dan potongan potongan yang diproduksi di A360 Sustain 200 jam dalam pengujian penyemprotan garam ASTM B117 tanpa pitting yang terlihat.
• Casing pompa terendam: A360 Pompa untuk aplikasi Bilge dan LiveWell dapat beroperasi di 5 m kedalaman untuk lebih 5 bertahun-tahun dengan pemeliharaan anodisasi rutin setiap 2 bertahun-tahun.

Elektronik Konsumen & Penutup

Kombinasi konduktivitas termal A360 dan bentuk akurasi cocok dengan heat sink dan rumah:

• Rumah lampu LED: Konduktivitas Termal Paduan (120 W/m · k) membantu menghilang 20 W per perumahan, mencegah depresiasi lumen LED.
• Rak telekomunikasi dan selungkup: Ekstrusi A360 yang dihindari EMI 50 db atenuasi di 1 GHz, sementara tetap menarik secara kosmetik setelah anodisasi.

Industri & Hvac

• Rumah kompresor: Dalam sistem HVAC, A360 Housings beroperasi terus menerus di 100 ° C. dan mempertahankan 5000 jam perubahan suhu siklik antara –20 ° C. Dan 100 ° C. dengan kurang dari 0.2% orang aneh.
• Tutup ujung penukar panas: Akurasi dimensi A360 (± 0.1 mm di dinding tipis) memungkinkan penyegelan bebas bocor dengan cincin-O di kondensor dan evaporator.

9. Perbandingan dengan paduan die-casting lainnya

Saat menentukan a Die-casting paduan, A360 sering bersaing dengan beberapa bahan mapan-terutama A380 (ADC10), ADC12 (A383), A413, A356, Dan Lm6.

Setiap paduan menawarkan keunggulan berbeda dalam hal fluiditas, kekuatan mekanis, resistensi korosi, dan biaya.

10. Tren yang muncul & Arah masa depan

Varian paduan canggih

• A360 yang diperkuat nanopartikel: Penggabungan nanopartikel SiC atau Tib₂ bertujuan untuk meningkatkan ketahanan aus dan mengurangi ekspansi termal.
  Studi pendahuluan muncul 15% peningkatan kekerasan tanpa mengorbankan fluiditas.
• Varian A360 Low-Copper: Dengan mengurangi cu < 1.5%, Paduan generasi berikutnya mempertahankan kemampuan pengerasan usia sambil lebih meningkatkan resistensi korosi, khususnya untuk infrastruktur pesisir.

Sinergi manufaktur aditif

• Alat cetak hibrida die-cast/3D: Pembuatan aditif saluran pendingin konformal dalam sisipan mati mengurangi waktu siklus dengan 10–15% dan menghasilkan mikrostruktur yang lebih konsisten di coran A360.
• Deposisi logam langsung (DMD) Perbaikan: Menggunakan bubuk A360, DMD mengembalikan HPDC yang dikenakan, Memperluas Die Life oleh 20–30% dan menurunkan biaya perkakas.

Manufaktur digital & Industri 4.0

• Pemantauan proses real-time: Menanamkan termokopel dan sensor tekanan di mati,
  dikombinasikan dengan algoritma AI, memprediksi hotspot porositas, sehingga mengurangi memo 5–8%.
• Pemeliharaan prediktif: Model pembelajaran mesin mengkorelasikan profil suhu die dengan pola keausan, menjadwalkan perawatan hanya bila perlu, meningkatkan waktu kerja oleh 12%.

11. Kesimpulan

Paduan Aluminium A360 menonjol di casting die karena Fluiditas yang sangat baik, Sifat mekanik yang seimbang, Dan Peningkatan resistensi korosi dibandingkan dengan beberapa paduan die-casting lainnya.

Meskipun tidak ideal untuk perendaman laut ekstrem tanpa perlindungan tambahan,

itu unggul dalam otomotif, industri, dan aplikasi konsumen yang membutuhkan dinding tipis, kekuatan sedang, dan presisi dimensi.

Perlakuan panas yang tepat, finishing permukaan, dan desain untuk produksi memastikan bahwa A360 memberikan yang dapat diandalkan, kinerja yang tahan lama.

Pada Langhe, Kami siap untuk bermitra dengan Anda dalam memanfaatkan teknik canggih ini untuk mengoptimalkan desain komponen Anda, pilihan materi, dan alur kerja produksi.

memastikan bahwa proyek Anda berikutnya melebihi setiap tolok ukur kinerja dan keberlanjutan.

Hubungi kami hari ini!

 

FAQ

Apa itu aluminium aluminium alloy?

A360 adalah paduan die-casting bertekanan tinggi yang ditandai dengan sekitar 9.5–10.5 % silikon, 0.45–0.70 % magnesium, 2.5–3.5 % tembaga, dan 2–3 % seng.

Itu menyeimbangkan fluiditas luar biasa dengan ketahanan dan kekuatan korosi yang baik, membuatnya ideal untuk dinding tipis, Komponen die-cast yang kompleks.

Perlakuan panas apa yang dibutuhkan A360?

• Pengobatan larutan (Opsional): 525–535 ° C selama 4–6 jam, lalu pendinginan air.
• T5 Penuaan Buatan: 160–180 ° C selama 4–6 jam. Ini menyebabkan endapan mg₂si terbentuk, meningkatkan kekuatan tarik ~ 15–20 % dan kekerasan dengan ~ 20 HB.
  Over-auf (melebihi 6 h atau 180 ° C.) dapat endapan kasar dan mengurangi kekuatan.

Berapa hasil pemrosesan khas A360 dan biaya siklus hidup?

• Hasil HPDC: Hasil bentuk bersih 90–95 %; memo setelah pemangkasan 5–10 %. Vac-assist dan gating yang dioptimalkan dapat mengurangi memo menjadi < 3 %.
• Biaya siklus hidup: Anodized A360 mengungguli baja dicat untuk bagian luar ruangan: pemeliharaan setiap 3–5 tahun (anodize) vs.. mengecat ulang tahunan (baja).
  Nilai memo daur ulang A360 $ 1,50– $ 2,00/kg versus baja pada $ 0,15/kg.