Wie viel Prozent leichter sind Aluminiumgussdruckteile im Vergleich zu Gusseisen mit dem gleichen Volumen

Der Gewichtsunterschied zwischen Aluminium-Druckgussteilen und dem gleichen Volumen-Gusseisen, der Kern entsteht aus einer erheblichen Differenz in der Dichte der beiden, ist dieser Unterschied auch der Schlüsselursache für die weit verbreitete Anwendung von Aluminium-Druckgussteilen im Bereich der Leichtgewicht. Die häufig verwendeten Druckgusslegierungen wie ADC12 und A380 konzentrieren sich auf eine Dichte von 2,68-2,8 g / cm³, während die Dichte von Gusseisen (Grau-Gusseisen, Tinte-Gusseisen) zwischen 7,0-7,4 g / cm³ liegt, durch die Berechnung des Dichteverhältnisses ist das Gewicht der Aluminium-Druckgusslegierungen im gleichen Volumen nur 30% -40% des Gusseisen, das heißt, das Gewichtsverhältnis kann 60% -70% erreichen, verschiedene Marken von Aluminium-Legierungen und Gusseisen aufgrund der Zusammensetzungsunterschiede, dieses Verhältnis wird leicht schwanken.

Aus der Sicht der Materialeigenschaften der Druckgusslegierung ist ihre niedrige Dichte die Grundlage für die Erreichung von Leichtgewicht. ADC12 als weit verbreitete Druckgusslegierung mit einer Dichte von 2,68-2,71 g / cm³, die Hauptbestandteile sind Aluminium, Silizium und Kupfer, wobei der Anteil an Aluminium mehr als 85% beträgt, während die natürliche Dichte von Aluminium nur 2,7 g / cm³ ist, selbst wenn Silizium, Kupfer und andere Elemente hinzugefügt werden, erhöhen die Festigkeit, die Gesamtdichte ist immer noch viel niedriger als Gusseisen. Die Dichte der Druckgusslegierung A380 beträgt 2,8 g/cm³, obwohl der Siliziumgehalt etwas höher ist (9-12%) als der ADC12, aber immer noch weniger als 40% der Dichte des grauen Gusseisen (7,2-7,4 g/cm³). Diese niedrige Dichte Eigenschaften, so dass Aluminium-Legierung Druckguss unter dem gleichen Volumen, das Gewicht ist deutlich niedriger als Gusseisen, zum Beispiel Automobil Getriebe Gehäuse, wenn ADC12 Druckguss Aluminium-Legierung hergestellt, im Vergleich zum gleichen Volumen Grau-Gusseisen Gehäuse, Gewicht kann um etwa 65% reduziert werden, das ist auch die neue Energie Automobil, Luft- und Raumfahrt und andere Bereiche bevorzugt Aluminium-Legierung Druckguss Kerngrund.

Die hohe Dichte von Gusseisen ist auf seine Zusammensetzung und Mikrostruktur zurückzuführen, was auch ein wesentlich höheres Gewicht als Aluminium ist. Die Hauptbestandteile des grauen Gusseisen sind Eisen, Kohlenstoff (in Form von Graphit), wobei der Anteil des Eisens mehr als 90% ausmacht, die Dichte des Eisens beträgt 7,87 g / cm³, auch wenn die Dichte des Graphits nur 2,25 g / cm³ beträgt, aber weil Graphit in der Plattenverteilung des grauen Gusseisen, die Wirkung der Reduzierung der Gesamtdichte begrenzt ist, bleibt die Dichte des grauen Gusseisen immer noch bei 7,2-7,4 g / cm³. Ink Gusseisen durch kugelförmige Behandlung macht Graphit kugelförmig, reduziert Graphit auf die Trennwirkung des Substrats, die Festigkeit erheblich erhöht, aber seine Dichte ist immer noch 7,0-7,2 g / cm³, nur etwas niedriger als Grau-Gusseisen, und die Dichte der Aluminium-Legierung Druckgussstücke ist immer noch signifikant. Nehmen Sie zum Beispiel ein Teil mit einem Volumen von 1000 cm³, wenn ADC12 Aluminium-Druckguss verwendet wird, ist das Gewicht etwa 2,7 kg; wenn es aus grauem Gusseisen hergestellt wird, ist das Gewicht etwa 7,3 kg, und der Gewichtsunterschied zwischen den beiden beträgt 4,6 kg, die Leichtgewichtseinwirkung ist sehr offensichtlich.

In der praktischen Anwendung wird das Leichtgewichtsverhältnis von Aluminium-Druckgussteilen auch vom Strukturdesign beeinflusst. Da die Festigkeit der Aluminiumlegierung zwar niedriger ist als das Gusseisen, kann durch den Druckgussprozess ein komplexes dünnwandiges Strukturdesign erreicht werden und unter der Voraussetzung, dass die Strukturfestigkeit gewährleistet ist, das Volumen und das Gewicht weiter optimiert werden können. Zum Beispiel kann die Wanddicke von ADC12-Druckgusslegierung hergestellt werden, während die Wanddicke von 2-3 mm gestaltet werden kann, während das Gusseisenstück die Festigkeit gewährleistet, die Wanddicke muss in der Regel 8-10 mm erreichen, auch wenn der Volumenunterschied ignoriert wird, nur aus der Wanddicke, die die Materialmenge reduziert wird, kann das Gewicht von Aluminium-Druckgussstücken um 10% -20% reduziert werden. Allerdings ist die Leichtgewicht durch diese Strukturoptimierung auf der Grundlage einer schlechten Dichte aufgebaut, und der Kern hängt immer noch von der Differenz in der Dichte von Aluminium und Gusseisen ab.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Gewichtsverhältnis zwischen verschiedenen Arten von Gusseisen und Aluminium-Druckgussteilen etwas anders sein kann. Zum Beispiel beträgt die Dichte von Tintgusseisen 7,0-7,2 g/cm³, was im Vergleich zu der ADC12-Aluminiumlegierung (2,68-2,71 g/cm³) etwa 62-63% leichter Aluminiumdruckgussstücke mit dem gleichen Volumen ist; Die Dichte von grauem Gusseisen beträgt 7,2-7,4 g/cm³, was im Vergleich zu der A380-Aluminiumlegierung (2,8 g/cm³) etwa 61-62% leichter ist. Dieser kleine Unterschied beruht auf der Graphitform des Gusseisens und dem Gehalt an Legierungselementen der Aluminiumlegierung, aber insgesamt wird sich die Kernsetzung nicht ändern, dass Aluminiumlegierungsdruckgussstücke 60-70% leichter sind als das Volumenguss.

Zusammenfassend, Aluminium-Legierung Druckguss mit 2,68-2,8 g / cm³ Dichte niedrige Eigenschaften, im Vergleich zu dem gleichen Volumen von 7,0-7,4 g / cm³ Gusseisen, das Gewicht kann um 60% -70% reduziert werden, dieser Leichtgewicht Vorteil macht es in der industriellen Fertigung zu einer Alternative zu einem wichtigen Material für Gusseisen, vor allem in Gewichtsempfindlichen Bereichen, bestimmt dieser Verhältnis Unterschied die Kernrichtung der Materialauswahl.