מהי לוחית אלומיניום יצוקה A383
A383 היא סגסוגת אלומיניום בדרגה-יציקה, סגסוגת Al-Si-Cu הקשורה קשר הדוק ל-A380 אך עם תכולת נחושת גבוהה יותר שמעלה את החוזק והקשיות. מכיוון שמדובר בסגסוגת יציקה היא מסופקת כמטיל ליציקה או כצלחת יצוקה וליד-יציקות רשת במקום כצלחת מגולגלת מחושלת; רכיב המתואר כלוח אלומיניום יצוק A383 הוא אפוא מוצר יצוק, לא מגולגל.
רמת הסיליקון הגבוהה שלו מעניקה להמסה נזילות מצוינת ונטיית קריעה חמה נמוכה, וזו הסיבה שהסגסוגת משמשת לחלקים דקים-דפנות, מורכבות ולחץ-. חלון המפרט של הסגסוגת ניתן להלן.
| אֵלֵמֶנט | תוכן, % במסה | אֵפֶקְט |
|---|---|---|
| סִי | 9.5-11.5 | נזילות, יציקות, עמידות בפני קריעה חמה |
| Cu | 2.0-3.0 | חוזק וקשיות, גמישות מופחתת |
| Fe | 1.3 מקסימום | מפחית הלחמה לתבנית, מוריד את המשיכות |
| Mn | 0.50 מקסימום | בקרת טומאה ובוצה |
| Mg | 0.10 מקסימום | נשמר נמוך כדי למנוע חמצון ונקבוביות גז |
| ני | 0.50 מקסימום | חוזק-טמפרטורות גבוה |
| Zn | 3.0 מקסימום | בקרת טומאה |
| Sn | 0.35 מקסימום | בקרת טומאה |
| אל | לְאַזֵן | מַטרִיצָה |
כימיה של מטיל מוגדרת ל-ASTM B179 והיציקות המוגמרות ל-ASTM B85, עם בדיקות מתח של מוצרי אלומיניום יצוק שבוצעו לפי ASTM B557 ושיטות מתיחה כלליות ב-ASTM E8.
התנהגות יציקה ונזילות
תכולת הסיליקון של A383 יוצרת רשת אוקטית עדינה השומרת על זרימת ההמסה למרחקים ארוכים לפני שהיא קופאת. בייצור זה אומר שניתן למלא חלקים דקים בלחצים הזרקה מתונים ובזמני מחזור קצרים. עובי דופן עד לכ-0.8-1.0 מ"מ ניתן להשגה בהתאם לאורך הזרימה, מיקום השער והיחס בין עובי הדופן למרחק הזרימה; קירות דקים יותר אפשריים רק עם מרחקי זרימה קצרים, רץ מאוזן היטב וסיוע בוואקום.
שלושה מאפייני יציקה נוספים נובעים מאותו מבנה מיקרו. פיצוח חם מדוכא מכיוון שהשלב האוטקטי מזין את הצטמקות בסוף ההתמצקות. אטימות הלחץ טובה, וזו הסיבה שהסגסוגת מוגדרת לבתים הידראוליים ופנאומטיים. גם היציבות הממדית לאחר הפליטה חזקה, מכיוון שהמבנה יציב תרמית ואינו ממשיך לשנות מידות בטמפרטורת החדר.
טיפול בחום וטמפרור
כמעט תמיד נעשה שימוש ב-A383 בטמפרטורת F כמו-יצוקה. הסגסוגת מגיעה לתכונות העבודה שלה ישירות מהתמצקות, כך שאין צורך בטיפול בתמיסה ואין צורך במחזור הזדקנות מלאכותי. זה משנה מבחינה מסחרית: דילוג על טיפול בחום מסיר את זמן התנור, נמנע מהשלפוחיות והתנועה הממדית שגז לכוד ולחץ שיורי עלולים לגרום ביציקות, ומאפשר זמני אספקה קצרים יותר.
כאשר נדרש חוזק גבוה יותר, התשובה הנכונה היא בדרך כלל להחליף סגסוגת ולא לגיל A383, מכיוון שמבנה היצוק כ-כבר מכיל את שלבי הסיליקון והנחושת שקובעים את רמת המאפיין. יש לאמת כל מחזור הזדקנות מוצע כנגד נקבוביות וסובלנות ממדי לפני אימוץ.
מאפיינים מכניים ופיזיים
ערכי יציקה טיפוסיים- עבור יציקות A383 מוצגים להלן. המאפיינים מצוינים על מוטות בדיקה יצוקים בנפרד והם נמוכים יותר בקטעים כבדים ומתקררים לאט.
חוזק מתיחה: כ-300-320 MPa
0.2% חוזק תנובה: כ-150-170 MPa
התארכות: 2-3%
קשיות: כ-75-85 HB
צפיפות: כ-2.71 גרם/סמ"ק
מוליכות תרמית: כ-96 W/(mK)
מוליכות חשמלית: כ-22-24% IACS
מוליכות תרמית ברמה זו היא הסיבה שהסגסוגת מופיעה בגוף קירור, בתי LED ומארזי אלקטרוניקה, כאשר היציקה פועלת כמבנה ומפזר חום.
A383 בהשוואה לסגסוגות יציקה-אחרות
| נֶכֶס | A383 | ADC12 | A380 |
|---|---|---|---|
| סיליקון, % | 9.5-11.5 | 9.6-12.0 | 7.5-9.5 |
| נחושת, % | 2.0-3.0 | 1.5-3.5 | 3.0-4.0 |
| מְשִׁיכוּת | בינוני, 2-3% התארכות | בינוני עד נמוך | נָמוּך |
| יכולת עיבוד | טוֹב | טוב מאוד | טוֹב |
| אטימות לחץ | מְעוּלֶה | מְעוּלֶה | טוֹב |
ADC12 הוא ייעוד ה-JIS לסגסוגת-יציקת קוביות מאותה משפחת Al-Si-Cu, ושני החומרים מתנהגים באופן דומה בקובייה. ההבדל המעשי הוא ביסודות קורט ובגבולות הטומאה, המשתנים בהתנהגות עיבוד חופשית- ובנטייה להלחמת קוביות. הבחירה ביניהם נקבעת בדרך כלל לפי האם החלק צריך יציקה מקסימלית ואטימות לחץ, היכן ש-A383 מועדף, או מהירות עיבוד מקסימלית בגיאומטריות פשוטות, שבהן ADC12 מועדף לרוב.
יישומים והערות בחירה
יציקות A383 נמצאות בתיבת הילוכים וכיסויים לרכב, תושבות מנוע וגופי משאבה, גופי קירור אלקטרוניים ובתים, מארזי כלי עבודה חשמליים וציוד פנאומטי, גופי תאורת LED וחומרה תעשייתית כללית.
שלוש נקודות בחירה ראויות לציין במפורש. ראשית, עובי הדופן צריך להיות אחיד ככל שהפונקציה מאפשרת, מכיוון שקטעים עבים מבודדים מתקררים לאט ויוצרים נקבוביות התכווצות. שנית, הסגסוגת אינה מומלצת לחלקים שחייבים לעבור אנודיז לגימור דקורטיבי, שכן תכולת הסיליקון והנחושת הגבוהה מייצרת מראה כהה ולא אחיד. שלישית, כאשר יש צורך בצלחת מחושלת מקורית לשימוש מבני, סגסוגת מגולגלת כגון צלחת 5052 או 6061 היא הבחירה הנכונה ואין להחליף בה A383.
שאלות נפוצות
ש: האם A383 היא סגסוגת מחושלת או יציקה?
זוהי סגסוגת יציקה-. הוא מסופק כמטיל ל-ASTM B179 ויוצק לצורה; זה לא סגסוגת צלחת מגולגלת, ולכן חלקים המתוארים כלוח אלומיניום יצוק A383 הם מוצרים יצוקים.
ש: האם A383 צריך טיפול בחום?
לא. הוא משמש במזג ה-יצוק F ומגיע לתכונות הרגילות שלו ישירות מהתמצקות. טיפול בחום אינו פרקטיקה סטנדרטית וזקוק לאימות לנקבוביות וליציבות הממדית לפני השימוש.
ש: מדוע A383 מכיל 2-3% נחושת?
נחושת מעלה חוזק מתיחה וקשיות ומשפרת את החוזק הזמין בחתכים דקים. ההחלפה- היא התארכות נמוכה יותר ועמידות בפני קורוזיה מופחתת מעט בהשוואה לסגסוגות נחושת נמוכות-.
ש: כמה דק ניתן ליצוק קיר A383?
כ-0.8-1.0 מ"מ היא מגבלת ייצור ריאלית עבור גיאומטריה רגילה. קירות דקים יותר דורשים אורכי זרימה קצרים, עיצוב שערים נוח, שליטה תרמית טובה ובמקרים רבים, יציקה בעזרת ואקום.
ש: האם ניתן לאלגון A383?
ניתן לאלגון טכנית, אך תכולת הסיליקון והנחושת מייצרת גימור לא אחיד וכהה. לאנודיז דקורטיבי סגסוגת סיליקון נמוכה-נחושת- היא בחירה טובה יותר.
ש: אילו בדיקות חלות על יציקות A383?
בדיקות קבלה אופייניות מכסות ניתוח כימי, בדיקת מתיחה של מוטות יצוקים בנפרד לפי ASTM B557 ו-E8, בדיקות קשיות, בדיקת רנטגן או בדיקת חודרים- של צבע של קטעים קריטיים, ובדיקת לחץ כאשר צוינה אטימות דליפה.