Алюминий

Это самый молодой металл в нашей коллекции. Трудно поверить, но всего 200 лет назад люди не имели никакого представления об этом божественном даре и ничего о нём не знали. Но научный мир того времени предчувствовал скорое появление нового чуда природы, и доступ к нему искали десятки химиков. Это самый распространенный металл в земной коре, в природе он встречается в твердом соединении с кислородом, а извлечение его в металлической форме оказалось чрезвычайно трудным и долгое время было недоступно лучшим умам химической науки.

Рождение произошло в 1825 году. В эти годы человечество находилось на пороге научно-технической революции, был накоплен огромный потенциал знаний, и нас ждали самые удивительные открытия. Это вожделенное дитя науки родилось в лаборатории гениального Ганса Христиана Эрстеда, и несколько долей грамма металлического алюминия впервые предстали перед взорами людей.

Последующие события были связаны с поиском промышленных технологий добычи алюминия. Благодаря огромным усилиям промышленников, политиков, ученых, металлургов и силе научно-технического прогресса, человечество обрело алюминиевую промышленность, навсегда изменившую облик нашей цивилизации - алюминий дал человеку крылья, позволил нам летать! Современные самолеты на 80% состоят из этого небесного металла.Он любит скорость – благодаря легкой и устойчивой конструкции, мощным алюминиевым двигателям и кузовам современных автомобилей мы научились быстро ездить. Он нужен промышленности для самых разных целей - от электричества и медицины до строительства и пищевых технологий. Да, это интересная история, но какое отношение она имеет к искусству? Однако все, что мы написали до сих пор, пришло позже.  А вначале это был самый ценный, стильный и драгоценный металл на Земле! На приемах у Наполеона III алюминиевая посуда подавалась самым дорогим гостям, сидевшим рядом с императором, в то время как остальная знать довольствовалась простыми золотыми ложками и вилками. Об использовании алюминия для чеканки монет не могло быть и речи. Для памятных медалей и высоких наград гораздо лучше подходили относительно недорогие материалы - золото, серебро и платина. Украшения в виде алюминиевых пуговиц могли носить только королевские особы, а небольшие алюминиевые кольца или браслеты украшали руки знати в Европе, Японии и Азии. Ювелиры, скульпторы, художники, дизайнеры и архитекторы оценили красоту и полезность этого металла, и по сей день существуют и будут существовать отдельные направления искусств, в которых используется алюминий.

Естественная красота, легкость, хорошая обрабатываемость и превосходные литейные свойства позволяют создавать из этого удивительного дара природы уникальные шедевры скульптуры, детали и фасадные композиции.

Удивительно, как на искусство и дизайн влияет доступность и использование различных материалов.

Фасад с фасадными элементами из литого алюминия
Скульптура из литого алюминия работы Яны Мертенс

Литой алюминий

Литье алюминия — это процесс заливки алюминия в форму для получения желаемой формы или структуры.  Этот процесс широко применяется в металлообработке и производстве для изготовления различных изделий, от небольших бытовых предметов, фасадных элементов, алюминиевых скульптур, предметов дизайна до крупных промышленных деталей.

Процесс литья алюминия происходит в несколько этапов:

  1. Подготовка формы: Сначала создается форма, которая представляет собой желаемую форму конечного продукта. Эта форма может быть изготовлена из металла, песка, керамики или других материалов.

  2. Плавление алюминия: Алюминий нагревают до высоких температур в плавильной печи, пока он не расплавится и не станет жидким. Температура плавления алюминия составляет около 660°C.

  3. Литье: Жидкий алюминий заливается в подготовленную форму. Он заполняет форму и принимает ее очертания.

  4. Застывание и охлаждение: После литья жидкий алюминий оставляют застывать в форме и охлаждают до тех пор, пока он не затвердеет и не приобретет нужную форму.

  5. Извлечение из формы: После полного остывания алюминия форму открывают и извлекают готовое алюминиевое литье.

Изготовление моделей на фрезерном станке с ЧПУ для алюминиевого литья

Процесс литья алюминия

Как создаются алюминиевые скульптуры, фасадные элементы и комплектующие?
Для литейного производства алюминия существует несколько способов литья, подходящих для обработки алюминия.Выбор зависит от различных факторов, таких как желаемый конечный продукт, геометрические требования, количество и экономические соображения. Вот некоторые из наиболее распространенных методов литья алюминия:

  1. Литье в песчаные формы:Это один из старейших способов литья, применяемый для простых и сложных форм.  Литье в песчаные формы экономически выгодно и хорошо подходит для прототипов и мелкосерийного производства.

  2. Методом утраченного воска, также известный как литье по выплавляемым моделям или точное литье, также может использоваться для алюминия. Этот метод позволяет изготавливать высокоточные и детализированные алюминиевые детали.

  3. Кокильное литье (литье под давлением): Этот метод используется для массового производства алюминиевых деталей с высокой точностью. Алюминий заливается в постоянную форму (кокиль), которая закрывается под давлением. Время охлаждения очень короткое, что обеспечивает быстрый производственный цикл.

  4. Литье под давлением: Аналогично кокильному литью, но расплав впрыскивается в форму под давлением. Это позволяет изготавливать детали с тонкими стенками, узкими допусками и высоким качеством поверхности.

  5. Инвестиционное литье: Этот метод точного литья подходит для изготовления сложных конструкций с мелкими деталями. Используются выплавляемые восковые формы для создания высокодетализированных алюминиевых деталей.

  6. Литье под низким давлением: Здесь алюминий заливается в форму под низким давлением. Этот метод подходит для больших и сложных деталей.

  7. Гравитационное литье под давлением: При этом методе жидкий алюминий заливается в форму, заполняемую только под действием силы тяжести. Он подходит для более крупных деталей с менее сложной геометрией по сравнению с другими методами литья.

  8. Вакуумное литье: Вакуумное литье, также известное как вакуумное литье под давлением или литье под вакуумом, представляет собой форму литья под давлением, при которой процесс литья осуществляется под вакуумом.

Преимущества выбора алюминия для литья

В чем особенности алюминия?
По сравнению с другими металлами алюминий обладает выдающимися преимуществами при последующей обработке. Легкость, хорошая обрабатываемость и превосходные литейные свойства позволяют инженерам, художникам, дизайнерам и архитекторам создавать широкий спектр произведений искусства и деталей.

  1. Легкий вес: Алюминий - это легкий металл, что облегчает его обработку и транспортировку. Это особенно важно для крупных деталей или сборок.

  2. Хорошая обрабатываемость: Алюминиевые сплавы хорошо поддаются механической обработке, что означает, что их можно относительно легко обрабатывать, резать, фрезеровать и сверлить. Это облегчает последующую обработку и позволяет придавать точную форму.

  3. Устойчивость к коррозии: На поверхности алюминия образуется тонкая оксидная пленка, защищающая его от коррозии.Благодаря этому материал остается стойким к воздействию окружающей среды даже после обработки.

  4. Хорошая теплопроводность: Высокая теплопроводность алюминия обеспечивает эффективное охлаждение в процессе обработки, что увеличивает срок службы инструментов.

  5. Возможность вторичной переработки: Алюминий на 100 % пригоден для вторичной переработки без потери качества. Это способствует устойчивому производству и снижает потребность в первичном алюминии.

  6. Высокое соотношение прочности к весу: Алюминиевые сплавы обладают хорошей прочностью при относительно небольшом весе. Это особенно полезно в тех областях применения, где вес играет важную роль, например, в авиационной и космической отраслях.

  7. Пластичность: Алюминиевые сплавы очень податливы и могут принимать различные формы с помощью разных процессов, таких как прессование, прокатка или ковка. Это облегчает производство сложных деталей.

  8. Эстетичный внешний вид: Алюминий имеет естественную привлекательную поверхность и легко может быть анодирован или покрыт для получения различных визуальных эффектов.  Это особенно важно в таких отраслях, как дизайн потребительских товаров.

Однако важно отметить, что выбор лучшего материала для последующей обработки также зависит от конкретных требований применения, включая механические свойства, воздействие на окружающую среду и стоимость. Литье алюминия используется в различных отраслях, включая автомобильную промышленность, электронику, строительство, авиационную и космическую отрасли, искусство и дизайн, а также многие другие.

Экологичность и безопасность

Алюминий не только универсален, но и экологичен. Возможность его повторного использования способствует сохранению окружающей среды. Кроме того, алюминий не представляет опасности для здоровья и ценится в различных отраслях, от пищевой промышленности до медицины.

Алюминиевое литье Процесс литья
Модель из литого алюминия

Типичные проблемы при литье алюминия

Для достижения оптимальных результатов алюминиевое литейное производство должно придерживаться точных технологических процессов. Опыт и знания играют здесь решающую роль. При литье алюминия может возникнуть несколько типичных проблем, способных повлиять на качество отлитых деталей:

  1. Пористость: Пористость возникает, когда во время процесса литья в алюминиевый сплав попадают пузірьки газа. Это может ухудшить механические свойства отлитой детали.

  2. Окисление: Алюминий легко вступает в реакцию с кислородом, что может привести к окислению. Оксидные слои на поверхности расплавленного металла могут внедриться в литую деталь и ухудшить ее механические свойства.

  3. Включения: Посторонние материалы, такие как шлак или другие примеси, могут попасть в литую форму и привести к образованию включений в отлитой детали. Это может снизить прочность детали.

  4. Усадка: При остывании расплавленного алюминия может произойти усадка, что может привести к изменениям размеров конечного продукта.Усадка: При остывании расплавленного алюминия может произойти усадка, что может привести к изменениям размеров конечного продукта.

  5. Деформационное упрочнение: Это происходит, когда литой алюминий охлаждается слишком быстро, что может привести к повышению твердости и хрупкости.

  6. Дефекты литья: Неровности, царапины или другие неоднородности на поверхности отлитой детали могут быть вызваны проблемами с литейной формой или неправильным методом литья.

  7. Недостаточное заполнение формы: Если форма заполнена не полностью, могут образоваться пустоты или неполноценные детали.

  8. Зоны термического влияния:  Недостаточное охлаждение может привести к зонам термического влияния, которые могут повлиять на микроструктуру и, следовательно, на прочность материала.

Несмотря на многочисленные преимущества литья алюминия, существуют определенные трудности, которые необходимо преодолеть. К ним относятся контроль температуры литья, предотвращение попадания воздуха и правильный выбор сплава. Как алюминиевое литейное производство, мы постоянно внедряем инновационные технологии для минимизации этих проблем, тщательно контролируем параметры литейного процесса, обеспечиваем чистоту расплава, используем подходящие литейные формы и выполняем тщательную послелитейную обработку и контроль.

Воспользуйтесь нашим многопоколенческим опытом в изготовлении превосходных скульптур, деталей и изделий из алюминия.

Все литейные работы
Связаться сейчас