Пайка алюминия: методы, особенности, рекомендации

При осуществлении пайки изделий из алюминия специалисты сталкиваются с рядом проблем, без решения которых очень трудно обеспечить желаемый результат. Рассмотрим факторы, мешающие обеспечить высокое качество пайки.

Алюминий является материалом с высокой способностью к окислению. На поверхности изделий образуется слой оксида алюминия (А120 ). Данное химическое соединение появляется за счет контакта материала детали, алюминия, с газовой смесью, содержащей кислород, например, с воздухом. Отличительная особенность оксида алюминия – высокая твердость. Расплавленный материал припоя, контактируя со слоем оксида, не вступает в контакт с материалом обрабатываемого изделия. Процесс пайки изделий происходит не в полной мере, что ведет к образованию брака. Поэтому очень важно устранить данный слой перед проведением пайки и предотвратить его формирование перед завершением плавки и повторным затвердением присадочного материала. Удаление слоя оксида производят, используя коррозийно-активный флюс, кислоту или магний. Подготовку поверхности можно провести и с помощью механического воздействия, например, методом пескоструйной очистки.

При производстве пайки изделий из алюминия необходимо очень точно регулировать и отслеживать температуру нагрева. Ведь интервал температур плавления основного и присадочного металла очень невелик. Специалисту необходимо точно подобрать температуру процесса и гарантировать равномерное распределение тепла по деталям садки.

Температура перехода алюминиевых сплавов из жидкого в твердое состояние определяет, могут ли они подвергаться пайке. Эта температура должна быть выше минимальной температуры пайки припоя.

Таким образом, температура солидуса материала обрабатываемого изделия должна быть выше 600°С. Поэтому многие сплавы алюминия с температурой солидуса около 570СС не могут подвергаться операции пайки. Также необходимо учитывать содержание магния в сплаве, подвергаемом пайке. Если содержание магния в сплаве более 2%, образующийся на поверхности детали оксид становится слишком твердым, и потому пайку данного изделия производить крайне не рекомендуется.

К материалам, которые рекомендуется обрабатывать, относят следующие сппавы алюминия:

•Алюминий технический с содержанием AI > 99% (марки типа АО, А5, А6, А8, А85, А995, А999 и им подобные). Механические свойства данных сплавов могут быть невозвратно ухудшены при осуществлении пайки

•Силумин, сплавы Al-Mn, Al-Mg, Al-Si-Mg (марки типа АЛ4, АЛ9, АК9, АК8М, АК12, АМ4,5, АМ5, АМгЮ и им подобные)

•Дюралюминий, сплавы Al-Cu, Al-Zn-Mg (марки типа АЛ11, АЛЗ, АЛ5, АЛ6, Д16, Д18, АДЗЗ, АД31Е, АД35 и им подобные)

При осуществлении пайки силумина или дюралюминия рекомендуется обеспечить высокую скорость охлаждения по завершении процесса с последующим натуральным или искусственным старением.

Высокое содержание магния в сппавах понижает температуру плавления, но уменьшает склонность сплава к пайке. Данные марки наиболее часто используются в вакуумной пайке без флюса.

На данный момент в промышленности используется около 4000 марок припоев. Их основными отличиями друг от друга являются температуры плавления и интервал температур ликвидус-солидус. При выборе припоя для пайки алюминия и его сплавов руководствуются близостью к эвтектике алюминий-кремний (табл. 1). Это позволяет понять точку плавления материала припоя.

Табл. 1. Соотношение влияния кремния в материале припоя на точку солидус-ликвидус

Процесс пайки данным методом осуществятся по следующему принципу:
-На контактную поверхность изделия, которая будет паяться, наносят тонким слоем флюс – фторалюминат калия
-Между обработанными флюсом поверхностями помещают припой
-Изделия нагревают в среде защитного газа до температуры 565- 572°С, флюс расплавляется и вступает во взаимодействие с поверхностью обрабатываемой детали. По отношению к материалу припоя флюс абсолютно нейтрален. Происходит подготовка поверхности изделия с материалом припоя, и при достижении необходимой температуры происходит пайка изделий

Данный метод является более прогрессивным, чем описанный выше, но имеет ряд особенностей, без соблюдения которых невозможно обеспечить требуемое качество пайки:
•Обязательна тщательная подготовка поверхности обрабатываемых изделий. Необходимо удалить слой оксида алюминия. В противном случае, оксид вступит в реакцию с флюсом, что приведет, в конечном итоге, к получению низкого качества пайки
•В рабочем пространстве оборудования во время проведения пайки необходимо обеспечить полное отсутствие воздуха или соединений кислорода. Иначе,произойдет коррозия материала обрабатываемого изделия и самого припоя
•В качестве защитного газа необходимо использовать только азот. Газ должен быть сухим и иметь чистоту содержания основного элемента не менее 99,99% от объема

Следующим методом пайки явпяется пайка изделий в условиях вакуума. Например, с использованием вакуумной печи серии ВА производства французской фирмы Fours Industriels B.M.I, (рис. 1).

При осуществлении технологического процесса пайки на данном оборудовании также используется флюс. 

 Технология пайки состоит из четырех последовательных фаз: 
 I фаза: подготовка поверхности обра­батываемых изделий флюсом, размеще­ние припоя и сборка изделия; достижение необходимого уровня вакуума и нагрев изделия до температуры 400°С. На данном этапе процесса необходимо обеспечить высокую степень точности и необходимую скорость нагрева. За счет этого происхо­дит частичное разрушение слоя оксида алюминия. Это происходит потому, что оксид алюминия и сплав алюминия имеют несколько разную степень термического расширения
 2 фаза: при достижении температуры 560°С материал изделия, припоя и флюса остаются в твердом состоянии 
 3 фаза: флюс, нагретый до темпера­туры 565°С начинает плавиться и вступать во взаимодействие с материалом обра­батываемого изделия.-600°С расплавляется и вступает в реакцию с материалом обрабатываемых изделий. По завершению выдержки про­изводится охлаждение обработанных дета­лей и их выгрузка 

 Представленное Вашему вниманию оборудование для обработки изделий в условиях вакуума отвечает самым высо­ким технологическим требованиям и по­зволяет вести четкий учет параметров процесса, точно регулировать темпера­туру нагрева. Обработка в условиях ваку­ума обеспечивает чистоту обработанной поверхности обработанного изделия. 

Мы рассмотрели три метода пайки изделий, изготовленных из алюминия. Суммируем недостатки и преимущества каждого из методов. 
1. Метод пайки алюминия в условиях окислительной атмосферы: – необходимость проведения дополни­тельной подготовки поверхности обраба­тываемых изделий; – присутствие в рабочем пространстве воздуха создает условия для восстановле­ния слоя оксида за счет контакта газовой смеси с материалом обрабатываемого из­делия. Из-за этого очень трудно обеспе­чить достойный уровень качества пайки; – негативным фактором является также процентное соотношение содержания кремния и магния как во флюсе, так и в припое – они вступают в реакцию и обра­зуют соединения с кислородом. Отсут­ствие кремния повышает стойкость окси­да алюминия и препятствует улучшению качества пайки. Магний предотвращает образование оксида алюминия. При его отсутствии ничего не мешает образова­нию слоя и его увеличению; – низкая степень повторяемости резуль­татов пайки 
 2. Метод пайки алюминия в условиях защитной атмосферы: – по сравнению с методом пайки в сре­де окислительной атмосферы – сокраще­ние степени воздействия кислорода на ма­териал изделий, флюса и припоя; – не требуется подготовка поверхности обрабатываемых изделий; – необходима дополнительная терми­ческая обработка; – необходимость и сложность обеспе­чения высокой скорости охлаждения обра­батываемых изделий; – средняя степень повторяемости резуль­татов пайки; – невозможность использования конвек­тивного нагрева за счет наличия в рабочем пространстве печи остаточного кислорода 
 3. Метод пайки алюминия в условиях вакуума: – полное отсутствие воздействия кисло­рода на материал изделия, флюса и припоя; – не требуется подготовка поверхности обрабатываемых изделий; – «использование метода конвективного нагрева; – высокая точность нагрева изделий; – сохранение и использование кремния и магния в полной мере; – высокая степень повторяемости резуль­татов пайки; – полная готовность изделия. Таким образом, пайка в вакууме явля­ется самым передовым, обеспечивая высо­кое качество обрабатываемых изделий 

Источник: “Индустрия” №3/2014

Технологическая заливка – процесс заполнения полостей расплавленным алюминиевым или медным сплавом

Технологическая заливка – процесс заполнения полостей расплавленным алюминиевым или медным сплавом (литейные сплавы алюминия, бронзы).

Для некоторых изделий предусмотрено заполнение внутренних полостей прочным материалом, обеспечивающим надежную фиксацию и не повреждающим конструкцию.

Расплавом можно залить стальной нагреватель. Внутренние нагревательные элементы надежно фиксируются. Алюминиевые сплавы обладают высокой теплопроводностью, поэтому отлично подходят для заливки нагревателей. Температура плавления алюминия существенно ниже чем у стали, поэтому исходное изделие не деформируется. При остывании алюминиевые сплавы усаживаются (сжимаются), что дает дополнительный положительный эффект: внутренние трубки надежно охватываются расплавом, в то же время залитый металл не распирает внешние стенки конструкции.

Перед заливкой нагреватели разогревают в термической печи до температуры 600˚С, выдерживают в течении одного часа. Затем вынимают из разогревающей печи специальными клещами и ставят под заливку.

На фотографии стальные нагреватели диаметром 150 и 162 мм длиной 1 м.

Нагреватели заполняются расплавом алюминия при температуре 750˚С непосредственно из печи. После выдержки возле печи в течение 30 минут нагреватели транспортируются в место остывания.

Для небольших нагревателей на фото масса заливаемого металла от 20 до 40 кг. Максимально возможная заливка расплава ограничена загрузкой печи до 490 кг. При этом габариты конструкции должны быть не более 2,5х2,5х1,2м.

Максимальная масса для заливки медным сплавом – 300 кг. В ряде случаев заливка может осуществляться в несколько этапов.

Технологическая заливка кажется простой операцией. В то же время существует большой риск утечки металла – как из-за ошибки при изготовлении конструкции, так и в результате падения заливаемой формы. При проведении заливки выполняется надежная фиксация нагревателей на металлической раме. Для исключения протечек применяются дополнительные приспособления, обеспечивающие быстрое остывание металла в случае повреждения сварного шва.

Для заливки используются стандартные литейные алюминиевые сплавы, такие как АК7ч ГОСТ 1583-93. Использование чистых сплавов позволяет исключить попадание шлаков и посторонних включений, что обеспечивает длительный срок работы нагревателей. Для заливки бронзы используется сплав БрО5Ц5С5 или аналогичные.

Чтобы узнать больше о технологической заливке, звоните +7 (495) 789-01-90

Температуры плавления и кипения за период 3

Результаты обучения

Изучив эту страницу, вы сможете:

• описывает и объясняет тенденции в точках плавления и кипения за период 3

Температура плавления и кипения

В таблице указаны температуры плавления и кипения элементов от Na до Ar.

Температура дана в кельвинах, К.

Вы можете легко преобразовать K в ° C и обратно:
° C = K + 273 (например, 100 ° C = 373 K)
K = ° C – 273 (например, 273 K = 0 ° C)

Строго говоря, это должно быть 273,15, а не 273, но менее точное значение приемлемо на уровне A.

Описание тренда

График показывает, как точки плавления и кипения меняются в течение периода 3.

На этом графике много чего происходит, поэтому часто бывает проще разделить его на три части.В таблице ниже дается краткое описание этих разделов.

Когда вещество плавится, некоторые силы притяжения между частицами разрушаются или ослабляются.Частицы могут двигаться друг вокруг друга, но при этом оставаться близко друг к другу.

Когда вещество закипает, большая часть оставшихся сил притяжения разрушается. Частицы могут свободно перемещаться и находятся далеко друг от друга.

Чем сильнее силы притяжения, тем больше энергии требуется для их преодоления и тем выше температура плавления или кипения.

Объяснение этой тенденции

Натрий, магний и алюминий

Натрий, магний и алюминий – все металлы. Они имеют металлическую связь, в которой ядра атомов металлов притягиваются к делокализованным электронам.

Переход от натрия к алюминию:

• заряд на ядрах увеличивается…
• количество делокализованных электронов увеличивается…
• , поэтому прочность металлического соединения увеличивается и…
• точки плавления и кипения увеличиваются.

Металлическую связь часто неправильно описывают как притяжение между положительными ионами металлов и делокализованными электронами. Однако металлы по-прежнему состоят из атомов, но внешние электроны не связаны с каким-либо конкретным атомом.

Подобным образом графит (неметалл) также имеет делокализованные электроны. Однако вы не понимаете, что он состоит из ионов углерода.

Кремний

Кремний – это металлоид с гигантской ковалентной структурой.Кремний имеет очень высокую температуру плавления и кипения, потому что: все атомы кремния удерживаются вместе прочными ковалентными связями … для разрыва которых требуется очень большое количество энергии.

• атомы кремния притягиваются друг к другу прочными ковалентными связями…
• , которые требуют очень большого количества энергии, чтобы их можно было сломать.

Гигантская кристаллическая решетка кремния похожа на структуру алмаза. Каждый атом кремния ковалентно связан с четырьмя другими атомами кремния в тетраэдрическом расположении.

Фосфор, сера, хлор и аргон

Эти элементы не являются металлами. Фосфор, сера и хлор существуют в виде простых молекул, между которыми действуют силы Ван-дер-Ваальса. Аргон одноатомен – он существует в виде отдельных атомов. Между его атомами действуют силы Ван-дер-Ваальса. Температуры плавления и кипения этих элементов очень низкие, потому что:

• Силы Ван-дер-Ваальса – очень слабые силы притяжения…
На их преодоление требуется
• мало энергии.

Фосфор существует в виде молекул P ₄ , сера существует в виде молекул S ₈ , хлор существует в виде молекул Cl ₂ , а аргон существует в виде отдельных атомов. Сила сил Ван-дер-Ваальса уменьшается с уменьшением размера молекулы, поэтому точки плавления и кипения уменьшаются в следующем порядке:

S ₈ > P ₄ > Cl ₂ > Ar

Атомы в молекулах фосфора, серы или хлора притягиваются друг к другу ковалентными связями.Эти связи намного сильнее, чем силы Ван-дер-Ваальса между молекулами: ковалентные связи не разрываются при изменении состояния этих элементов.

– Angstrom Sciences

– обзор

Аспекты поверхности во время легирования

Для рассматриваемых здесь тугоплавких сплавов селективное растворение ниже критического потенциала, то есть в области металлической пассивации, естественно ограничивается несколькими или несколькими более высокими значениями. атомные поверхностные слои.При комбинированном действии растворения и поверхностной диффузии удаление сплава, то есть здесь избирательное растворение выше критического потенциала, также является полностью управляемым поверхностью процессом. Реактивные элементы растворяются из самого верхнего слоя сплава, подверженного воздействию электролита. Помимо очень сложного и важного вопроса понимания поведения структурных образований в нанометровом масштабе, многие приложения и, в частности, каталитические реакции, требуют знания самых верхних поверхностных слоев и критически зависят от детальной структуры и состава поверхности.Очевидно, что наше понимание каталитических процессов на чистых и легированных нанопористых металлах затруднено их в значительной степени неизвестным детальным составом и химически разрешенной морфологией и наноструктурой.

Большинство элементарных компонентов сплавов, используемых для удаления легирования, в чистом виде образуют различные структуры. Одним из заметных исключений является AgAu. Элементарные Au и Ag кристаллизуются в гранецентрированной кубической структуре с параметрами решетки 0,4078 и 0,4079 нм соответственно, то есть почти идентичными.Поэтому при моделировании KMC для AgAu обычно используется фиксированная решетка для движения атомов, что хорошо оправдывается идентичной решеткой сплава AuAg и Au. Реконструкцией поверхности можно пренебречь, поскольку плоские участки, необходимые для их образования, скорее всего, слишком малы для образующихся связок. Тем не менее, интересно помнить, что также чистый Au демонстрирует реконструкции – так называемую реконструкцию «елочкой» на Au (111) и гексагональную реконструкцию на Au (001). Эти реконструированные поверхности состоят из одного монослоя наверху, который более плотный, чем соответствующие слои в массе.Создавая участки с более низкой координацией между верхним и вторым атомными слоями, такая геометрия может способствовать усиленной восходящей диффузии, которая может быть уравновешена более высокой кажущейся скоростью растворения при моделировании. Cu демонстрирует также ГЦК-структуру (0,3615 нм), как и в основном Cu ₃ Au (параметр решетки 0,3753 нм и упорядоченность L1 ₂ , т.е.с особым упорядочением различных элементов на основной решетке ГЦК). Таким образом, между Cu ₃ Au и верхней пленкой Au ожидается значительное рассогласование решеток.

Очень полезен в этом контексте подход к электрохимии, основанный на науке о поверхности, где конкретные аспекты и подробные вопросы могут быть решены с помощью четко определенных монокристаллических и тонкопленочных модельных систем. Для нашего понимания удаления легирования такие исследования включают, например, а также поверхности сплавов с составом ниже предела разделения или легирование и удаление легирования ультратонких пленок на чистых металлах. В частности, использование in situ, электрохимической сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) или атомно-силовой микроскопии (АСМ), как это предусмотрено, например, для монослойных осажденных пленок на Au и Cu исследовательскими группами Гевирта, Аллонге или Магнуссена, выявляет много дополнительных идеи.Серадски обратился к STM с учетом предела разделения поверхности сплава AgAu с низким содержанием серебра, а Eckstein, Rohwerder и Stratmann рассмотрели поверхности из сплава CuAu с высоким содержанием Cu, то есть составы, превышающие предел разделения. Сплав с низким содержанием Ag AgAu показал зарождение островков вакансий на террасах, а работа СТМ по удалению сплава ниже критического потенциала CuAu с высоким содержанием меди действительно выявила значительное шероховатость ниже критического потенциала E _c и признаки межслоевого обмена атомами. между самыми верхними слоями.Работа СТМ была нечувствительна к задействованным химическим элементам.

Специально для CuAu с большими различиями в параметрах решетки, например, между Cu ₃ Au и Au поверхностно-чувствительная дифракция рентгеновских лучей (SXRD) может выявить удивительные детали. При первоначальном растворении Cu из интактного Cu ₃ Au (111) можно проследить за поверхностно-обогащенными слоями Au, формирующими до трех протяженных монослоев (ML) при низких перенапряжениях значительно ниже E _c . Система 3MLAu на Cu ₃ Au (111) демонстрирует своеобразную инверсию упаковки в ориентации пленки Au.По этой разной ориентации поверхностной пленки с ГЦК-Au по сравнению с подложкой L1 ₂ / ГЦК пленку можно четко различить на дифракционных данных (рис. 5А). В пределах точности таких измерений наблюдается только повернутая структура или перевернутая наложенная пленка, что является четким признаком высокой поверхностной диффузии. Такая ориентация структуры пленки наблюдалась в науке о поверхности вакуума для нескольких систем, среди которых Au на Ni (111), AgO / Ag (111) или при электрохимическом окислении, например NiO / Ni (111).Однако во всех последних системах наблюдается только предпочтительная ориентация. Обратное наложение пленки Au на Cu3Au (111) при комнатной температуре недавно стало энергетически понятным из ab initio расчетов. Сопутствующее крупномасштабное моделирование Embedded-Atom показало, кроме того, образование дислокаций вакансий несоответствия на границе Au / Cu ₃ Au (рис. 5B). Подобные структуры были обнаружены Якобсеном, Безенбахером и Нёрсковым методом СТМ 1ML-Au / Ni (111) в вакууме.При увеличении приложенного потенциала, все еще ниже E _c , эксперимент по дифракции in situ показывает последующее образование гораздо более толстых островков золота толщиной 10–15 ML, которые также можно наблюдать с помощью АСМ ex situ после сушки образца. Дифракция ясно показывает, что почти чистые островки Au образуются после перевернутой упаковки исходной пленки. Интересно, что при приближении к E _c структура Au становится видимой при дифракции, которая затем следует исходной ориентации подложки сплава, в то время как почти вся поверхность покрывается пленкой Au с противоположной ориентацией.По-видимому, новая структура Au появляется под исходной пленкой и регулируется другим механизмом, который мы интерпретируем как начало механизма межслойной диффузии (выход Cu или вакансии внутри), ведущего к той же ориентации, что и подложка, а не к продолжению роста. настоящего фильма на поверхности.

Рис. 5. Эксперимент по дифракции рентгеновских лучей на месте (A), показывающий верхний слой с обращенным наложением 3 ML Au на Cu ₃ Au (111). Имитация встроенного атома 3ML-Au / Cu ₃ Au (111) выявляет сетку вакансионных дислокаций на скрытой границе раздела (B).Иллюстрация модифицированной тиолом поверхности Cu ₃ Au (111) (C).

Для дальнейшего решения проблемы начального удаления сплава исходный сплав может быть модифицирован самоорганизующимся монослоем молекул тиола или любой другой специфически адсорбирующей ингибирующей молекулой, такой как, например, селениды. Эти молекулы образуют ковалентную связь предпочтительно с Au в подложке, что приводит к сегрегации монослоя Au. В то же время, из-за сильного ван-дер-ваальсова взаимодействия между углеводородными цепями молекул тиола внутри плотной, самоорганизующейся молекулярной пленки, в остальном высокая поверхностная диффузия ад-атомов Au в значительной степени уменьшается и подавляется.При увеличении приложенного потенциала выше значения растворения Cu появляется идентичная пленка Au с обращенной упаковкой, но с тиольной модификацией на этот раз не появляется дальнейший рост более толстых островков Au при более высоких потенциалах, но ультратонкий инвертированный слой становится немного толще, чем наблюдаемый без тиолов и до образования островков примерно до 4–5 монослоев (чистого) Au на поверхности подложки. Появление критического потенциала смещено примерно на 50–100 мВ к более высоким значениям и имеет ярко выраженный гистерезис.Во втором и последующих циклах наблюдаемое значение E _c , по-видимому, снова меньше. Причиной является образование локализованных пятен отслаивания с первым увеличением выше E _c , после открытия процесс отслаивания может протекать незащищенным образом внутри образовавшихся ямок. В удаленном объеме наблюдается объемная усадка и выраженные трещины. На рис. 6А показаны такие углубления для удаления сплавов с четко видимой выемкой на поверхности углублений и образованными трещинами для поверхности Cu ₃ Au (111) на СЭМ-изображении под углом.На рис. 6В показан вид сверху вниз на сканирующем электронном микроскопе поверхности Cu ₃ Au (001). Оба изображения показывают четкую ориентацию трещин на соответствующих поверхностях. Это индуцированное тиолом звездообразное кристаллографическое растрескивание фактически представляет собой уникальный способ механического тестирования стабильности нанопористых частиц, поскольку в противном случае макроскопические испытания нанопористых монокристаллических материалов Au недоступны. Нанесенная тиоловая пленка может быть дополнительно модифицирована для контроля морфологии поверхности во время удаления сплава. Показана также частично удаленная пленка тиола (с помощью импульса окислительного напряжения).Видимое удаление сплава и связанное с ним уменьшение объема ограничено областями с предположительно удаленной тиоловой монослойной пленкой (рис. 6C и D). Для полноты картины мы хотим упомянуть еще об одном способе модификации процесса удаления сплава: осаждением соли. При использовании, например, более высоких концентраций KI в электролите и более высокого потенциала растворения, приводящего к более высокой межфазной концентрации ионов Cu, тонкая пленка CuI осаждается на поверхности, что приводит к неоднородному удалению легирования и изменению морфологии удаленной нанопористой поверхности. (Инжир.6E и F). Слой осаждения соли CuI образует хорошо ориентированный эпитаксиальный осадок на поверхности.

Рис. 6. СЭМ под углом и вид сверху локализованного деаллорирования и трещин на (A) Cu ₃ Au (111) и (B) Cu ₃ Au (001) с кристаллографическими трещинами в np-Au. Влияние тиоловых пятен (C, D) и осаждения солей.

С помощью описанных процессов удаления легирования можно получить множество различных морфологий нанопористых металлов, как показано на рис. 7. Многие детали механизмов образования для докритических поверхностей, а также для объемных нанопористых пленок и объемных материалов до сих пор полностью не изучены. но крайне важно понять.В частности, механическая стабильность, а также подробный состав и остаточное содержание реактивных частиц на поверхности связок в виде монослоев, осадков или тонких пленок, а также распределение внутри связок имеют важное значение для приложений.

Рис. 7. Модификации и морфология поверхности нанопористых пленок Au, полученных методом деаллорирования.

Неправильные изменения температуры плавления атомных кластеров с выбранным размером

Алюминиевый сплав A380 Свойства | Литье алюминия под давлением

Алюминиевый сплав для литья под давлением

A380 – один из наиболее часто используемых алюминиевых сплавов с рядом значительных преимуществ:

• Он предлагает лучшее сочетание литейных, механических и термических свойств
• Обладает отличной текучестью, герметичностью и устойчивостью к горячему растрескиванию.
• Он используется для широкого спектра продуктов, включая шасси для электронного оборудования, кронштейны двигателя, корпуса коробок передач, бытовую мебель, электроэнергию и ручные инструменты

Преимущества литья алюминия под давлением

Алюминий позволяет создавать более легкие детали с большим количеством вариантов отделки поверхности, чем другие литые под давлением сплавы.Алюминий также может выдерживать самые высокие рабочие температуры из всех литых под давлением сплавов. К тому же литой алюминий универсален, устойчив к коррозии; он сохраняет высокую размерную стабильность благодаря тонким стенкам и может использоваться практически в любой отрасли.

Выбор правильного сплава для литья под давлением

Алюминий – один из наиболее часто используемых материалов при литье под давлением, но это всего лишь один из сплавов, которые мы предлагаем здесь, в Dynacast.Создание идеального компонента начинается с выбора правильного материала, и когда дело доходит до этого выбора, мы не верим в ограничение ваших возможностей. Попробуйте наш инструмент динамического выбора процессов и металлов, который позволяет фильтровать по различным свойствам, чтобы увидеть все материалы, которые соответствуют вашим требованиям. Вы можете быть удивлены, узнав, что другой сплав может лучше подходить для вашего проекта.

СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

Механические свойства

Сравнить выбранные товары Очистить результаты

Физические свойства

Сравнить выбранные товары Очистить результаты

Состав

Металлы для напыления с низкой температурой плавления.Покрытия Al Sn Cu Zn с системой HVAF

Мы разработали эту уникальную систему для термического напыления металлов с низкой температурой плавления. Он наносит объемные, неокисленные, плотные покрытия из алюминия, олова, меди, цинка и легированных металлов.

Основные характеристики:

• Осевое впрыскивание металлического порошка
• Защита от окисления сырья
• Отсутствие испарения металла в процессе нанесения покрытия
• Отсутствие засорения сопла
• Равномерный, плотный, с высокой связью Al, Zn, Sn, Cu и покрытия из медных сплавов
• Высокая скорость распыления металла:
  • 6 кг / час (13 фунтов./ час) для алюминиевых покрытий
  • 10 кг / час (22 фунта / час) для покрытий из меди, бронзы, латуни, олова и цинка
• Возможность пескоструйной обработки и распыления
• Воздушное охлаждение (нет необходимости в водяном охладителе, мобильное устройство)

Давайте рассмотрим некоторые реальные приложения для распыления металлов с низкой температурой плавления.

Высокоскоростное термическое напыление покрытий HVAF с низким уровнем окисления меди, бронзы и латуни

У нас есть проверенный временем подход для высокоскоростного термического напыления медных покрытий с помощью системы термического напыления Kermetico HVAF SL.

Эта система позволяет наносить медь и ее сплавы (включая латунь, бронзу и даже некоторые специальные марки Cu-In-Ga) в режимах «горячего напыления» и «горячего напыления».

Мы выполняли очень сложные работы, которые требовали от нас создания этого типа оружия.

Нам не разрешается раскрывать информацию о большинстве из них, но мы можем обсудить несколько примеров.

Шар: сферические части имели диаметр 150 мм (6 дюймов). Мы нанесли по периметру слой меди толщиной 6 мм (0,24 дюйма).Требовалась высокая теплопроводность.

Датчик: это наложение медного слоя с высокой электропроводностью определенного рисунка, толщиной 0,2 мм (0,008 дюйма), ширина каждой полосы – около 2,5 мм (0,100 дюйма). Обратите внимание, что в первом подходе использовались механическая обработка и фрезерование медного покрытия для получения требуемого рисунка.

Медное покрытие HVAF ведет себя как «твердый» металл во время обработки. И фрезерование покрытия до подложки было выполнено без отслоения оставшегося слоя меди.(Это должно дать вам некоторое представление о сцеплении и когезионной прочности медного покрытия.

Мы не проводили измерения прочности сцепления сами, поскольку прочность сцепления медного покрытия никогда не была ограничивающим фактором, но наш заказчик сообщил о более чем 11000 фунтов на квадратный дюйм (более 75 МПа) на углеродистой стали, большая часть из которых связана с разрушением клея, используемого для испытаний ASTM 633C.

Мы нанесли несколько покрытий из латуни и бронзы термическим напылением и обнаружили, что напыление этих сплавов проще, чем напыление покрытий из чистой меди.

Al-бронзовое покрытие Kermetico HVAF SL

Полная история плотного неокисленного алюминиевого покрытия

Распыление алюминиевых покрытий с высокой скоростью?

Что за странная идея?

Ну, мы не планировали использовать наше оборудование для нанесения алюминиевых покрытий.

Мы получили запрос от клиента, и, поскольку у нас было немного свободного времени, мы всегда стараемся выполнить запрос наших клиентов, когда это возможно.

Итак, мы приняли заказ, купили немного порошка алюминия, включили нашу систему Kermetico HVAF SL и начали распыление.

Цвет жиклера не изменился после включения дозатора порошка.

Мы не были уверены в подаче порошка, пока не увидели осаждение алюминиевого покрытия на образце

И знаете что?

Это было превосходное покрытие.

Алюминий плавится при наших температурах HVAF. Но обедненное кислородом пламя и инертный газ предотвратили окисление Al как в струе, так и на поверхности, а высокоскоростная струя создала покрытие с высокой связью и низкой пористостью, поэтому мы сделали отличные образцы.

Позже мы обработали поверхность детали тем же пистолетом Kermetico SL и нашим питателем HVAF.

Мы потратили одну десятую времени и одну сотую песка на струйную очистку по сравнению с обычной струйной очисткой сжатым воздухом.

И мы сделали это алюминиевое покрытие с засорением форсунок и отсутствием оксидов в структуре покрытия.

Мы обнаружили, что многим компаниям нужны неокисленные, плотные алюминиевые покрытия с высокой прочностью сцепления.

Таким образом, мы продолжили продавать наши системы SL для высокоскоростных покрытий Al с термическим напылением воздух-топливо.

Лужение промышленных деталей оловянным порошком с помощью высокоскоростного термического напыления

Лужение металлических изделий для защиты от ржавчины – древняя практика. (Википедия.)
Кто мог подумать, что кому-то понадобятся технологии высокоскоростного термического напыления для изготовления оловянных покрытий в XXI веке?

Производители используют высокоскоростное воздушное лужение для распыления оловянных покрытий на промышленные детали, чтобы защитить их от коррозии и обеспечить проводящие слои на полимерных деталях.Он ШИРОКО используется для предотвращения истирания резьбы Acme.

Обработка поверхностей и напыление металлов с помощью высокоскоростных пистолетов Kermetico

Каждый пистолет Kermetico может работать как при струйной очистке, так и при распылении.

Вы можете исключить струйную очистку и маску для струйной очистки в абразивоструйной камере или шкафу

Просто подготовьте деталь для нанесения покрытия, обработайте ее пистолетом Kermetico HVAF (он очень быстрый и однородный) и распылите тем же пистолетом после переключения порошка подающий шланг и, возможно, поменять насадку.

Это намного быстрее и точнее, чем ручная очистка.

Наши клиенты и мы успешно делаем это с тысячами деталей.

Описание процесса напыления металла с низкой температурой плавления HVAF

Пистолет HVAF SL распыляет металлические порошки, нагретые и ускоренные продуктами сгорания топливного газа.

Смесь сжатого воздуха и выбранного топливного газа поступает в камеру сгорания через отверстия каталитической керамической вставки.

Первоначальное воспламенение смеси приводит к нагреву вставки выше температуры самовоспламенения смеси, а затем горячая вставка непрерывно воспламеняет смесь.

На входе в пистолет сжатый воздух охлаждает камеру и сопло в сборе.

Затем часть предварительно нагретого воздуха смешивается с выбранным топливным газом и сжигается.

Металлический аэрозольный порошок впрыскивается аксиально в широкую камеру сгорания.

Порошок, выходящий из камеры, продвигается в сопло выбранной длины и конфигурации, где он ускоряется до скорости, которая может быть более 1000 м / с (3300 футов./ сек)

При ударе о подложку частицы распыляемого порошка образуют металлическое покрытие.

Оборудование Kermetico HVAF

Kermetico разрабатывает и производит три семейства оборудования термического напыления HVAF.

• Конвертируемое оборудование HVOF и HVAF:
  • C7 – пистолет HVAF / HVOF для крупных деталей
  • C6 – пистолет HVAF-HVOF общего назначения
• Многоцелевые системы HVAF AK с различными пистолетами-распылителями:
  • AK7 – мощный пистолет для термического напыления крупных деталей
  • AK6 – универсальный пистолет для распыления сбалансированной смеси деталей в мастерской
  • AK5 – компактный пистолет для распыления на мелкие детали, тонкие стены и сложные конструкции поверхности
  • AK-ID – 80 мм (3.15 дюймов) и пистолет-распылитель с большим внутренним диаметром
  • AK-IDR – пистолет с вращающимся внутренним диаметром для распыления с отверстиями 4 дюйма (100 мм) и более
  • AK-HH – ручной пистолет для нанесения покрытий на месте
• Specialized HVAF Оборудование S:
  • SP – специальный пистолет для нанесения наиболее эффективных покрытий из драгоценных металлов
  • STi – специализированный пистолет для нанесения титановых покрытий

Kermetico, Inc. – Разработка и производство оборудования HVAF и HVOF С 2006

Мы производим разные краскопульты для различных областей применения.

Ознакомьтесь с полным спектром нашего оборудования здесь.

Наши системы HVAF управляют каждым из наших пистолетов или несколькими пистолетами одновременно (по запросу).

Мы поставляем два типа пультов управления, различные дозаторы порошка и газовые испарители.

Мы с гордостью проектируем и производим наше оборудование для термического напыления HVAF в Калифорнии, США, и устанавливаем его по всему миру.

Вы можете посетить наш научно-исследовательский центр в Бенисии, чтобы встретиться с нашими дизайнерами и увидеть наше оборудование HVAF в действии, или посетить выставочный зал нашего дистрибьютора в Пекине, Китай.

Металлы с высокой температурой плавления

Точка плавления вещества – это температура, при которой оно переходит из твердого состояния в жидкое. Металлы обладают высокой температурой плавления, поскольку они существуют в твердой кристаллической форме. Металлы с высокой температурой плавления имеют сильные межмолекулярные силы между атомами. Силы электростатического притяжения между ионами металлов и свободными электронами создают прочные металлические связи с более прочными связями, что приводит к более высоким температурам плавления.

Огнеупорные металлы

Есть два принятых определения тугоплавких металлов.Один утверждает, что металл должен иметь температуру плавления выше 2200 ° C, а другой утверждает, что все металлы с температурой плавления выше 1850 ° C считаются тугоплавкими металлами. В более широком смысле следующие 14 металлов классифицируются как тугоплавкие.

Тугоплавкие металлы имеют узкоспециализированное применение, например, в осветительных приборах, инструментах, смазках и стержнях ядерной реакции.Их нельзя отливать в формы, их можно обрабатывать только методом порошковой металлургии.

Лютеций, Лоуренсий и Протактиний также имеют высокие температуры плавления. Но они очень радиоактивны или имеют очень ограниченное применение и обычно не используются.

Для сравнения, температура плавления стали обычно находится в диапазоне 1370-1510 ° C (в зависимости от конкретного сплава). Сталь, конечно, не тугоплавкий металл, а сплав на основе железа, который иногда легируют тугоплавкими металлами, указанными выше.

Другие распространенные металлы с высокой температурой плавления

Следующие четыре металла являются наиболее часто используемыми металлами с высокими температурами плавления, но ниже 1850 ° C, и как таковые не считаются тугоплавкими металлами:

Палладий (Pd)

Палладий – блестящий серебристо-белый металл, плавящийся при 1555 ° C и имеющий плотность 12,02 г / см. ³ . Металл очень устойчив к коррозии на воздухе, но может потускнеть на влажном воздухе, содержащем серу. Он не имеет биологической роли и не токсичен.

Металл образуется как побочный продукт при переработке медных и никелевых руд. Он чрезвычайно пластичен и легко превращается в тонкий лист, используемый в декоративных целях или в качестве украшений.

Чаще всего используется при производстве автомобильных каталитических нейтрализаторов. Он также широко используется для обесцвечивания золота при изготовлении украшений из белого золота. Другие популярные применения включают стоматологию, керамические конденсаторы, изготовление электрических контактов и хирургических инструментов.

Скандий (Sc)

Скандий – серебристо-белый металл, плавящийся при 1541 ° C и имеющий плотность 3,0 г / см. ³ . Это мягкий металл, который медленно меняет цвет на желтоватый или розоватый при контакте с воздухом из-за образования оксида скандия (Sc ₂ O ₃ ) на поверхности. Его биологическая роль неизвестна, но предполагается, что он является канцерогеном.

Скандий – главный элемент торвейтита, очень собираемого минерала, обнаруженного в Скандинавии. Скандий считается редкоземельным элементом, поскольку он имеет аналогичные химические свойства с другими редкоземельными элементами и содержится в тех же рудах.

Скандий увеличивает температуру рекристаллизации алюминия до более чем 600 ° C. Это намного выше температурного диапазона термообрабатываемых алюминиевых сплавов. Это мощный легирующий элемент, который значительно улучшает механические и физические характеристики алюминиевого сплава. Эти сплавы набирают популярность в авиационной и транспортной отраслях.

Железо (Fe)

Железо – серебристо-серый металл, плавящийся при 1535 ° C и имеющий плотность 7,87 г / см. ³ .Это пластичный, мягкий металл, который относительно хорошо проводит тепло и электричество. В чистом виде он обладает высокой реакционной способностью и легко окисляется на воздухе с образованием красно-коричневых оксидов железа или ржавчины. Он известен своей биологической ролью и жизненно важен для функционирования живых организмов. Считается нетоксичным.

Железо получают путем плавки / восстановления железной руды (гематита и магнетита) до передельного чугуна, содержащего большое количество углерода и других примесей, в доменных печах при температуре около 2000 ° C с последующим удалением этих примесей.

Железо (вместе с его сплавами) – самый распространенный промышленный металл в мире. Большая часть производимого чугуна используется для производства различных марок стали. Добавление никеля, хрома, ванадия и вольфрама улучшает коррозионную стойкость, а добавление 3-5 мас.% Углерода создает недорогой сплав для труб и других неструктурных применений.

Иттрий (Y)

Иттрий – серебристо-белый металл, плавящийся при 1525 ° C и имеющий плотность 4,47 г / см ³ . Он в меру мягкий и пластичный.Он не имеет известной биологической роли, но может быть очень токсичным для людей и животных.