Odlewy ciśnieniowe aluminium: od formy po gotowy detal
Lekki i wytrzymały odlew ciśnieniowy aluminium w stopach A380, A356, A413 i ADC12. Maszyny z zimną komorą od 160 do 1 650 T dają cienkościenne, szczelne odlewy dla motoryzacji, elektroniki i przemysłu. Projekt formy, jej wykonanie, odlewanie, obróbka skrawaniem CNC i wykończenie są w jednym zakładzie w Chinach, więc nie musicie uzgadniać wymiarów między kilkoma dostawcami. Do partii dołączamy atest wytopu EN 10204 3.1, raport z kontroli wymiarowej i świadectwo pochodzenia, a przed serią przekazujemy próbki T1 do akceptacji.
Bezpłatna konsultacja3–8 tygodni
Realizacja formy
±0,05 mm
Tolerancja odlewu
1,0 mm
Minimalna grubość ścianki
500–1 000 000 szt.
Wielkość partii
Materiały
| Gatunek | Właściwości | Typowe zastosowania |
|---|---|---|
| A380 (odpowiednik EN AC-46500) | Wytrzymałość 320 MPa przy gęstości 2,71 g/cm³, bardzo dobra lejność i szczelność: najpewniejszy stop uniwersalny, po który sięgamy, gdy detal nie stawia skrajnych wymagań. | Obudowy, wsporniki, korpusy przekładni, obudowy elektronarzędzi, ogólne elementy przemysłowe. |
| A356 (do obróbki cieplnej) | 310 MPa po przesycaniu i starzeniu T6 przy 2,68 g/cm³; poddaje się utwardzaniu, dzięki czemu zyskuje wydłużenie i odporność na udary, których nie daje surowy odlew. | Części konstrukcyjne nadwozia, felgi, wahacze i wsporniki lotnicze. |
| A413 (specjalista od cienkich ścianek) | 295 MPa i 2,66 g/cm³, wyjątkowa płynność pozwala zalać ścianki do 1,0 mm i jednocześnie zachować szczelność odlewu. | Obudowy elektroniki i telekomunikacji, korpusy hydrauliczne, obudowy wodoszczelne. |
| ADC12 (norma JIS) | 310 MPa przy 2,68 g/cm³, najpowszechniejszy stop w azjatyckim łańcuchu dostaw motoryzacyjnych, łatwy w skrawaniu i powtarzalny w odlewaniu. | Części samochodowe, obudowy silników, radiatory i ramy wyrobów konsumenckich. |
| A360 | 320 MPa przy 2,63 g/cm³, wyraźnie lepsza niż w A380 odporność na korozję i szczelność przy porównywalnej wytrzymałości. | Osprzęt żeglarski, sprzęt pracujący na zewnątrz, elementy pneumatyczne. |
| Cynk i magnez (również dostępne) | Stopy Zamak 3, 5 i 27 do drobnych, cienkich detali o wysokim odwzorowaniu; magnez AZ91D, gdy liczy się każdy gram masy. | Zobacz naszą ofertę odlewów cynkowych; magnez uruchamiamy na życzenie w programach wrażliwych na wagę. |
Parametry procesu
| Parametr | Zakres standardowy |
|---|---|
| Proces | wysokociśnieniowy odlew ciśnieniowy z zimną komorą |
| Zakres maszyn | siła zwarcia 160–1 650 T |
| Temperatura metalu | 650–720 °C |
| Ciśnienie wtrysku | 300–1 500 bar |
| Maksymalny gabaryt odlewu | 600 × 500 × 200 mm |
| Masa odlewu | od 10 g do 8 kg |
| Tolerancja w stanie surowym | ±0,05 mm do ±0,1 mm wg zaleceń NADCA |
| Tolerancja po obróbce CNC | ±0,02 mm na powierzchniach obrobionych |
| Minimalna grubość ścianki | 1,0–1,5 mm zależnie od stopu i geometrii |
| Kąt pochylenia ścianek | 1–3° na rdzeniach, 0,5–1° na wnękach |
| Czas cyklu | 30–90 s zależnie od detalu |
Wykończenie powierzchni
Stan surowy po odlaniu
Powierzchnia prosto z formy, Ra 1,6–3,2 μm przy wypolerowanych gniazdach. Najtańsza opcja, gdy detal trafia do wnętrza urządzenia albo pod powłokę, która i tak zakryje fakturę odlewu.
Śrutowanie
Jednolity mat zdejmuje ślady po ociosie i wyrównuje odbiór powierzchni. To standardowy krok przed malowaniem proszkowym; dobieramy śrut stalowy lub media nierdzewne zależnie od stopu.
Obróbka skrawaniem CNC
We własnym zakładzie frezujemy i toczymy powierzchnie uszczelniające, gniazda łożysk, otwory gwintowane i bazy pomiarowe do ±0,02 mm. Odlew i obróbka mają jeden plan jakości, więc nikt nie przerzuca odpowiedzialności za wymiar.
Malowanie proszkowe i na mokro
Powłoka elektrostatyczna 60–120 μm z kolorem dobranym wg RAL do pracy na zewnątrz, lakier na mokro przy złożonej kolorystyce. Przed nanoszeniem odtłuszczamy detal, a podkład konwersyjny poprawia przyczepność.
Anodowanie (A356 / A413)
Anodowanie ochronne i dekoracyjne na stopach niskokrzemowych. Stopy wysokokrzemowe A380 i ADC12 wychodzą po nim ciemnoszare, więc gdy liczy się wygląd, w raporcie DFM proponujemy A356 lub A413 zamiast ratować kolor kolejną powłoką.
Konwersja chromianowa (Alodine)
Chemiczna warstwa konwersyjna chroni przed korozją i daje dobrą bazę pod farbę, praktycznie bez zmiany wymiaru. Stosujemy chemię trójwartościową zgodną z RoHS.
Galwanizacja (nikiel / chrom)
Układ miedź–nikiel–chrom do efektu dekoracyjnego albo podwyższonej odporności na zużycie. Przed nałożeniem polerujemy odlew, bo powłoka uwypukla, a nie ukrywa, nierówności podłoża.
Projektowanie pod kątem produkcji (DFM)
- Trzymaj ścianki wyrównane w przedziale 1,5–4,0 mm; nagłe pogrubienie stygnie najpóźniej i zostawia porowatość oraz zapadnięcie na licu.
- Daj 1–3° pochylenia na rdzeniach i 0,5–1° na wnękach, żeby detal wychodził z formy bez zatarć i śladów po wypychaczach.
- Zaokrąglenia prowadź promieniem co najmniej 0,5 mm, a najlepiej 1–2 mm: metal płynie wtedy łagodniej, a naprężenia nie kumulują się w ostrym narożu.
- Sztywność buduj żebrami, nie masywnymi przewęzieniami; lita piasta powyżej 6 mm prawie zawsze kryje pustki skurczowe w środku.
- Zostaw 0,3–0,5 mm naddatku na powierzchniach uszczelniających, gniazdach łożysk i bazach, które pójdą pod CNC.
- W piastach przewiduj odlane otwory prowadzące: mniej skrawania i lepsza współosiowość gwintu względem korpusu.
- Unikaj podcięć wymagających suwaków, bo każdy suwak to osobny koszt formy i późniejszej konserwacji; często wystarczy przesunąć linię podziału.
- Linie podziału i czopy wypychaczy umieszczaj na ścianach niewidocznych i oznacz w rysunku lica klasy A, żebyśmy nie musieli ich zgadywać.
- Szczelność podaj na starcie w barach i dopuszczalnym ubytku, bo od tego zależy układ wlewów, przelewów i odpowietrzenia, a nie od poprawki po pierwszej próbie.
- Prześlij STEP lub IGES, a w 24 godziny odsyłamy bezpłatny raport DFM z rozkładem grubości, pochyleniem, propozycją wlewu i mapą stref zagrożonych porowatością.
Narzędzia i moce produkcyjne
| Typ | Czas realizacji | Nadaje się do |
|---|---|---|
| Forma prototypowa (jednogniazdowa) | 2–3 tygodnie | 500–5 000 szt., walidacja projektu, seria przedprodukcyjna, test rynkowy |
| Forma produkcyjna (stal H13) | 3–8 tygodni | 5 000–1 000 000 i więcej sztuk, utwardzana i azotowana na żywotność ponad 100 000 cykli |
| Forma wielogniazdowa (2–8 gniazd) | 4–8 tygodni | programy wielkoseryjne, niższy koszt sztuki, zrównoważony układ wlewowy |
| Wykrawanie i uchwyty | 1–2 tygodnie (równolegle z formą) | czyste odcięcie wlewu, powtarzalne usunięcie wypływek, sprawniejsza produkcja |
Zapewnienie jakości
- Skład stopu sprawdzamy spektrometrem przy przyjęciu, a do każdej partii przypinamy atest wytopu z numerem wsadu.
- W trakcie cyklu rejestrujemy ciśnienie wtrysku, temperaturę formy i masę wtrysku, z progami alarmowymi odcinającymi wadliwy zalew.
- Dla odlewów szczelnych i nośnych udostępniamy kontrolę rentgenowską, która pokazuje pustki wewnętrzne bez przecinania detalu.
- Pierwszą sztukę i próbki z kolejnych okresów mierzymy na CMM, z pełnym raportem wymiarowym w dokumentacji partii.
- Szczelność potwierdzamy próbą spadku ciśnienia albo zanurzeniową, do wartości ubytku ustalonej z wami przed produkcją.
- Na życzenie odlewamy próbki do badań wytrzymałościowych i mierzymy twardość dla danej partii.
- Kryteria oceny wizualnej ustalamy osobno dla klasy A, B i C powierzchni, zanim ruszy seria, żeby spór o rysę nie wybuchał przy odbiorze.
- Do każdego zamówienia dołączamy raport wymiarowy i protokół oceny wyglądu, powiązane z numerem partii.
- Forma ma licznik cykli i harmonogram przeglądów, więc wymiar nie dryfuje w miarę zużywania się gniazd.
- W programach motoryzacyjnych umawiamy audyt SGS, Bureau Veritas albo TÜV według uzgodnionego planu kontroli, z wynikami przekazywanymi wprost waszemu zespołowi.
Zastosowania
- Motoryzacja: wsporniki, obudowy, radiatory, zasobniki baterii EV, pokrywy silników i podzespoły układu kierowniczego.
- Elektronika i telekom: radiatory, obudowy stacji bazowych, korpusy opraw LED i ramy ekranujące RF.
- Elektronarzędzia: korpusy przekładni, obudowy silników, osłony i szkielety uchwytów.
- Przemysł: korpusy pomp i zaworów, kolektory pneumatyczne, elementy sprężarek.
- Oświetlenie: obudowy radiatorów LED, korpusy latarni ulicznych i naświetlaczy z żebrami odprowadzającymi ciepło.
- AGD i HVAC: ramy ekspresów, obudowy sprzętu kuchennego i podzespoły klimatyzacji.
- Drony i robotyka: mocowania silników, człony ram i obudowy gimbali, gdzie masa decyduje o zasięgu.
- Meble i architektura: łączniki konstrukcyjne, okucia dekoracyjne i systemy uchwytów.
Dlaczego FHY Precision
Projekt formy, narzędziownia, odlewnia, CNC i wykończenie są pod jednym dachem w Chinach: detal nie krąży między firmami, a odpowiedzialność za wymiar jest jedna.
Maszyny z zimną komorą od 160 do 1 650 T obsługują odlewy od 10 g do 8 kg, więc skala detalu nie wymusza zmiany dostawcy.
Ze stopem A413 schodzimy do ścianki 1,0 mm, co pozwala odchudzić obudowę elektroniki bez utraty szczelności.
Własna obróbka CNC trzyma ±0,02 mm na powierzchniach uszczelniających i bazach, a odlew i skrawanie mają wspólny plan kontroli.
MOQ 500 sztuk i forma prototypowa w 2–3 tygodnie pozwalają sprawdzić rynek, zanim zamówicie utwardzone narzędzie produkcyjne.
Rentgen, próba szczelności i weryfikacja spektrometrem wyłapują porowatość, zanim trafi ona na waszą linię montażową.
Forma pozostaje własnością zamawiającego: zapisujemy ją w umowie osobno od ceny detalu, a walutę i warunki płatności ustalamy przed uruchomieniem stali.
Raport DFM bez opłat w ciągu 24 godzin: grubość ścianek, pochylenie, układ wlewowy i mapa ryzyka porowatości, zanim zaczniemy ciąć stal.
FAQ
1. Jakie jest minimalne zamówienie (MOQ) na odlewy ciśnieniowe aluminium?
MOQ wynosi 500 sztuk i odpowiada produkcji prototypowej oraz niskonakładowej. Forma prototypowa powstaje w 2–3 tygodnie i jest wyraźnie tańsza od produkcyjnej, więc na 500–5 000 sztukach zweryfikujecie projekt i rynek, zanim zainwestujecie w utwardzone narzędzie. Jeśli chcecie sprawdzić dopasowanie wcześniej, wykonamy też prototypy skrawane CNC z litego aluminium, już od 1 sztuki, bez żadnej formy.
2. Który stop aluminium wybrać do mojego detalu?
A380 to najpewniejszy wybór uniwersalny: dobrze się leje, trzyma szczelność i wystarcza do obudów oraz wsporników. A356 wybieramy, gdy część konstrukcyjna ma po obróbce T6 zyskać wydłużenie. A413 ma płynność potrzebną do ścianek 1,0 mm i obudów wodoszczelnych. ADC12 to odpowiednik wg JIS, powszechny w azjatyckich dostawach motoryzacyjnych. Opiszcie obciążenia i wymagania szczelności, a w bezpłatnym raporcie DFM wskażemy stop pod wasz detal, nie pod cenę kilograma.
3. Ile trwa wykonanie formy do odlewania ciśnieniowego?
Forma prototypowa: 2–3 tygodnie. Forma produkcyjna ze stali H13, utwardzana i azotowana: 3–8 tygodni zależnie od złożoności i liczby gniazd. Forma wielogniazdowa: 4–8 tygodni. Wykrawanie i uchwyty budujemy równolegle z formą główną. W każdej ofercie cenowej podajemy potwierdzony termin próbek T1, a pierwsze sztuki mierzymy na CMM, zanim zwolnimy produkcję.
4. Jakie tolerancje osiągacie na odlewach aluminiowych?
W stanie surowym trzymamy ±0,05 mm do ±0,1 mm wg zaleceń NADCA, zależnie od wymiaru i jego położenia względem linii podziału. Gdy rysunek wymaga więcej, nasza obróbka CNC schodzi do ±0,02 mm na powierzchniach uszczelniających, gniazdach łożysk i bazach. Rozsądne jest więc odlać detal, a precyzyjnie obrobić tylko kilka cech: to tańsze niż żądać ciasnej tolerancji na całym odlewie.
5. Jak kontrolujecie porowatość w odlewach ciśnieniowych?
Zaczynamy od projektu: wyrównane ścianki, właściwy wlew i przelewy oraz analiza odpowietrzenia w raporcie DFM. W produkcji pilnujemy ciśnienia wtrysku, temperatury formy i masy wtrysku z progami alarmowymi. Detale szczelne i nośne sprawdzamy rentgenem oraz próbą szczelności do ustalonego ubytku, a przy najbardziej wymagających programach uruchamiamy odlewanie wspomagane próżnią.
6. Czy przed zrobieniem formy dostanę bezpłatną analizę DFM?
Tak. Prześlijcie STEP lub IGES, a w 24 godziny odeślemy bezpłatny raport z rozkładem grubości ścianek, kątami pochylenia, propozycją umiejscowienia wlewu, strefami ryzyka porowatości, przebiegiem linii podziału i listą ryzyk technologicznych. Poprawka na ekranie nic nie kosztuje; ta sama poprawka w utwardzonej stali oznacza tygodnie i cięcie na nowo. Przegląd robimy standardowo przed każdą wyceną narzędzia.
7. Jakie pliki CAD przyjmujecie?
STEP (.stp, .step), IGES (.igs), Parasolid (.x_t), SolidWorks (.sldprt), STL, DXF, DWG i rysunki PDF. W odlewaniu definicją wiodącą jest model 3D, dlatego preferujemy STEP. Gdy macie tylko rysunek 2D albo fizyczną próbkę, wykonamy inżynierię wsteczną i przygotujemy model gotowy do budowy formy.
8. Jakie wykończenia powierzchni oferujecie dla odlewów?
Stan surowy, śrutowanie, obróbka CNC cech krytycznych, malowanie proszkowe w dowolnym kolorze RAL, lakierowanie na mokro, konwersja chromianowa zgodna z RoHS, galwanizacja niklem lub chromem oraz anodowanie. Jedna ważna uwaga: wysokokrzemowe A380 i ADC12 anodują się na ciemnoszaro, więc do anodowania dekoracyjnego radzimy A356 lub A413. O zgodności stopu z wykończeniem mówimy już w DFM.
9. Jak powstaje wycena odlewu ciśnieniowego?
Na cenę jednej sztuki składają się koszt stopu, cykl odlewania, przycinanie wlewu, ewentualna obróbka CNC, wykończenie powierzchni i kontrola jakości. Formę wyceniamy osobno, bo zależy od złożoności detalu, liczby gniazd i gatunku stali, a nie od samego wolumenu. Wraz z nakładem ten jednorazowy koszt rozkłada się na więcej sztuk, więc cena jednostkowa wyraźnie spada. Szczegółową ofertę wysyłamy w 24 godziny, z rozbiciem na formę i na detal, żebyście mogli policzyć cały program; własność formy, waluta i warunki płatności są w niej zapisane wprost.
10. Czy dostanę próbki przed produkcją seryjną?
Tak. Z formy pobieramy próbki T1 i przekazujemy wam do akceptacji wraz z pomiarem CMM i pełnym raportem wymiarowym. Na etapie formy prototypowej iteracje projektu są szybkie i tanie. Równolegle, jeszcze przed budową formy, możemy wykonać prototypy skrawane z litego aluminium do testów dopasowania i funkcji, więc nie czekacie z walidacją na stal.
11. Czy mogę zamówić niezależną kontrolę SGS, Bureau Veritas albo TÜV?
Tak, jeśli wymaga tego wasz odbiorca. Audyt umawiamy na wybranym etapie: przy przyjęciu wsadu, w toku produkcji albo tuż przed załadunkiem. Raport obejmuje wyniki pomiarów CMM, weryfikację składu materiału i ocenę powierzchni, a punkt kontroli wpisujemy do zamówienia z góry, żeby neutralne potwierdzenie nie wymagało dogadywania w dniu wysyłki.
12. Jak utrzymujecie powtarzalność jakości między seriami?
Parametry każdego cyklu, czyli ciśnienie wtrysku, temperatura formy i masa wtrysku, są rejestrowane z limitami alarmowymi. Forma przechodzi przeglądy według licznika cykli, co zapobiega dryfowi wymiaru w miarę zużycia gniazd. Dokładamy okresowe próbkowanie CMM, rentgen i próby szczelności tam, gdzie są w specyfikacji, oraz raport wymiarowy i kosmetyczny do każdej partii. Dane statystyczne udostępniamy na życzenie.
13. Czy podpiszecie NDA, zanim obejrzycie pliki?
Tak, umowę poufności podpisujemy już na etapie wyceny, nie dopiero przed produkcją. Pliki CAD, specyfikacja wyrobu i informacje o programie zostają w zespole technologicznym. Pracujemy dla motoryzacji, elektroniki i przemysłu, gdzie ochrona projektu jest warunkiem współpracy, więc NDA traktujemy jako standard, a nie wyjątek.
14. Czy wysyłacie za granicę i jak pakujecie odlewy?
Wysyłamy kurierem DHL, FedEx albo transportem morskim, na warunkach Incoterms DAP lub DDP, zależnie od tego, kto załatwia odprawę. Detale zabezpieczamy antykorozyjnie, części kosmetyczne układamy w tacach piankowych lub blisterach, a do frachtu morskiego używamy skrzyń z certyfikatem IPPC. W komplecie idą dokumenty celne, świadectwo pochodzenia i faktura handlowa; morze do Europy lub USA to zwykle 3–5 tygodni.
15. Czy połączycie odlewanie, obróbkę, wykończenie i montaż?
Tak. Projekt i wykonanie formy, odlewanie, przycinanie, CNC, wykończenie powierzchni i lekki montaż prowadzimy pod jednym zamówieniem i jednym planem jakości. Zamiast koordynować kilku wykonawców i rozstrzygać, na którym etapie uciekł wymiar, macie jednego partnera od pierwszej próbki po gotowy detal.
16. Czym odlew ciśnieniowy różni się od innych metod odlewania aluminium?
Wysokociśnieniowy odlew ciśnieniowy opłaca się od około 500 sztuk wzwyż: daje cienkie ścianki, drobny detal i gładką powierzchnię, a koszt formy zwraca niska cena sztuki. Odlewanie w piasku sprawdza się przy bardzo dużych detalach i małych ilościach, ale powierzchnia jest grubsza, a tolerancje luźniejsze. Odlewanie grawitacyjne do form metalowych zajmuje miejsce pomiędzy nimi. Skrawanie z litego półfabrykatu wygrywa poniżej 500 sztuk albo wtedy, gdy nie możecie czekać na formę. Oferujemy obie drogi i w raporcie DFM wskazujemy tańszą dla waszego wolumenu.