Aluminiumdruckguss ist ein beliebtes Herstellungsverfahren zur Herstellung präziser, komplexer Metallteile in Branchen wie der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Konsumgüterindustrie. Zwei der am häufigsten im Druckguss verwendeten Aluminiumlegierungen sind A383 und A380. Diese beiden Legierungen, auch bekannt als ADC12 bzw. ADC10, machen einen erheblichen Anteil aller weltweit hergestellten Aluminiumdruckgussteile aus. A383 hat sich aufgrund seiner ausgewogenen Eigenschaften, seiner Bearbeitbarkeit, Gießbarkeit und relativ geringen Kosten zur vorherrschenden Legierung entwickelt, insbesondere in Asien. A380 erfreut sich jedoch in einigen Regionen ebenfalls weiterhin großer Beliebtheit. Hier geben wir einen Überblick über das Material A383, indem wir seine Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen und Unterschiede zur Aluminiumdruckgusslegierung A380 aufschlüsseln.
Was ist das Aluminiummaterial A383?
A383 ist eine Aluminiumlegierung, die bei der Herstellung von Aluminiumdruckgussteilen verwendet wird und auch als ADC12-Material bekannt ist. Dieses Metall ist eines der Materialien für Aluminiumdruckgussteile und ist für seine ausgewogenen mechanischen Eigenschaften, seine Bearbeitbarkeit und Gießbarkeit bekannt. Darüber hinaus ist es für seine hohe Wärmeleitfähigkeit bekannt.
A383 Aluminium-Äquivalente:
A383-Aluminium hat Äquivalente in anderen Systemen:
- ASTM B85: A383.0
- DIN: G-AlSi9Cu3
- JIS: ADC12
Diese Äquivalente basieren auf ähnlichen Zusammensetzungen und Eigenschaften, es können jedoch geringfügige Abweichungen bestehen. Überprüfen Sie immer die spezifischen Normen auf detaillierte Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften.
Vorteile des Materials A383:
- Gute mechanische Eigenschaften – Mechanische Eigenschaften beziehen sich auf die inhärenten mechanischen Merkmale eines Materials, wie etwa seine Zugfestigkeit und Beständigkeit gegen äußere Kräfte wie Druck und Scherung. A383 ist eine Legierung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften.
- Korrosionsbeständigkeit – Die Legierung enthält Zusätze wie Chrom und Zink, die ihre Korrosionsbeständigkeit verbessern, insbesondere in Meeresumgebungen.
- Gute Bearbeitbarkeit – Die Bearbeitbarkeit bezieht sich darauf, wie leicht ein Material geschnitten und verarbeitet werden kann. ADC12 ist für seine hervorragende Bearbeitbarkeit bekannt.
- Gute Gießbarkeit – Diese Legierung bereitet beim Gießen kaum Schwierigkeiten.
- Niedrige Kosten – Es ist weniger teuer als andere Luft- und Raumfahrtlegierungen wie Stahl oder Titan.
Nachteile des Materials A383:
- Geringere Festigkeit als manche Legierungen – Obwohl der A380 stark ist, fehlt ihm die sehr hohe Festigkeit von Legierungen wie 7075 oder 2024, die in strukturellen Flugzeugkomponenten verwendet werden. Seine Einsatzmöglichkeiten sind begrenzter.
- Anfällig für Spannungsrisskorrosion – Die Legierung neigt mit der Zeit zur Rissbildung, insbesondere wenn sie Spannungen in korrosiven Umgebungen ausgesetzt ist. Dies schränkt ihre Verwendung ein.
- Schlechte Leistung bei hohen Temperaturen – Der relativ niedrige Schmelzpunkt von Aluminium begrenzt die Eignung der Legierung für Anwendungen bei hohen Temperaturen. Ab 150 °C verliert sie an Festigkeit.
- Elektrisch leitfähig – Aluminium ist hochgradig elektrisch leitfähig, was bei manchen elektrischen Anwendungen ein Nachteil sein kann. Möglicherweise ist eine Isolierung erforderlich.
- Herausforderungen beim Schweißen – Das Schweißen von Aluminium kann anspruchsvoller sein als das Schweißen anderer Metalle und erfordert häufig spezielle Techniken und Fachkenntnisse.
Chemische Zusammensetzung und Materialeigenschaften von A383 (ADC12) Aluminium
A383 ist eine von ASTM definierte Legierung. Die chemische Zusammensetzung von A383 ist in ASTM B85 für Druckgussteile aus Aluminiumlegierungen angegeben. Nachfolgend finden Sie die Einzelheiten seiner Zusammensetzung in Massenprozent:
| Legierungsname | Cu | Si | Mg | Zn | Fe | Mn | Cr | Ni | Sn | Pb | Ti | Al |
| ADC12 | 1,5-3,5 | 9,6-12,0 | ≤0,3 | ≤1,0 | ≤1,3 | ≤0,5 | – | ≤0,5 | ≤0,2 | ≤0,2 | ≤0,3 | Gleichgewicht |
Si (Silizium):
In großen Mengen vorhandenes Silizium wirkt sich positiv auf die Fließfähigkeit der Schmelze und die Beständigkeit gegen Erstarrungsrisse aus. Ein eutektisches Erstarrungsmuster ist entscheidend für eine gute Gießbarkeit.
Cu (Kupfer):
Kupfer erhöht die Festigkeit durch Aushärtung, allerdings auf Kosten der Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Auch im Englischen wird Kupfer häufig als „Copper“ bezeichnet.
Mg (Magnesium):
Magnesium erhöht wie Kupfer die Festigkeit durch Ausscheidungshärtung. Da es sich jedoch um ein hochreaktives Element handelt, muss es sorgfältig gehandhabt werden, um eine Oxidation zu vermeiden.
Fe (Eisen):
Eisen verringert die Zähigkeit, daher wird seine Obergrenze streng kontrolliert. Es trägt auch dazu bei, das Festkleben in Formen zu verhindern.
Das Material A383 ist eine Al-Si-Cu-Legierung. Seine Materialeigenschaften werden auf Grundlage dieses chemischen Systems mit verschiedenen enthaltenen Elementen bestimmt. Es gibt Wechselwirkungen zwischen den Elementen, sodass es nicht immer einfach ist, die ideale Zusammensetzung anzugeben. Selbst innerhalb des ASTM-Standardbereichs kann es zu Problemen kommen, wenn zu viel oder zu wenig von bestimmten Elementen hinzugefügt wird. Produktionsingenieure müssen in der Lage sein, die Materialkomponenten umfassend zu überblicken.
Physikalische und mechanische Eigenschaften von Aluminium A383 (ADC12)
Tatsächlich hat A383 unter den Aluminiumlegierungen keine sehr gute Wärmeleitfähigkeit. Da die Wärmeleitfähigkeit von reinem Aluminium 236 W/m°C beträgt, ist sie weniger als halb so hoch. Da die Eigenschaften von Aluminium variieren, seien Sie bei der Materialauswahl vorsichtig.
Die folgende Tabelle veranschaulicht die physikalischen Eigenschaften von A383 (ADC12):
| Legierungsname | Dichte (Mg/m³) | Liquidus (°C) | Solidus (°C) | Wärmeausdehnungskoeffizient (20°C, x10^-6/°C) | Wärmeausdehnungskoeffizient (20-200°C, x10^-6/°C) | Wärmeausdehnungskoeffizient (30-300°C, x10^-6/°C) | Wärmeleitfähigkeit (W/m°C) | Elastizitätsmodul (GPa) |
| A3832 | 2,70 | 580 | 515 | – | 21,0 | – | 92 | – |
A383 hat eine angemessene Streckgrenze und Zugfestigkeit, weist jedoch eine geringe Dehnung und erhebliche Variabilität auf. Aus diesem Grund wird es häufig als hartes und sprödes Material beschrieben. Solche Materialien können aufgrund von Gussfehlern reißen, was es schwierig macht, die Festigkeitsqualität sicherzustellen. Auch die Dauerfestigkeit weist große Variabilität auf. Daher ist es üblich, einen hohen Sicherheitsfaktor zu verwenden.
Die folgende Tabelle zeigt die mechanischen Eigenschaften von A383 (ADC12):
| Legierungsname | Streckgrenze (MPa) | Zugfestigkeit (MPa) | Dehnung (%) | Härte (HB) | Härte (HRB) |
| ADC12 | 157 (σ=14) | 228 (σ=41) | 1,4 (σ = 0,8) | 74,1 (σ=1,5) | 40,0 (σ=1,8) |
Aus Sicht von Konstruktionsdesignern kann die Verwendung von A383 eine ziemliche Herausforderung darstellen. Überraschenderweise wird diese Legierung bei ihrer Verwendung häufig für sehr niedrige Spannungsniveaus ausgelegt. Die schlechte Qualität von Druckgussprodukten stellt eine erhebliche Einschränkung dar, und die Materialeigenschaften von A383 sind nicht immer hervorragend, was auch der tatsächlichen Situation entspricht.
Anwendungen des Aluminiummaterials A383
Mehr als 90 % der Druckgussprodukte in Asien bestehen aus A383 – ADC12. Das mag abwertend klingen, aber es gibt tatsächlich spezielle Anwendungen für A383-Aluminium. Druckgussprodukte aus A383-Material sind so konzipiert, dass aktive Lagerspannungen vermieden werden. Es wird beispielsweise für Aluminiumteile wie die folgenden verwendet:
- Getriebegehäuse
- Zylinderblöcke
- Zylinderkopfhauben
- Wechselrichtergehäuse
A383-Aluminium wird in einer Vielzahl von Teilen verwendet, darunter Automobilkomponenten, Motorräder, landwirtschaftliche Maschinen und Haushaltsgeräte. Obwohl Motorteile und Antriebskomponenten scheinbar großen Kräften ausgesetzt sind, sind sie so konstruiert, dass sie nur geringen Belastungen standhalten, was auch der tatsächlichen Situation entspricht. Andernfalls würde das Material aufgrund seiner Eigenschaften brechen. Daher ist es nicht für Teile geeignet, die aktiver Belastung ausgesetzt sind, wie z. B. Fahrzeugrahmen und -räder.
Wie Sie der obigen Liste entnehmen können, wird A383 überwiegend in Teilen für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verwendet. Aufgrund seiner häufigen Verwendung in Motoren und Getrieben wird erwartet, dass die Nachfrage nach A383 mit der fortschreitenden Umstellung auf Elektrofahrzeuge (EVs) relativ zurückgehen wird. Wie bereits erwähnt, wird A383 in mehr als 90 % der Druckgussprodukte verwendet. Mit anderen Worten: Die Prozesse wurden für A383 optimiert. Wenn also ein Materialwechsel erforderlich ist, kann es eine Herausforderung darstellen, die Prozesse zu ändern.
A383 vs. A380 Aluminium: Was sind die Unterschiede zwischen ADC10 und ADC12?
A380, auch bekannt als ADC10-Aluminium, ist eine weitere beliebte Druckgusslegierung, die für ihre hervorragenden Eigenschaften bekannt ist. Hier sind die Unterschiede zwischen den Aluminiumlegierungen A383 und A380:
Chemische Zusammensetzung
Siliziumgehalt (Si): A380 hat einen niedrigeren Si-Gehalt (7,59,5 %) als A383 (9,612,0 %). Dies wirkt sich auf die Fließfähigkeit beim Gießen aus, wobei A383 eine bessere Fließfähigkeit aufweist.
Kupfergehalt (Cu): A380 enthält etwas mehr Cu (2,04,0 %) als A383 (1,53,5 %).
Mechanische Eigenschaften
Streckgrenze und Zugfestigkeit: A380 hat eine etwas höhere Streckgrenze (160 MPa) und Zugfestigkeit (320 MPa) als A383 (157 MPa bzw. 310 MPa).
Härte: A383 hat eine etwas höhere Härte (86 HB) als A380 (83 HB).
Nutzung und Übergang
Ersatz: Der A380 wurde im Druckgussverfahren aufgrund von Kostensenkungen und Materialstandardisierung, insbesondere in der Automobilindustrie, weitgehend durch den A383 ersetzt.
Internationale Verwendung: Während A383, auch bekannt als ADC12, häufig in Japan verwendet wird, sind A380-ähnliche Legierungen in Europa weiter verbreitet.
Bei DieCasting Mould sind wir Experten im Druckguss und unterstützen die Produktherstellung unserer Kunden. Wenn Sie sich in der Ideenphase der Produktentwicklung befinden, können Sie sich gerne an uns wenden.
