Panduan untuk Mengoptimalkan Proses Pengeboran Alloy Aluminium

Teknologi pengecoran aluminium telah memainkan peran penting dalam industri otomotif dan ruang angkasa selama beberapa dekade, dengan penerapan yang luas dimulai pada pertengahan tahun 1970an. Di antara berbagai paduan, sistem aluminium-silikon (Al-Si) mendapat keunggulan khusus karena karakteristik pengecorannya yang unggul, sering kali ditingkatkan dengan penambahan tembaga dan/atau magnesium untuk meningkatkan kekuatan.

Dalam aplikasi pengecoran gravitasi, paduan A319 dan A356 mendominasi penggunaan industri. Untuk die casting bertekanan tinggi (HPDC), paduan A380 dan A383 banyak digunakan. Meskipun A380 terutama melayani aplikasi non-struktural seperti housing dan penutup, A383 menawarkan kekuatan lebih tinggi untuk komponen struktural dengan persyaratan kinerja yang menuntut.

Dorongan terhadap bobot otomotif yang lebih ringan telah mendorong pengembangan paduan logam canggih seperti AURAL-2, Silafont-36, dan Magsimal-59. Bahan-bahan ini memenuhi persyaratan ketat untuk komponen struktur bodi yang memerlukan kekuatan dan keuletan tinggi. Namun, batasan kandungan besi yang ketat (<0,2%) membatasi penggunaan paduan sekunder, sehingga mengakibatkan biaya lebih tinggi dibandingkan dengan paduan A319 dan A380 konvensional.

Sistem paduan pengecoran yang paling umum menawarkan kemampuan pengecoran dan ketahanan korosi yang sangat baik. Penyesuaian konten silikon memungkinkan kontrol atas kekuatan, keuletan, dan fluiditas.

Paduan ini memberikan kekuatan tinggi dan kemampuan mesin yang baik namun menunjukkan ketahanan korosi yang relatif buruk. Perlakuan panas biasanya meningkatkan sifat mekanik.

Terkenal karena ketahanannya terhadap korosi yang luar biasa, khususnya di lingkungan laut. Karakteristik pengecorannya yang lebih menantang memerlukan pemrosesan yang presisi.

Meskipun menawarkan kekuatan dan kekerasan yang tinggi, paduan ini menunjukkan kemampuan pengecoran dan ketahanan terhadap korosi yang lebih buruk, sehingga seringkali memerlukan perawatan khusus.

Paduan aluminium cor mengalami berbagai perlakuan panas termasuk homogenisasi, perlakuan panas larutan, pendinginan, dan temper. Beberapa komponen menggunakan metode "casting-trimming-shipping" (CTS) tanpa perlakuan panas, khususnya dalam aplikasi pengecoran bertekanan.

Paduan aluminium menduduki peringkat kedua sebagai logam struktural yang paling banyak digunakan setelah baja, karena kepadatannya yang rendah, rasio kekuatan terhadap beratnya yang tinggi, dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik. Properti ini menjadikannya ideal untuk aplikasi dirgantara, otomotif, kelautan, dan elektronika daya.

Peleburan laser selektif (SLM) telah muncul sebagai teknologi manufaktur aditif yang menjanjikan untuk komponen aluminium. Proses ini memungkinkan geometri kompleks dengan struktur mikro halus dan sifat mekanik yang ditingkatkan. Namun, pasca-pemrosesan tetap diperlukan untuk mencapai kualitas permukaan dan akurasi dimensi tingkat industri.

Produsen memilih di antara empat metode pengecoran utama:

• Pengecoran pasir (diberi makan gravitasi)
• Pengecoran investasi (diberi makan gravitasi dalam cetakan keramik)
• Pengecoran gravitasi cetakan permanen
• Die casting bertekanan dalam cetakan logam permanen

Industri pengecoran aluminium telah menyaksikan kemajuan signifikan dalam metode pemrosesan termasuk berbagai perlakuan pemadatan dan komposisi paduan baru. Sekitar 20% produksi aluminium global melayani aplikasi pengecoran, dengan suhu leleh aluminium yang relatif rendah namun penyusutan yang signifikan selama pemadatan (3,5%-8,5%) memerlukan desain cetakan yang cermat.

Sebagai sistem aluminium cor yang paling penting, paduan Al-Si memiliki diagram fase eutektik sederhana. Penyempurnaan struktur mikro melalui pendinginan atau modifikasi cepat (penambahan senyawa natrium) secara signifikan meningkatkan sifat mekanik. Paduan dengan tembaga, magnesium, atau nikel meningkatkan kekuatan dan kinerja suhu tinggi untuk aplikasi berat seperti komponen mesin.