Turnarea sub presiune a pieselor turnate de aluminiu implică injectarea de aluminiu topit într-o matriță de metal la presiune ridicată. Producția de masă se realizează prin umplere și răcire rapidă. Caracteristicile sale sunt strâns legate de designul matriței și parametrii procesului, făcându-l potrivit pentru fabricarea diferitelor piese industriale.
Eficiența remarcabilă a producției este un avantaj semnificativ. O singură deschidere și închidere a matriței completează formarea unei singure turnări, cu un ciclu tipic-de matriță de 30-90 de secunde. Formele cu mai multe cavități pot produce 2-8 piese simultan, potrivite pentru nevoile de producție în loturi care depășesc 100.000 de bucăți pe an. Rugozitatea suprafeței turnării formate poate atinge Ra 1,6-6,3μm și, în majoritatea cazurilor, nu este necesară nicio prelucrare secundară, permițând intrarea directă în etapa de asamblare.
Adaptabilitatea structurală are limite clare. Poate forma cavități interne complexe și structuri cu pereți-subțiri, cu grosimi ale peretelui cuprinse între 0,5-1 mm (în funcție de dimensiunea turnării), dar grosimea peretelui trebuie să fie uniformă, cu o abatere care să nu depășească 0,3 mm pentru a evita cavitățile de contracție cauzate de diferențele de viteză de răcire. Înălțimea nervurilor de armare nu trebuie să depășească de 5 ori grosimea peretelui, iar distanța trebuie menținută la 3-5 ori grosimea peretelui, sporind rigiditatea structurală fără a împiedica fluxul de metal.
Selectarea materialului trebuie să se potrivească cu caracteristicile procesului. Aliajele de aluminiu utilizate în mod obișnuit conțin 5%-12% siliciu, au o fluiditate bună și sunt potrivite pentru turnări complexe; aliajele care conțin 3%-5% cupru au rezistență ridicată, dar sunt predispuse să se lipească de matriță în timpul turnării sub presiune, necesitând o temperatură mai mare a matriței de 200-250 de grade. Aluminiul pur are o fluiditate slabă și este folosit doar pentru turnări de formă simplă, iar presiunea de turnare sub presiune trebuie crescută la 80-120MPa.
Parametrii procesului afectează calitatea turnării. Temperatura aluminiului topit trebuie controlată la 650-700 de grade; o temperatură prea ridicată poate duce cu ușurință la oxidare, în timp ce o temperatură prea scăzută va duce la umplere incompletă. Viteza de injectare este împărțită în injecție lentă (0,1-0,5 m/s) și injecție rapidă (3-8 m/s), cu viteze mai mari necesare pentru etapa de injecție rapidă a cavităților complexe. Distanța dintre canalele de apă de răcire a matriței ar trebui să fie de 15-30 mm pentru a se asigura că turnarea se solidifică la temperatura de demulare în 3-5 secunde.
Limitations require specific solutions. The casting may contain tiny pores, making it unsuitable for high-temperature (>200 de grade) pentru a evita deformarea cauzată de expansiunea porilor. Nu se pot forma piese turnate mari; în general, o singură turnare nu cântărește mai mult de 50 kg, iar aria proiectată este controlată în 0,5 m². Costurile de fabricație a matriței sunt ridicate, iar ciclurile de modificare sunt lungi, ceea ce o face nepotrivită pentru producția de mai multe-loturi mici, cu mai multe soiuri.
Turnarea sub presiune, cu caracteristicile sale de înaltă-presiune și proces rapid, are avantaje de neînlocuit în producția de masă a piesei turnate complexe de aluminiu. Prin definirea clară a limitelor de proiectare structurală și selectarea rațională a materialelor și a parametrilor procesului, avantajele sale de eficiență pot fi utilizate pe deplin, în timp ce potențialele defecte sunt evitate, îndeplinind cerințele de precizie și consistență ale pieselor industriale.
