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Herstellung von Aluminiumgehäusen ohne Porosität

Herstellung leistungsstarker Aluminiumgehäuse für Nachrüst-Kompressorsysteme im Automobilbereich.

Projektübersicht

Für spezialisierte Automobilanwendungen werden Kompressoren häufig als Leistungs-Upgrades nachgerüstet. Diese Systeme erfordern präzise Komponenten, die Druck und mechanischen Belastungen standhalten und gleichzeitig eine perfekte Abdichtung gewährleisten. Omnidex wurde beauftragt, Aluminiumgehäuse für verschiedene Fahrzeugmodelle zu fertigen. Die Produktionsmengen waren relativ gering, meist nur einige hundert Einheiten pro Modell. Daher bestand die Herausforderung darin, ein Fertigungsverfahren zu entwickeln, das hohe Qualität liefert und gleichzeitig die Werkzeugkosten wirtschaftlich hält.

Technische Herausforderung

Kompressorgehäuse müssen zwei entscheidende Anforderungen erfüllen:

• Strukturelle Festigkeit unter Druck
• Keine innere Porosität

Selbst kleinste Porosität kann in druckbeaufschlagten Systemen zu Leckagen führen und die Leistung beeinträchtigen.

Gleichzeitig waren aufgrund der geringen Stückzahlen kostenintensive Verfahren wie Feinguss oder Druckguss wirtschaftlich nicht sinnvoll.

Es wurde ein Verfahren benötigt, das Folgendes vereint:

• geringere Werkzeugkosten
• gute Maßgenauigkeit
• und eine absolut zuverlässige Dichtleistung.

Auswahl des Gießverfahrens

Um die anfänglichen Werkzeugkosten zu senken, wurden die Gehäuse im Aluminium-Schwerkraftguss hergestellt. gravity casting in aluminium.

Schwerkraftguss bietet mehrere Vorteile für mittlere und kleine Produktionsmengen:

• deutlich geringere Werkzeugkosten im Vergleich zu Druckguss oder Feinguss
• gute mechanische Eigenschaften bei Aluminiumlegierungen
• Flexibilität für komplexe Formen wie Kompressorverteiler

However, gravity casting can sometimes produce minor internal porosityAllerdings kann Schwerkraftguss gelegentlich geringe innere Porosität erzeugen, was in vielen Anwendungen akzeptabel ist, bei druckbeaufschlagten Kompressorkomponenten jedoch nicht toleriert werden kann.

Lösung des Porositätsproblems

Um sicherzustellen, dass die Gehäuse vollständig abgedichtet waren, wurde ein Harzimprägnierungsverfahren eingesetzt. resin impregnation process was used.

Nach dem Gießen und der Bearbeitung wurden die Gehäuse einer speziellen Dichtbehandlung unterzogen, die mikroskopische Porosität beseitigen sollte.

Der Prozess umfasste:

1. Erwärmen eines speziell formulierten Harzes auf die richtige Temperatur
2. Aufbringen des Harzes auf die inneren Oberflächen des Gussstücks unter Druck
3. Ermöglichen, dass das Harz in jede Mikroporosität innerhalb der Aluminiumstruktur eindringt

Sobald das Harz die mikroskopischen Hohlräume gefüllt hatte, wurde überschüssiges Material durch Absaugen oder Ablassen entfernt.

Dieses Verfahren dichtete das Gussstück im Inneren ab, ohne die äußeren Abmessungen zu verändern.

Druckprüfung

Nach dem Imprägnierungsprozess wurde jedes Kompressorgehäuse einer Druckprüfung unterzogen. pressure verification test.

Die Gehäuse wurden auf eine kontrollierte Temperatur erwärmt und anschließend unter Druck gesetzt, um zu bestätigen, dass die Komponenten vollständig abgedichtet waren.

Dieser letzte Schritt stellte sicher, dass jedes Gehäuse die für den Betrieb des Kompressors erforderlichen Leistungsanforderungen erfüllte.

Endergebnis

• zuverlässige porenfreie Gehäuse
• reduzierte Werkzeuginvestition
• eine Produktion, die für spezialisierte Automotive-Aftermarket-Anwendungen geeignet ist

Die fertigen Komponenten boten die Festigkeit, Dichtleistung und Maßgenauigkeit, die für Kompressorsysteme erforderlich sind.

Engineering Insight

Dieses Projekt zeigt, wie die richtige Kombination aus Fertigungsverfahren und Sekundärprozessen praktische Lösungen für technische Kleinserienfertigung bieten kann.

• Schwerkraftguss
• Präzisionsbearbeitung
• Dichtung durch Harzimprägnierung
• Druckprüfung