Литые керамические Al-MMC

Нанокерамические частицы выращиваются на месте в расплаве алюминиевого сплава, сочетая лёгкость и прочность алюминия с прочностью и твёрдостью керамики.

Это обеспечивает «замещение литью ковкой», снижение веса, экономию затрат и повышение производительности в процессах литья.

Идеально подходит для компонентов с высокой жесткостью и размерной стабильностью в аэрокосмическом и электронном оборудовании, несущих и легких шасси автомобилей, а также для шумоподавления деталей в железнодорожном транспорте.

Зачем использовать литые керамические алюминиевые матричные композиты

Литые керамические алюминиевые матричные композиты (Al-MMC / AlSiC) выращивают нанокерамические частицы на месте внутри расплава алюминия, создавая алюминиевую матрицу, усиленную частицами, которая сочетает низкую плотность и жёсткость алюминия с керамической прочностью, жесткостью и износостойкостью.

• Замещение ковачным отливом с экономией: Достигает кованой прочности, жесткости и пластичности при литье, снижая ковку и тяжёлую обработку, сокращая время производства и снижая общую стоимость.
• Легче, но прочнее и стабильнее: По сравнению с традиционными литыми алюминиевыми сплавами (такими как A356), он обладает значительно большей прочностью, жёсткостью и сроком службы усталости, а также превосходной размерной стабильностью и демпфированием во время термических циклов.
• Адаптируемая производительность: За счёт настройки содержания частиц, размера и системы матричного сплава можно настроить свойства для достижения конкретных целей по CTE, рабочему температурному диапазону и теплопроводности в сложных лёгких конструкциях.
• Удобное для процесса формирование в один шаг: Совместим с литью под низким давлением (T6), сжимающим литью (T6) и литью под давлением (некоторые классы не поддаются термической обработке), что позволяет формировать сложные геометрии близко к чистой форме с отличной партийной консистенцией.
• Доказано в сложных приложениях: Уже применяются в аэрокосмических конструкциях, электронных рамах, деталях автомобильных шасси и компонентах железнодорожного транспорта, где важна высокая жесткость, размерная стабильность и снижение веса.

Короче говоря, литье Al-MMC (AlSiC) позволяет создавать отливки высокой прочности и высокой жесткости, которые достигают или превосходят механические цели, при этом снижая вес и общую стоимость, что делает его привлекательной альтернативой растворам из кованого алюминия, титана и чугуна.

Мгновенная цитата

Популярные литые керамические композитные изделия Chalco с алюминиевой матрицой

Мы предоставляем индивидуальное и массовое производство песчаных отливок, отливок для металлических форм под низким давлением, гравитационных литьев и деталей для точного литья — предлагая комплексную доставку от прототипирования до массового производства.

Литый высокопрочный (JZ101) керамический алюминиевый матричный композит

JZ101 разработан для критически важных несущих деталей, таких как костяшки шасси и шарнирные рычаги, обеспечивая большую прочность и более длительный срок службы при том же весе.

Свяжитесь с нами сейчас

• Прочность на разрушение: 410–420 МПа
• Предел текучести: 340–350 МПа
• Модуль упругости: 85–95 GPa

Литый композит с высоким модулем (JZ109) керамический алюминиевый матричный композит

JZ109 разработан для приложений, требующих высокой точности, низкой деформации и демпфирования вибраций.

Он обеспечивает меньшее упругое смещение и большую размерную устойчивость при той же нагрузке, что делает его идеальным для компонентов электронного оборудования, инструментальных элементов и железнодорожных транспортных конструкций.

Свяжитесь с нами сейчас

• Прочность на разрушение: 360–370 МПа
• Предел текучести: 320–330 МПа
• Модуль упругости: >90 GPa

Литый композит с высокой пластичностью (JZ110) керамический алюминиевый матричный композит

JZ110 обеспечивает большую удлинённость и ввязчивость, чтобы справляться с требовательными условиями удара и допуска к сборке.

Он обеспечивает отличное поглощение энергии и устойчивость к ударам, сохраняет допуски при сборке и снижает риск разрушения хрупкости.

Свяжитесь с нами сейчас

• Прочность на разрушение: 350 МПа
• Предел текучести: 290 МПа
• Удлинение: 14%
• Предел усталости: 110 МПа

Другие литые керамические алюминиевые матричные композиты (все серии)

Мы также предлагаем широкий ассортимент литых керамических алюминиевых матричных композитных сплавов для удовлетворения различных потребностей применения.

Как выбрать подходящий материал для вашего проекта

• Для повышения прочности и устойчивости к усталости выбирайте JZ101.
• Для жёсткости и стабильности размеров выбирайте JZ109 или FC021.
• Для высокой удлинённости и удобной при сборке производительности выбирайте JZ110 или FC052S.
• Для максимальной ударной прочности выбирайте FC081 или FC041.
• Для приоритета стоимости и эффективности выбирайте FC061HTF.

Пришлите нам свои чертежи, целевые спецификации и условия работы, и мы предоставим индивидуальное решение для материалов, окно процесса, смету и срок выполнения в течение 48 часов.

Мгновенная цитата

Сравнение керамических алюминиевых матричных композитов и литого алюминиевого сплава A356

Полное повышение производительности — достижение как лёгкого дизайна, так и высокой прочности.

По сравнению с традиционным литым алюминиевым сплавом A356, керамические алюминиевые матричные композиты Chalco (серия JZ) обеспечивают значительные улучшения прочности, жесткости и срока службы усталости, при сохранении низкой плотности и отличной обработанности.

Керамические алюминиевые матричные композиты Chalco — позволяющие вашим отливкам быть легче, прочнее и превосходить возможности традиционных алюминиевых сплавов.

Преимущества литых керамических алюминиевых матричных композитов

• Низкая плотность: естественно лёгкий, с плотностью, сопоставимой с алюминиевыми сплавами — идеально подходит для достижения целей по снижению веса.
• Высокая прочность: Прочность на растяжение и предел текучести значительно выше, чем у традиционных литых алюминиевых сплавов.
• Высокий модуль: упругий модуль до 95 ГПа, обеспечивающий меньшую упругую деформацию при той же нагрузке, лучшую размерную стабильность и превосходное демпфирование вибраций.
• Устойчивость к усталости: значительно улучшила срок службы и предел усталости при типичных условиях, таких как вращающееся изгибание или испытания с двойным отверстием.
• Износостойкость: Более высокая твёрдость и меньшие потери на трение, подходят для длительной эксплуатации и высокочастотных движущихся частей.
• Коррозионная устойчивость: сохраняет коррозионную устойчивость алюминиевых сплавов, обеспечивая стабильное обслуживание в различных условиях.
• Устойчивость к высоким температурам и термической усталости: превосходная прочность на высокие температуры и характеристики ползучести для повышения надёжности при термических циклах.
• Удобно для процесса и обработки: совместимо с литью под низким давлением (T6), литью с давлением (T6) и литью под давлением (некоторые классы не поддаются термической обработке); поддерживает традиционную обработку и сварку, а также доступны варианты порошковой обработки для 3D-печати.

Случаи применения литых керамических алюминиевых матричных композитов

Применение в аэрокосмической отрасли

Тяньгун-1:

• Решение: заменили отдельные компоненты из титанового сплава на литый керамический алюминий (Al-MMC / AlSiC).
• Результат: Достигнут около 30% снижения веса при увеличении жёсткости и стабильности размеров, что позволило высокоточную стыковку между космическим аппаратом Шэньчжоу и станцией.

Тяньгун-2:

• Доставка: 38 ключевых конструктивных компонентов.
• Результат: Общее снижение веса составило около 28 кг. Отличная устойчивость размеров и демпфирование вибраций обеспечивали точную работу изображения, отслеживания и наведения для бортовых камер.

Чанъэ-3

• Решение: Заменили частично титановый сплав на литый керамический алюминий.
• Результат: Достигнут около 30% снижения веса, значительно повышена точность вращения и надёжность движущихся частей пространства, сохраняя стабильную работу в условиях термического циклирования и вибраций.

Авиационные применения

• 

  Впускная дверная рама вспомогательной силовой установки (APU) топливно-силовой системы уже успешно установлена на крупном самолёте C919 No 003.

Другие аэрокосмические применения керамических алюминиевых матричных композитов:

Компоненты дверей салона

Механизмы бионической кабины

Плечи шарнирных рычагов самолёта

Комплексные характеристики керамических алюминиевых матричных композитов Chalco превосходят алюминиево-литиевый сплав третьего поколения 2196 и включены в стандарты материалов и список квалифицированных поставщиков COMAC.

Автомобильные применения (шасси)

Литые керамические алюминиевые матричные композиты используются в подрамниках, рулевых кулаках и рычагах управления — ключевых компонентах автомобильного шасси.

Они соответствуют требованиям по прочности, жесткости и усталости, заменяя кованые детали, обеспечивая меньший вес, большую устойчивость и меньшую стоимость.

Использование керамического алюминия для рулевых кастетов обеспечивает прочность и усталость, что позволяет заменять литую ковку, значительно снижать вес и делать более устойчивую и эффективную сборку.

Автомобильный рулевой кулак

Использование рулевых кастетов из литого керамического алюминия (Al-MMC) достигает примерно 56% снижения веса по сравнению с чугуном и примерно на 10% по сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами — и всё это без увеличения стоимости.

Свяжитесь с нами сейчас

Ступица автомобильного колеса

С литыми керамическими алюминиевыми ступицами (Al-MMC) вес снижается примерно на 70% по сравнению с чугунными ступицами и примерно на 20% по сравнению с обычными алюминиевыми колёсами.

Свяжитесь с нами сейчас

Помимо керамических алюминиевых матричных композитных решений, Chalco также предлагает изделия из литого и кованого алюминиевого колёса, покрывающие различные потребности в лёгкой конструкции, прочности и экономичности.

Мгновенная цитата

Литье алюминиевых ступиц колеса

Ковка ступиц из алюминия

Алюминиевые колёса против стальных колёс

Оборудование для сварки чипов и электронной упаковки

В проектах следующего поколения по сварке чипов и упаковке условия высокой скорости движения (16–20 г) требуют исключительной жёсткости, размерной стабильности и превосходного демпфирования вибраций от конструктивных компонентов.

Свяжитесь с нами сейчас

Применение на высокоскоростных железных дорогах

Достигайте более лёгких, стабильных и тихих характеристик при сохранении структурной безопасности — керамические алюминиевые матричные композиты позволяют снизить вес, повысить скорость, повысить энергоэффективность и снизить шум для высокоскоростных поездов.

Заменяя импортный чугун на керамические алюминиевые матричные композитные отливки, вес уменьшается примерно на 60%, с лучшим рассеиванием тепла, снижением вибраций и большей надёжностью при долгосрочной высокой нагрузке и термических циклах.

Свяжитесь с нами сейчас

Наши партнёры по литью керамическим алюминиевым матричным композитам

Мы тесно сотрудничаем со многими ведущими отрасловыми организациями и брендами, сосредотачиваясь на исследованиях, разработке и применении высокопроизводительных керамических алюминиевых матричных композитов.

Наши основные партнёры включают:

• CRRC (China Railway Rolling Stock Corporation): мировой лидер в производстве железнодорожного транспортного оборудования.
• AVIC (Корпорация авиационной промышленности Китая): Партнёрство в разработке передовых авиационных материалов и компонентов.
• CASIC (Китайская корпорация аэрокосмической науки и промышленности): Применение высокопроизводительных керамических алюминиевых матричных композитов в аэрокосмическом оборудовании.
• China North Industries Group (NORINCO): использование керамических алюминиевых матричных композитов в оружейных системах и оборонных проектах.
• China South Industries Group: Улучшение легкости и долговечности оборонного оборудования с помощью технологии керамического алюминиевого композита.
• COMAC (Коммерческая авиационная корпорация Китая): главный разработчик гражданских самолётов Китая; керамические алюминиевые матричные композиты используются в C919 и других программах.
• AECC (Aero Engine Corporation of China): пионер в области исследований и разработок авиационных двигателей, широко применяющий керамические алюминиевые матричные композиты в двигателях и других критически важных компонентах.

Наше производственное оборудование

Мы специализируемся на инвестиционном точном литье с использованием процесса кремнеземного соля, поддерживаемого тесным сотрудничеством с ведущими отечественными университетами и научно-исследовательскими институтами.

Обладая надёжными техническими возможностями, мы успешно массово произвели более 3000 точных отливок, охватывающих сложные конструкции и требования к высокой согласованности в различных отраслях.

Чтобы сократить время подготовки формы и быстро доставить прототипы клиентам, мы оснащены следующими:

3D-принтер с интеллектуальным песчаным сердечником (2000 × 1000 × 750 мм).

Два 3D-принтера с восковыми узорами (1200 × 1200 × 600 мм и 500 × 500 × 500 мм)

Мгновенная цитата

Оборудование для инжекции воска

Оборудование для восковых узоров

Вакуумная печь под давлением

Они позволяют быстро производить песочные формы, песчаные сердечники и восковые узоры, обеспечивая эффективное и надёжное литье сложных компонентов.

Непрерывная линейка формовки из песка из смолы

Эта система включает линию для формования песка из смолы и коробчатую сборочную линию, обеспечивающую возможность производства крупных отливок.

Литейная линия низкого давления

Это оборудование позволяет непрерывно и масштабно производить отливки различных спецификаций (максимальный размер литья 1200 × 1100 × 1000 мм).

Машина для литья с дифференциальным давлением — тип с двумя станциями

Эта система работает при синхронизированном давлении 6 бар и может лить детали до 1500 × 1300 мм.

Гравитационная литьевая машина

Вертикально разделённая гравитационная машина, подходящая для производства отливок меньшего размера.

Соответствие и согласованность: тестирование, НИОКР и контроль качества

Мы создали интегрированную систему верификации, охватывающую весь процесс — от поступающих материалов до производства и окончательной поставки.

Все испытания и записи проводятся в соответствии со стандартами ASTM / ISO / GB, обеспечивая согласованность партий, полную прослеживаемость и возможность предоставлять отчёты о испытаниях материалов (MTR) и сертификаты инспекции с каждой отправкой.

Мы также поддерживаем проектные тестовые планы и проверку от сторонних разработчиков.

• Флуоресцентная проникающая инспекция (FPI): быстрое обнаружение поверхностных трещин и дефектов проникания для повышения устойчивости материала и качества поверхности литья.
• Рентгеновская съёмка в реальном времени (RT): онлайн-проверка на усадки, включения и трещины, помогая оптимизировать параметры процесса.
• Машина для испытаний усталости: выполняет вращающиеся испытания на изгиб, натяжение–сжатие и усталость в открытых отверстиях, генерируя кривые S–N и пределы усталости.
• Машина для испытаний на растяжение: измеряет Rm, Rp0.2, A и E для проверки прочности, жёсткости и соответствия удлинению.
• Анализаторы водорода / ONH: Контролировать содержание газа и чистоту расплава для снижения пористости и риска хрупких трещин.
• Металлографический микроскоп: Наблюдает размер/распределение частиц, микроструктуру и пористость для оценки стабильности материала.
• Рентгеновский дифрактометр (XRD): анализирует фазовый состав, осадки и остаточные напряжения для направления термической обработки и оптимизации эффективности.
• Анализатор размера частиц (PSD): измеряет распределение D10 / D50 / D90 для обеспечения согласованности фазы усиления и повторяемости.

Пришлите нам свои чертежи, целевые спецификации и условия работы, и мы предоставим индивидуальное решение для материалов, окно процесса, план испытаний, смету и срок выполнения в течение 48 часов.

Мгновенная цитата

Упаковка и транспортировка литых керамических алюминиевых композитов

Для обеспечения внешнего вида и стабильности использования керамических алюминиевых матричных композитов при глобальной транспортировке мы используем многослойную защиту и предлагаем индивидуальные варианты упаковки.

• Внутренняя защита: функциональные поверхности покрываются защитной пленкой ПЭ, а между листами размещаются безпыльные промежутки. Детали с покрытием или зеркальными покрытиями обматываются отдельно для защиты от царапин и давления.
• Защита от влаги и коррозии: антикоррозионная пленка VCI с вакуумно герметичными алюминиево-пластиковыми барьерными пакетами, содержащими осушители и карты индикатора влажности (HIC). Дополнительная защита доступна для морских перевозок.
• Усиление конструкции: амортизация при выходе в открытый космос, индивидуальные позиционные поддоны, угловые защитники, стрейч-плёнка и крепящие ленты с прозрачными этикетками предупреждения о ударах и наклоне обеспечивают безопасное обращение.
• Ящики и сертификация: фанерные ящики (соответствующие ISPM 15) с четырёхсторонним доступом к вилочному погрузчику; Рекомендуемый вес клетки ≤1200 кг (обычно 300–800 кг).
• Сопроводительные документы: упаковочный лист, счет/коносамент, сертификат материалов EN 10204 3.1 и отчёты об инспекции (размеры, плоскость, покрытие и др.), доступны по запросу.

Связанные вопросы, часто задаваемые вопросы

Что такое алюминиевый матричный композит (Al-MMC / AlSiC)?

Это композитный материал, получаемый путём добавления керамических арматур (таких как SiC, Al₂O₃, TiC или TiB₂) в матрицу алюминиевого сплава, сочетая лёгкость и пластичность алюминия с прочностью, твёрдостью и устойчивостью керамики.

Его можно получить с помощью in-situ реакции, порошковой металлургии или процессов литья, при этом свойства регулируются за счёт регулировки доли частиц, размера, диапазона CTE/температуры и теплопроводности.

AlSiC — типичная система, использующая частицы SiC в качестве фазы усиления.

Насколько прочны алюминиевые матричные композиты?

Обычно они обладают большей прочностью, чем обычные литые алюминиевые сплавы, с существенным улучшением жёсткости и усталости.

• JZ101 (Высокой прочности): 410–420 МПа
• FC041 (Высокая прочность): 530–550 МПа
• FC081 (сверхвысокая прочность): ≥630 МПа

Получите образцы и быструю смету

Персонализируйте материал с учётом целевого CTE, температурного диапазона или теплопроводности — присылайте нам свои чертежи и условия работы, и мы предоставим материальное решение, окно процесса, смету и срок выполнения в течение 48 часов.

Мгновенная цитата