铸铝箱体和铸铁箱体的优劣点对比分析
1) 重量:
铝的比重比铸铁要轻, 铸铁的密度为 7.8g/cm3, 铸铝的密度为
2.7g/cm3 ,比如同等结构的情况下铝制壳体要比铸铁制壳体轻很多。
所以在重量这一点上铝制壳体要比铸铁壳体占很大优势。 铸铁的强度
高 . 常用的铝合金强度如下表:
铸铁一般在 200~~400MPa的样子 , 但是铝合金重量轻,很多产业都用
铝合金代替铸铁了。但是铸铁还是有它的优势,比如灰铁的消振性,
抗性变能力好,球铁的耐磨性、塑性和强韧性综合较好。
例如:我们 BQ435联泵壳体为铸铁时联泵总重量大约 280kg,如果壳
体为铸铝经过估算联泵总重量大约为 160kg,质量减轻了 120kg。
2) 体积:
同样的原因, 铝比重轻, 单位体积的铝结构强度要小于铸铁, 所以同
等强度下铝制壳体体积会比铸铁制壳体大一些。 所以在体积这一点上
铝制壳体要比铸铁制壳体有一些劣势。 同等体积的情况下, 铸铝的强
度要小于铸铁。
3) 成本:
现在铝锭的市场价格是 17000 元/ 吨;铸铝毛坯 (含热处理)价格为:
38000 元/ 吨;铝制壳体在成本上大大高于铸铁制成本。所以在成本
上铸铝制壳体要比铸铁制壳体有很大的劣势。 根据三维软件的估算铸
铁壳体的重量大约为 200kg,铸铝壳体的重量大约为 85kg。
例如: BQ450联泵铸铁壳体铸造成本 =6000 (根据项目成本资金计划
所得)
BQ450 联泵铸铁壳体铸造成本 =6778 (根据采购估算所得)
4) 散热性:铝是热的良导体,它的导热能力比铁大 3 倍,工业上
可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。如果用铝制壳体
的话可以充分保证箱体的散热性。
例如:在相同的散热面积下 Q=mcΔt,m为质量、 c 为比热容
5) 耐腐蚀性和强度: 铝的表面因有致密的氧化物保护膜, 不易
受到腐蚀,常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、
石油精炼装置、石油和天然气管道等。铸铁在耐腐蚀性方面远
不及铸铝。
6)膨胀系数:从设计手册上查铸铝的线形膨胀系数为: (18.44 ~24.5 )
*10-6 / ℃ 轴承钢(用碳钢替代)为:( 10.6 ~ 12.2 )*10-6/ ℃
我们联泵从装配时的室温 20℃到夏季正常工作温度 100℃,轴
承外圈与铸铝壳体的配合因温度变化将增加间隙: (轴承外圈直径按
100mm计算)
[ (18.44 ~24.5 )- (10.6 ~ 12.2 )]*10-6 * 100 * 80
=(7.84 ~ 12.3)*10-6 *8000
=(6.3 ~9.8)*10-2 mm
结论:轴承与壳体的配合间隙因为温升,将带来 0.06 ~0.1 mm
的间隙;此间隙可能会造成轴承、齿轮的损坏。
7)噪音: 铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现
代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。