Explicació de l'extrusió d'alumini, eines, característiques del procés i aplicacions

Explicació de l'extrusió d'alumini, eines, característiques del procés i aplicacions

Temps de lectura: 8 minuts

Al nostre darrer bloc(Extrusió d'alumini explicada, pros i contres)vam cobrir breument els fonaments de l'extrusió d'alumini, els mètodes d'extrusió, la selecció de materials i els avantatges i desavantatges de l'extrusió d'alumini.Per a la majoria dels enginyers, l'emmotllament per injecció i l'estampació són els processos més comuns, i se sap poc sobre l'alumini o l'extrusió d'alumini.Però veiem una tendència que l'alumini o l'extrusió d'alumini s'utilitza cada cop més en diverses indústries, i l'ús de l'extrusió d'alumini pot tenir un paper inesperat en la reducció de costos i la reducció de pes.

Només quan entenem completament elprocés, utillatge, característiques i aplicació de l'emmotllament per extrusió d'aluminii altres coneixements relacionats, podem dissenyar extrusions d'alumini per garantir una alta qualitat i un baix cost de les extrusions d'alumini, que és el punt més crític per a un bon DFM.

Per tal d'aconseguir una comprensió més completa de l'emmotllament per extrusió d'alumini.

En aquest capítol s'elaborarà el procés d'extrusió de l'alumini des de tres aspectes:eina tàctil d'alumini d'extrusió, característiques del procés i escenaris d'aplicació.

1 matriu d'extrusió d'alumini

Tot i que els enginyers de disseny de productes no dissenyen matrius d'extrusió d'alumini, entendre l'estructura bàsica de la matriu d'extrusió i el mecanisme de com forma diferents perfils d'extrusió pot ajudar a reduir els costos de la matriu i millorar la productivitat de l'extrusió mitjançant un disseny optimitzat quan es dissenyen extrusions.

1) Què és la matriu d'extrusió d'alumini?

Les matrius d'extrusió són essencialment discos d'acer circulars gruixuts que contenen una o més obertures per formar el perfil desitjat.Normalment estan fets d'acer de matriu H-13 i es tracten tèrmicament per suportar la pressió i la calor de l'alumini calent mentre passa per la matriu.

Troqueles d'extrusió d'alumini

Tot i que l'alumini sembla ser un metall molt tou, es necessita molta pressió per empènyer un lingot d'alumini sòlid (billet) a través d'una matriu d'extrusió d'alumini porosa per formar la forma desitjada.

2）Tipus de matrius d'extrusió

Segons la forma de la secció transversal de les extrusions d'alumini, els seus matrius corresponents es divideixen en tres categories:matrius sòlides, matrius semibuides i matrius buides.Entre ells, la matriu buida té l'estructura més complicada, fàcil de portar i trencar i el cost més elevat.

Encuny d'extrusió d'alumini sòlid 

Encuny d'extrusió d'alumini buit

Encuny d'extrusió d'alumini semi buit

3） Vida de la matriu d'extrusió

L'acumulació de calor i les pressions desiguals (per exemple, parets primes, gruixos de parets irregulars i característiques que sobresurten) resultants del disseny d'extrusió d'alumini són els principals assassins de la vida útil de la matriu d'extrusió.

La calor i les pressions desiguals es poden controlar mitjançant un disseny adequat de la matriu i es poden reduir les velocitats d'extrusió per allargar la vida útil de la matriu, però finalment s'han de substituir les matrius.

Abans de dissenyar una extrusió d'alumini, l'enginyer de disseny estructural del producte ha d'entendre quines característiques de disseny afectaran més significativament els costos d'eines.Canviar el disseny de la secció transversal d'extrusió d'alumini, establir toleràncies adequades i seleccionar el material d'aliatge d'alumini adequat pot estalviar el cost de mecanitzat de la matriu d'extrusió d'alumini segons els requisits.

2 Avantatges del procés d'extrusió d'alumini

1) Durabilitat de llarga durada La resistència de l'alumini a la corrosió, la corrosió i la intempèrie és un dels seus avantatges més significatius.L'alumini s'oxida naturalment i resisteix la corrosió sense tractament addicional.Això es deu a la presència d'una fina pel·lícula protectora natural d'òxid d'alumini a la seva superfície.Mitjançant l'anodització, la seva resistència a la corrosió pot ser encara més forta.

Per exemple, en entorns exteriors, l'anodització es pot realitzar a 25 micres, la qual cosa millora tant la resistència a la corrosió com l'acabat superficial.A més, l'alumini no requereix manteniment i es pot utilitzar sense por a la corrosió en la majoria dels casos.

2) Lleuger i fortL'alumini és més d'un 33% més lleuger que l'acer, tot i que conserva la major part de la seva resistència.El rang de resistència a la tracció de la majoria dels aliatges d'alumini és d'uns 70-700 MPa, mentre que la densitat és dos terços més petita que la de l'acer.

Els enginyers de disseny de productes no s'han de preocupar per la resistència de les peces extrusionades d'alumini, i es poden utilitzar com a peces estructurals a la indústria de la construcció, així com a la indústria de l'automoció,fent-los la millor alternativa a altres materials metàl·lics.Els aliatges d'alumini s'estan utilitzant de manera significativa a la indústria de l'automòbil per a la reducció d'energia lleugera i de pes.

Extrusió d'alumini a la carrosseria de l'Audi A8 (extrusió d'alumini en blau)

3) Bona conductivitat tèrmicaL'alumini té una conductivitat tèrmica extremadament similar al coure, però és molt més lleuger.L'alumini és un excel·lent conductor tèrmic i el disseny contornejat de l'extrusió d'alumini maximitza la superfície per a la conductivitat tèrmica i la formació de canals tèrmics.Un exemple típic és un refrigerador de CPU d'ordinador, on s'utilitza l'alumini per allunyar la calor de la CPU.

Conductor tèrmic d'alumini

4) Aspecte eleganteL'alumini extruït es pot pintar, xapar, polir i anoditzar, cosa que ofereix als enginyers una gamma més àmplia d'opcions d'aspecte que altres materials.

Peces d'extrusió d'alumini de colors

5) Àmplia gamma d'aplicacionsBàsicament, qualsevol forma de secció es pot formar mitjançant extrusió d'alumini, de manera que l'aplicació de l'extrusió d'alumini és molt àmplia, els enginyers poden dissenyar diferents seccions per satisfer els requisits dels diferents entorns d'aplicació.

Àmplia gamma d'aplicacions d'extrusió d'alumini

6) Fàcil processament secundariLes extrusions d'alumini es poden formar, tallar, perforar, mecanitzar, estampar, doblegar i soldar fàcilment per a finalitats específiques.

7） Temps de cicle curt i baix cost per al processament de matrius L'extrusió d'alumini té una matriu senzilla, un cicle de processament curt i un baix cost.

8) Absorció d'impacte i deformacióEn la construcció, les extrusions d'alumini poden resistir la deformació causada pel temps i el moviment de l'edifici.En les eines de transport, l'energia d'impacte es pot absorbir.Les extrusions d'alumini mantenen la força i la flexibilitat sota càrrega i es remunten després de l'impacte.

L'extrusió d'alumini s'utilitza als automòbils per absorbir l'energia d'impacte

9)Protecció ambientalL'alumini és un material respectuós amb el medi ambient i es pot reciclar fàcilment.

3 Aplicació del procés d'extrusió d'alumini

L'alumini és el metall del futur;no només és respectuós amb el medi ambient, lleuger, naturalment resistent a la corrosió i fort, sinó que també condueix bé la calor i l'electricitat.L'ús d'extrusions d'alumini als Estats Units ha crescut per sisè any consecutiu i ara representa gairebé una quarta part (22%) del mercat total d'alumini nord-americà.

Tot i que la indústria de la construcció continua dominant l'ús d'extrusions d'alumini, l'ús de la indústria s'ha expandit a mesura que més enginyers i dissenyadors estan aprenent sobre les possibilitats de disseny gairebé il·limitades quan s'utilitzen extrusions d'alumini.Aquestes són les set indústries on l'alumini pren el protagonisme:

1) Indústria aeronàutica i aeroespacial  L'alumini ha estat una part important del mercat aeroespacial des del principi: els models originals dels germans Wright utilitzaven peces d'alumini als seus motors per reduir el pes.Avui dia, l'alumini representa el 75-80% dels avions moderns i sovint s'escull per a estructures i motors a causa del seu pes lleuger però durador.L'alumini també és un dels components principals de moltes naus espacials.

2) Indústria del transportA la indústria del transport, on la resistència específica és crítica, les extrusions d'alumini són ideals per a blocs de motor, caixes de transmissió, panells, bigues longitudinals de sostre i xassís, i carrosseries i components de vehicles per a automòbils, vaixells, camions, ferrocarrils i vehicles del metro.

La indústria del transport és el segon usuari d'extrusions d'alumini i està en creixement.Des de Ford fins a Audi i Mercedes-Benz, els enginyers i dissenyadors d'automoció han estat buscant maneres de substituir els components d'acer per alumini per millorar l'eficiència i el rendiment del combustible.Els vehicles elèctrics també estan fent un ús extensiu de l'alumini.

3) Indústria de la construccióA diferència de l'acer, l'alumini es pot extruir en dissenys complexos i fabricar-se per complir les estrictes especificacions dels productes de construcció, ajudant a impulsar el seu ús en molts productes de construcció residencial i comercial.Des de finestres, portes, atris i claraboies, fins a rampes, balcons i diversos dissenys de cobertes, els arquitectes estan recorrent a l'alumini per construir edificis ecològics i sostenibles que resistiran el pas del temps.

4) Indústria de consum Des que les extrusions d'alumini es van introduir per primera vegada a les rentadores i assecadores, ha revolucionat el mercat dels electrodomèstics, fent que els sistemes d'aire condicionat i les neveres siguin més eficients energèticament que mai.Avui en dia, molts dels nostres articles quotidians, inclosos els equips de fitness i d'exercici i els mobles, estan fets d'extrusions d'alumini.

5) Indústria electrònica Les extrusions d'alumini s'utilitzen en molts dispositius elèctrics i electrònics.Donada la seva conductivitat elèctrica i tèrmica única, les extrusions d'alumini personalitzades s'utilitzen sovint per a carcasses de motors, dissipadors de calor d'alta dissipació de calor i marcs interns.En alguns casos, les carcasses de productes complets estan dissenyades en alumini, que es poden trobar en molts ordinadors portàtils, iPhones i iPads d'Apple i televisors d'alta definició.

6) Indústria de la il·luminació A causa de la conductivitat tèrmica de l'alumini, els enginyers són capaços de dissenyar lluminàries de díodes emissors de llum extruïts completes que poden transferir i dissipar la calor per obtenir una eficiència tèrmica òptima.A més, les matrius d'extrusió són relativament barates i les extrusions d'alumini són fàcils de tallar, donar forma, doblegar, processar i anoditzar o pintar, la qual cosa les fa ideals per a una il·luminació eficient.Segons l'anàlisi de l'AEC de l'Aluminium Extrusion Council, "el potencial de creixement de les extrusions d'alumini per a làmpades o carcasses de díodes emissors de llum en tots els segments del mercat és pràcticament il·limitat..."

7) Indústria de l'energia solar.Quan es tracta d'energia solar, la instal·lació i el muntatge adequats dels panells solars són fonamentals per a la qualitat i el rendiment.Com a alternativa rendible a l'acer, les extrusions d'alumini proporcionen la resistència necessària per resistir elements naturals (com la neu i el vent) sense afegir pes, cosa que les fa ideals per a panells muntats al sostre i sistemes fotovoltaics integrats en edificis (BIPV).

Prolean ofereix una àmplia gamma de materials per a l'extrusió d'alumini, inclosos metalls i plàstics.Si us plau, mireu elllista de mostres de materialsfem servir.Si necessiteu un material que no apareix aquí, si us plaucontacteu amb nosaltresja que probablement podrem obtenir-lo.