Forklaret aluminiumekstrudering, værktøj, procesegenskaber og anvendelser

Forklaret aluminiumekstrudering, værktøj, procesegenskaber og anvendelser

Tid til at læse: 8 min

I vores sidste blog(Forklaret aluminiumsekstrudering, fordele og ulemper)vi dækkede kort det grundlæggende ved aluminiumsekstrudering, ekstruderingsmetoder, materialevalg og fordele og ulemper ved aluminiumsekstrudering.For de fleste ingeniører er sprøjtestøbning og stempling de mest almindelige processer, og man ved kun lidt om aluminium eller aluminiumsekstrudering.Men vi ser en tendens til, at aluminium eller aluminium ekstrudering i stigende grad bruges i forskellige industrier, og brugen af ​​aluminium ekstrudering kan spille en uventet rolle i omkostningsreduktion og vægtreduktion.

Først når vi fuldt ud forstårproces, værktøj, karakteristika og anvendelse af aluminium ekstruderingsstøbningog anden relateret viden, kan vi være i stand til at designe aluminiumsekstruderinger for at sikre høj kvalitet og lave omkostninger ved aluminiumsekstruderinger, hvilket er det mest kritiske punkt for god DFM.

For at give dig en mere omfattende forståelse af aluminium ekstruderingsstøbning.

Dette kapitel vil uddybe aluminiumekstruderingsprocessen ud fra tre aspekter:berøringsværktøj til ekstrudering af aluminium, procesegenskaber og anvendelsesscenarier.

1 aluminium ekstruderingsdyser

Selvom produktdesigningeniører ikke designer aluminiumsekstruderingsmatricer, kan forståelsen af ​​den grundlæggende ekstruderingsmatricestruktur og mekanismen for, hvordan den danner forskellige ekstruderingsprofiler, hjælpe med at reducere matriceomkostningerne og forbedre ekstruderingsproduktiviteten gennem optimeret design ved design af ekstruderinger.

1) Hvad er aluminiumsekstruderingsmatricer

Ekstruderingsmatricer er i det væsentlige tykke, cirkulære stålskiver, der indeholder en eller flere åbninger for at danne den ønskede profil.De er typisk lavet af H-13 matricestål og er varmebehandlet for at modstå trykket og varmen fra varmt aluminium, når det passerer gennem matricen.

Ekstrudering af aluminium

Selvom aluminium ser ud til at være et meget blødt metal, kræver det et stort tryk for at skubbe en solid aluminiumsstang (billet) gennem en tynd, porøs aluminiumsekstruderingsmatrice for at danne den ønskede form.

2） Typer af ekstruderingsmatricer

I henhold til tværsnitsformen af ​​aluminiumsekstruderinger er deres tilsvarende matricer opdelt i tre kategorier:massive matricer, semi-hule matricer og hule matricer.Blandt dem har den hule matrice den mest komplicerede struktur, nem at bære og bryde og den højeste pris.

Ekstrudering af massivt aluminium 

Hul aluminium ekstruderingsmatrice

Halvhul aluminium ekstruderingsmatrice

3） Ekstrudering Die Life

Varmeopbygning og ujævnt tryk (f.eks. tynde vægge, ujævne vægtykkelser og ujævne træk) som følge af aluminiumsekstruderingsdesign er de største dræber for ekstruderingsmatricens levetid.

Varme og ujævnt tryk kan kontrolleres af korrekt matricedesign, og ekstruderingshastigheder kan reduceres for at forlænge matricens levetid, men til sidst skal matricer udskiftes.

Før design af en aluminiumsekstrudering, bør produktkonstruktionsingeniøren forstå, hvilke designfunktioner der vil påvirke værktøjsomkostningerne mest markant.Ændring af designet af aluminiumsekstruderingstværsnittet, indstilling af passende tolerancer og valg af det rigtige aluminiumslegeringsmateriale kan spare bearbejdningsomkostningerne for aluminiumekstruderingsmatricen i henhold til kravene.

2 fordele ved aluminium ekstruderingsproces

1) Langtidsholdbar holdbarhed Aluminiums modstandsdygtighed over for korrosion, korrosion og vejrpåvirkning er en af ​​dets væsentligste fordele.Aluminium ruster naturligt og modstår korrosion uden yderligere behandling.Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​en tynd, naturligt forekommende beskyttende film af aluminiumoxid på overfladen.Ved anodisering kan dens modstandsdygtighed over for korrosion blive endnu stærkere.

For eksempel kan anodisering i udendørs miljøer udføres ved 25 mikron, hvilket forbedrer både korrosionsbestandighed og overfladefinish.Derudover kræver aluminium ikke vedligeholdelse og kan i de fleste tilfælde bruges uden frygt for korrosion.

2) Let og stærkAluminium er mere end 33 % lettere end stål, mens det bevarer det meste af sin styrke.Trækstyrkeområdet for de fleste aluminiumslegeringer er omkring 70-700 MPa, mens densiteten er to tredjedele mindre end stålets.

Produktdesigningeniører behøver ikke at bekymre sig om styrken af ​​aluminiumsekstruderede dele, og de kan bruges som strukturelle dele i byggeindustrien såvel som i bilindustrien,hvilket gør dem til det bedste alternativ til andre metalmaterialer.Aluminiumslegeringer bliver brugt betydeligt i bilindustrien til letvægtning og energireduktion.

Aluminiumsekstrudering i kroppen af ​​Audi A8 (aluminiumsekstrudering i blåt)

3) God varmeledningsevneAluminium har ekstremt samme varmeledningsevne som kobber, men er meget lettere i vægt.Aluminium er en fremragende termisk leder, og det konturformede design af aluminiumsekstrudering maksimerer overfladearealet for termisk ledningsevne og dannelsen af ​​termiske kanaler.Et typisk eksempel er en computer CPU-køler, hvor aluminium bruges til at transportere varme væk fra CPU'en.

Termisk leder af aluminium

4) Stilfuldt udseendeeEkstruderet aluminium kan males, belægges, poleres og anodiseres, hvilket giver ingeniører en bredere vifte af udseendemuligheder end andre materialer.

Farverige aluminium ekstruderingsdele

5) Bred vifte af applikationerGrundlæggende kan enhver sektionsform dannes ved aluminiumekstrudering, så anvendelsen af ​​aluminiumekstrudering er meget bred, ingeniører kan designe forskellige sektioner for at opfylde kravene i forskellige applikationsmiljøer.

Bred vifte af anvendelser af aluminium ekstrudering

6) Nem sekundær behandlingAluminiumsekstruderinger kan let formes, skæres, bores, bearbejdes, stanses, bukkes og svejses for at passe til specifikke formål.

7） Kort cyklustid og lave omkostninger til matricebehandling Aluminiumsekstrudering har en simpel matrice, kort behandlingscyklus og lave omkostninger.

8) Absorption af stød og deformationI byggeriet kan aluminiumsekstruderinger modstå deformation forårsaget af vejr og bygningsbevægelser.I transportværktøjer kan stødenergi absorberes.Aluminiumsekstruderinger bevarer styrke og fleksibilitet under belastning og springer tilbage fra stød.

Aluminiumsekstrudering bruges i biler til at absorbere stødenergi

9)MiljøbeskyttelseAluminium er et miljøvenligt materiale og kan nemt genbruges.

3 Anvendelse af aluminium ekstruderingsproces

Aluminium er fremtidens metal;den er ikke kun miljøvenlig, let, naturligt korrosionsbestandig og stærk, men leder også varme og elektricitet godt.Brugen af ​​aluminiumsekstruderinger i USA er vokset for sjette år i træk og repræsenterer nu næsten en fjerdedel (22%) af det samlede nordamerikanske aluminiumsmarked.

Mens byggebranchen fortsat dominerer brugen af ​​aluminiumsprofiler, er brugen af ​​industrien vokset, efterhånden som flere ingeniører og designere lærer om de næsten ubegrænsede designmuligheder ved brug af aluminiumsprofiler.Her er de syv industrier, hvor aluminium er i centrum:

1) Luft- og rumfartsindustrien  Aluminium har været en vigtig del af luftfartsmarkedet fra begyndelsen – Wright-brødrenes originale modeller brugte aluminiumsdele i deres motorer for at reducere vægten.I dag udgør aluminium 75-80% af moderne fly og vælges ofte til strukturer og motorer på grund af dets lette vægt, men holdbare karakter.Aluminium er også en af ​​hovedkomponenterne i mange rumfartøjer.

2) TransportindustrienI transportindustrien, hvor specifik styrke er kritisk, er aluminiumsekstrudering ideelle til motorblokke, transmissionskasser, paneler, tagbjælker og chassis og køretøjskarosserier og komponenter til biler, skibe, lastbiler, jernbaner og metrokøretøjer.

Transportindustrien er den næststørste bruger af aluminiumsekstruderinger, og den er i vækst.Fra Ford til Audi til Mercedes-Benz har bilingeniører og designere ledt efter måder at erstatte stålkomponenter med aluminium for at forbedre brændstofeffektiviteten og ydeevnen.Elbiler gør også udstrakt brug af aluminium.

3) ByggebranchenI modsætning til stål kan aluminium ekstruderes til komplekse designs og fremstilles for at opfylde strenge byggeproduktspecifikationer, hvilket hjælper med at drive dets anvendelse i mange bolig- og erhvervsbyggeprodukter.Fra vinduer, døre, atrier og ovenlys, til ramper, altaner og forskellige tagdesigns, søger arkitekter til aluminium for at bygge grønne, bæredygtige bygninger, der vil bestå tidens tand.

4) Forbrugerindustrien Siden aluminiumsekstruderinger først blev introduceret i vaskemaskiner og tørretumblere, har det revolutioneret markedet for husholdningsapparater og gjort klimaanlæg og køleskabe mere energieffektive end nogensinde før.I dag er mange af vores hverdagsting, herunder fitness- og træningsudstyr og møbler, lavet af aluminiumsprofiler.

5) Elektronikindustrien Aluminiumsekstruderinger bruges i mange elektriske og elektroniske enheder.På grund af deres unikke elektriske og termiske ledningsevne bruges brugerdefinerede aluminiumsekstruderinger ofte til motorhuse, køleplader med høj varmeafledning og indvendige rammer.I nogle tilfælde er komplette produkthuse designet i aluminium, som kan findes på mange bærbare computere, Apple iPhones og iPads og high-definition fjernsyn.

6) Belysningsindustrien På grund af aluminiums termiske ledningsevne er ingeniører i stand til at designe komplette ekstruderede lysdiodearmaturer, der kan overføre og aflede varme for optimal termisk effektivitet.Derudover er ekstruderingsmatricer relativt billige, og aluminiumsekstruderinger er nemme at skære, forme, bukke, bearbejde og anodisere eller male, hvilket gør dem ideelle til effektiv belysning.Ifølge Aluminium Extrusion Council AEC-analysen er "vækstpotentialet for aluminiumsekstruderinger til lysemitterende diodelamper/huse i alle markedssegmenter praktisk talt ubegrænset ..."

7) Solenergiindustrien.Når det kommer til solenergi, er korrekt installation og montering af solpaneler afgørende for kvalitet og ydeevne.Som et omkostningseffektivt alternativ til stål giver aluminiumsekstruderinger den styrke, der er nødvendig for at modstå naturlige elementer (såsom sne og vind) uden at øge vægten, hvilket gør dem ideelle til tagmonterede paneler og bygningsintegrerede solcellesystemer (BIPV).

Prolean tilbyder en bred vifte af materialer til aluminiumsekstrudering, herunder metaller og plast.Se venligstprøveliste over materialervi bruger.Hvis du har brug for et materiale, der ikke er angivet her, bedes dukontakt osda vi sandsynligvis vil være i stand til at skaffe det til dig.