Erklärung der Aluminiumextrusion, Werkzeuge, Prozesseigenschaften und Anwendungen

Erklärung der Aluminiumextrusion, Werkzeuge, Prozesseigenschaften und Anwendungen

Lesezeit: 8 Minuten

In unserem letzten Blog(Aluminium-Extrusion erklärt, Vor- und Nachteile)Wir haben kurz die Grundlagen der Aluminiumextrusion, die Extrusionsmethoden, die Materialauswahl und die Vor- und Nachteile der Aluminiumextrusion behandelt.Für die meisten Ingenieure sind Spritzgießen und Stanzen die gängigsten Verfahren, und über Aluminium oder Aluminiumextrusion ist wenig bekannt.Aber wir sehen einen Trend, dass Aluminium oder Aluminiumextrusion in verschiedenen Branchen zunehmend verwendet wird, und die Verwendung von Aluminiumextrusion kann eine unerwartete Rolle bei der Kostensenkung und Gewichtsreduzierung spielen.

Nur wenn wir das vollständig verstehenVerfahren, Werkzeuge, Eigenschaften und Anwendung des Aluminium-Strangpressensund anderen verwandten Kenntnissen können wir in der Lage sein, Aluminium-Strangpressprofile zu entwerfen, um eine hohe Qualität und niedrige Kosten von Aluminium-Strangpressprofilen zu gewährleisten, was der kritischste Punkt für ein gutes DFM ist.

Um Ihnen ein umfassenderes Verständnis des Aluminium-Strangpressens zu vermitteln.

In diesem Kapitel wird der Aluminium-Extrusionsprozess unter drei Aspekten erläutert:Extrusions-Aluminium-Touch-Tool, Prozesseigenschaften und Anwendungsszenarien.

1 Aluminium-Strangpresswerkzeuge

Obwohl Produktdesigningenieure keine Aluminium-Extrusionswerkzeuge entwerfen, kann das Verständnis der grundlegenden Struktur des Extrusionswerkzeugs und des Mechanismus, wie es verschiedene Extrusionsprofile formt, dazu beitragen, die Werkzeugkosten zu senken und die Extrusionsproduktivität durch optimiertes Design beim Entwerfen von Extrusionen zu verbessern.

1) Was ist Aluminium-Strangpresswerkzeug

Extrusionsdüsen sind im Wesentlichen dicke, kreisförmige Stahlscheiben, die eine oder mehrere Öffnungen enthalten, um das gewünschte Profil zu bilden.Sie bestehen in der Regel aus H-13-Matrizenstahl und sind wärmebehandelt, um dem Druck und der Hitze von heißem Aluminium standzuhalten, wenn es durch die Matrize geleitet wird.

Aluminium-Strangpresswerkzeuge

Obwohl Aluminium ein sehr weiches Metall zu sein scheint, ist viel Druck erforderlich, um einen massiven Aluminiumbarren (Barren) durch eine dünne, poröse Aluminium-Extrusionsdüse zu drücken, um die gewünschte Form zu bilden.

2）Arten von Extrusionsdüsen

Entsprechend der Querschnittsform von Aluminium-Strangpressprofilen werden die entsprechenden Matrizen in drei Kategorien eingeteilt:Vollmatrizen, Halbhohlmatrizen und Hohlmatrizen.Unter ihnen hat die Hohlform die komplizierteste Struktur, ist leicht zu tragen und zu brechen und die höchsten Kosten.

Extrusionsdüse aus massivem Aluminium 

Hohle Aluminium-Strangpressmatrize

Halbhohle Aluminium-Extrusionsdüse

3）Lebensdauer der Extrusionsdüse

Wärmeaufbau und ungleichmäßige Drücke (z. B. dünne Wände, ungleichmäßige Wanddicken und hervorstehende Merkmale), die sich aus der Aluminium-Extrusionskonstruktion ergeben, sind die größten Killer der Lebensdauer der Extrusionsdüse.

Hitze und ungleichmäßige Drücke können durch die richtige Düsenkonstruktion kontrolliert werden, und die Extrusionsgeschwindigkeiten können reduziert werden, um die Lebensdauer der Düsen zu verlängern, aber schließlich müssen die Düsen ersetzt werden.

Vor der Konstruktion eines Aluminium-Strangpressprofils sollte der Konstruktionsingenieur für das Produkt verstehen, welche Konstruktionsmerkmale die Werkzeugkosten am stärksten beeinflussen.Das Ändern des Designs des Aluminium-Strangpressquerschnitts, das Festlegen geeigneter Toleranzen und das Auswählen des richtigen Aluminiumlegierungsmaterials können die Bearbeitungskosten der Aluminium-Strangpressmatrize entsprechend den Anforderungen einsparen.

2 Vorteile des Aluminium-Extrusionsverfahrens

1) Langlebige Haltbarkeit Die Korrosions-, Korrosions- und Witterungsbeständigkeit von Aluminium ist einer seiner wichtigsten Vorteile.Aluminium rostet auf natürliche Weise und widersteht Korrosion ohne zusätzliche Behandlung.Dies ist auf das Vorhandensein eines dünnen, natürlich vorkommenden Schutzfilms aus Aluminiumoxid auf seiner Oberfläche zurückzuführen.Durch Eloxieren kann seine Korrosionsbeständigkeit noch stärker werden.

Beispielsweise kann in Außenbereichen eine Anodisierung mit 25 Mikron durchgeführt werden, was sowohl die Korrosionsbeständigkeit als auch die Oberflächenbeschaffenheit verbessert.Darüber hinaus ist Aluminium wartungsfrei und kann in den meisten Fällen ohne Angst vor Korrosion verwendet werden.

2) Leicht und starkAluminium ist mehr als 33 % leichter als Stahl und behält dabei den größten Teil seiner Festigkeit.Der Zugfestigkeitsbereich der meisten Aluminiumlegierungen liegt bei etwa 70-700 MPa, während die Dichte um zwei Drittel kleiner ist als die von Stahl.

Produktdesigner müssen sich keine Gedanken über die Festigkeit von Aluminium-Strangpressteilen machen, und sie können als Strukturteile in der Bauindustrie sowie in der Automobilindustrie verwendet werden.Damit sind sie die beste Alternative zu anderen Metallmaterialien.Aluminiumlegierungen werden in der Automobilindustrie in großem Umfang zur Gewichtsreduzierung und Energiereduzierung verwendet.

Aluminium-Strangpressprofil in der Karosserie des Audi A8 (Aluminium-Strangpressprofil in Blau)

3) Gute WärmeleitfähigkeitAluminium hat eine sehr ähnliche Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer, ist aber viel leichter.Aluminium ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter, und das konturierte Design der Aluminiumextrusion maximiert die Oberfläche für die Wärmeleitfähigkeit und die Bildung von Wärmekanälen.Ein typisches Beispiel ist ein Computer-CPU-Kühler, bei dem Aluminium verwendet wird, um Wärme von der CPU abzuleiten.

Wärmeleiter aus Aluminium

4) Stilvolles AusseheneExtrudiertes Aluminium kann lackiert, plattiert, poliert und eloxiert werden, was Ingenieuren eine größere Auswahl an Erscheinungsoptionen bietet als andere Materialien.

Bunte Aluminium-Strangpressteile

5) Breites AnwendungsspektrumGrundsätzlich kann jede Profilform durch Aluminiumextrusion geformt werden, daher ist die Anwendung von Aluminiumextrusion sehr breit, Ingenieure können verschiedene Profile entwerfen, um die Anforderungen verschiedener Anwendungsumgebungen zu erfüllen.

Breites Anwendungsspektrum des Aluminiumstrangpressens

6) Einfache WeiterverarbeitungAluminium-Strangpressprofile können für bestimmte Zwecke leicht geformt, geschnitten, gebohrt, bearbeitet, gestanzt, gebogen und geschweißt werden.

7）Kurze Zykluszeit und niedrige Kosten für die Werkzeugbearbeitung Die Aluminiumextrusion hat eine einfache Düse, einen kurzen Verarbeitungszyklus und niedrige Kosten.

8) Stoßdämpfung und VerformungIm Bauwesen können Aluminium-Strangpressprofile Verformungen widerstehen, die durch Witterungseinflüsse und Gebäudebewegungen verursacht werden.In Transportwerkzeugen kann Aufprallenergie absorbiert werden.Aluminium-Strangpressprofile behalten ihre Festigkeit und Flexibilität unter Belastung bei und federn bei Stößen zurück.

Aluminiumextrusion wird in Automobilen verwendet, um Aufprallenergie zu absorbieren

9)UmweltschutzAluminium ist ein umweltfreundliches Material und kann leicht recycelt werden.

3 Anwendung des Aluminium-Extrusionsverfahrens

Aluminium ist das Metall der Zukunft;Es ist nicht nur umweltfreundlich, leicht, natürlich korrosionsbeständig und stark, sondern leitet auch Wärme und Strom gut.Die Verwendung von Aluminium-Strangpressprofilen in den Vereinigten Staaten hat im sechsten Jahr in Folge zugenommen und macht nun fast ein Viertel (22 %) des gesamten nordamerikanischen Aluminiummarktes aus.

Während die Bauindustrie weiterhin die Verwendung von Aluminium-Strangpressprofilen dominiert, hat sich die Verwendung in der Industrie ausgeweitet, da immer mehr Ingenieure und Designer von den nahezu unbegrenzten Gestaltungsmöglichkeiten bei der Verwendung von Aluminium-Strangpressprofilen erfahren.Hier sind die sieben Branchen, in denen Aluminium im Mittelpunkt steht:

1) Luft- und Raumfahrtindustrie  Aluminium war von Anfang an ein wichtiger Bestandteil des Luft- und Raumfahrtmarktes – die Originalmodelle der Gebrüder Wright verwendeten Aluminiumteile in ihren Motoren, um das Gewicht zu reduzieren.Heutzutage macht Aluminium 75-80 % moderner Flugzeuge aus und wird aufgrund seines geringen Gewichts, aber seiner Langlebigkeit häufig für Strukturen und Triebwerke ausgewählt.Aluminium ist auch einer der Hauptbestandteile vieler Raumfahrzeuge.

2) TransportindustrieIn der Transportindustrie, wo spezifische Festigkeit entscheidend ist, eignen sich Aluminium-Strangpressprofile ideal für Motorblöcke, Getriebegehäuse, Paneele, Dachlängsträger und Fahrgestelle sowie Fahrzeugkarosserien und Komponenten für Autos, Schiffe, Lastwagen, Eisenbahnen und U-Bahnen.

Die Transportindustrie ist der zweitgrößte Anwender von Aluminium-Strangpressprofilen und wächst.Von Ford über Audi bis hin zu Mercedes-Benz haben Automobilingenieure und -designer nach Möglichkeiten gesucht, Stahlkomponenten durch Aluminium zu ersetzen, um die Kraftstoffeffizienz und Leistung zu verbessern.Auch bei Elektrofahrzeugen wird Aluminium in großem Umfang verwendet.

3) BaugewerbeIm Gegensatz zu Stahl kann Aluminium zu komplexen Designs extrudiert und so hergestellt werden, dass es strenge Bauproduktspezifikationen erfüllt, was dazu beiträgt, seine Verwendung in vielen Wohn- und Gewerbebauprodukten voranzutreiben.Von Fenstern, Türen, Atrien und Oberlichtern bis hin zu Rampen, Balkonen und verschiedenen Dachkonstruktionen setzen Architekten auf Aluminium, um umweltfreundliche, nachhaltige Gebäude zu bauen, die sich über die Zeit hinweg bewähren.

4) Verbraucherindustrie Seit der Einführung von Aluminium-Strangpressprofilen in Waschmaschinen und Trocknern hat es den Markt für Haushaltsgeräte revolutioniert und Klimaanlagen und Kühlschränke energieeffizienter als je zuvor gemacht.Heute werden viele unserer Alltagsgegenstände, darunter Fitness- und Trainingsgeräte und Möbel, aus Aluminium-Strangpressprofilen hergestellt.

5) Elektronikindustrie Aluminium-Strangpressprofile werden in vielen elektrischen und elektronischen Geräten verwendet.Aufgrund ihrer einzigartigen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit werden kundenspezifische Aluminium-Strangpressprofile häufig für Motorgehäuse, Kühlkörper mit hoher Wärmeableitung und Innenrahmen verwendet.Teilweise sind komplette Produktgehäuse in Aluminium ausgeführt, wie man es bei vielen Laptops, Apple iPhones und iPads sowie hochauflösenden Fernsehern findet.

6) Beleuchtungsindustrie Aufgrund der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium sind Ingenieure in der Lage, vollständig extrudierte Leuchtdiodenleuchten zu entwerfen, die Wärme für eine optimale thermische Effizienz übertragen und ableiten können.Darüber hinaus sind Strangpresswerkzeuge relativ kostengünstig und Aluminium-Strangpressprofile lassen sich leicht schneiden, formen, biegen, verarbeiten und eloxieren oder lackieren, was sie ideal für eine effiziente Beleuchtung macht.Laut der AEC-Analyse des Aluminium Extrusion Council „ist das Wachstumspotenzial für Aluminium-Strangpressprofile für Leuchtdiodenlampen/-gehäuse in allen Marktsegmenten praktisch unbegrenzt ……“

7) Solarenergieindustrie.Wenn es um Solarenergie geht, ist die ordnungsgemäße Installation und Montage von Solarmodulen entscheidend für Qualität und Leistung.Als kostengünstige Alternative zu Stahl bieten Aluminium-Strangpressprofile die erforderliche Festigkeit, um natürlichen Elementen (wie Schnee und Wind) ohne zusätzliches Gewicht zu widerstehen, wodurch sie sich ideal für auf dem Dach montierte Paneele und gebäudeintegrierte Photovoltaiksysteme (BIPV) eignen.

Prolean bietet eine große Auswahl an Materialien für die Aluminiumextrusion, darunter Metalle und Kunststoffe.Bitte sehen Sie sich ... anMusterliste der Materialienwir gebrauchen.Wenn Sie ein Material benötigen, das hier nicht aufgeführt ist, wenden Sie sich bitte an unskontaktiere unsda wir es wahrscheinlich für Sie beschaffen können.