Επεξήγηση Εξώθησης Αλουμινίου, Εργαλεία, Χαρακτηριστικά Διαδικασίας και Εφαρμογές

Επεξήγηση Εξώθησης Αλουμινίου, Εργαλεία, Χαρακτηριστικά Διαδικασίας και Εφαρμογές

Χρόνος ανάγνωσης: 8 λεπτά

Στο τελευταίο μας blog(Εξήγηση αλουμινίου, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα)καλύψαμε εν συντομία τις βασικές αρχές της διέλασης αλουμινίου, τις μεθόδους διέλασης, την επιλογή υλικού και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της διέλασης αλουμινίου.Για τους περισσότερους μηχανικούς, η χύτευση με έγχυση και η σφράγιση είναι οι πιο κοινές διαδικασίες και λίγα είναι γνωστά για το αλουμίνιο ή την εξώθηση αλουμινίου.Αλλά βλέπουμε μια τάση ότι η διέλαση αλουμινίου ή αλουμινίου χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε διάφορες βιομηχανίες και η χρήση της διέλασης αλουμινίου μπορεί να παίξει έναν απροσδόκητο ρόλο στη μείωση του κόστους και στη μείωση του βάρους.

Μόνο όταν κατανοήσουμε πλήρως τοδιαδικασία, εργαλεία, χαρακτηριστικά και εφαρμογή χύτευσης με διέλαση αλουμινίουκαι άλλες σχετικές γνώσεις, μπορούμε να σχεδιάσουμε διέλαση αλουμινίου για να εξασφαλίσουμε υψηλή ποιότητα και χαμηλό κόστος διέλασης αλουμινίου, που είναι το πιο κρίσιμο σημείο για καλό DFM.

Για να σας δώσουμε μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση της χύτευσης με διέλαση αλουμινίου.

Αυτό το κεφάλαιο θα επεξεργαστεί τη διαδικασία διέλασης αλουμινίου από τρεις πτυχές:εργαλείο αφής αλουμινίου διέλασης, χαρακτηριστικά διαδικασίας και σενάρια εφαρμογής.

1 Μήτρα εξώθησης αλουμινίου

Αν και οι μηχανικοί σχεδιασμού προϊόντων δεν σχεδιάζουν μήτρες διέλασης αλουμινίου, η κατανόηση της βασικής δομής της μήτρας διέλασης και του μηχανισμού του τρόπου με τον οποίο σχηματίζει διαφορετικά προφίλ εξώθησης μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του κόστους της μήτρας και στη βελτίωση της παραγωγικότητας της μήτρας μέσω βελτιστοποιημένου σχεδιασμού κατά το σχεδιασμό εξωθήσεων.

1)Τι είναι οι μήτρες διέλασης αλουμινίου

Οι μήτρες εξώθησης είναι ουσιαστικά παχιοί, κυκλικοί δίσκοι από χάλυβα που περιέχουν ένα ή περισσότερα ανοίγματα για να σχηματίσουν το επιθυμητό προφίλ.Συνήθως κατασκευάζονται από χάλυβα μήτρας H-13 και υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία για να αντέχουν την πίεση και τη θερμότητα του ζεστού αλουμινίου καθώς περνά μέσα από τη μήτρα.

Μήτρα εξώθησης αλουμινίου

Αν και το αλουμίνιο φαίνεται να είναι ένα πολύ μαλακό μέταλλο, χρειάζεται πολλή πίεση για να ωθηθεί μια συμπαγής ράβδος αλουμινίου (μπιλέτα) μέσα από μια λεπτή, πορώδη μήτρα εξώθησης αλουμινίου για να σχηματίσει το επιθυμητό σχήμα.

2）Τύποι Μητρών Εξώθησης

Σύμφωνα με το σχήμα διατομής των εξωθήσεων αλουμινίου, οι αντίστοιχες μήτρες τους χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:στερεές μήτρες, ημικούφιες μήτρες και κοίλες μήτρες.Μεταξύ αυτών, το κοίλο καλούπι έχει την πιο περίπλοκη δομή, εύκολο στη χρήση και σπάσιμο και το υψηλότερο κόστος.

Μήτρα εξώθησης συμπαγούς αλουμινίου 

Κοίλη μήτρα εξώθησης αλουμινίου

Ημι-κούφια μήτρα εξώθησης αλουμινίου

3） Extrusion Die Life

Η συσσώρευση θερμότητας και οι ανομοιόμορφες πιέσεις (π.χ. λεπτά τοιχώματα, ανομοιόμορφα πάχη τοιχωμάτων και προεξέχοντα χαρακτηριστικά) που προκύπτουν από τη σχεδίαση εξώθησης αλουμινίου είναι οι μεγαλύτεροι δολοφόνοι της ζωής του καλουπιού εξώθησης.

Η θερμότητα και οι ανομοιόμορφες πιέσεις μπορούν να ελεγχθούν με τον κατάλληλο σχεδιασμό της μήτρας και οι ταχύτητες εξώθησης μπορούν να μειωθούν για να παραταθεί η διάρκεια ζωής της μήτρας, αλλά τελικά οι μήτρες πρέπει να αντικατασταθούν.

Πριν σχεδιάσει μια διέλαση αλουμινίου, ο μηχανικός δομικού σχεδιασμού του προϊόντος θα πρέπει να κατανοήσει ποια χαρακτηριστικά σχεδιασμού θα επηρεάσουν περισσότερο το κόστος εργαλείων.Η αλλαγή του σχεδιασμού της διατομής διέλασης αλουμινίου, η ρύθμιση των κατάλληλων ανοχών και η επιλογή του σωστού υλικού κράματος αλουμινίου μπορεί να εξοικονομήσει το κόστος μηχανικής κατεργασίας της μήτρας διέλασης αλουμινίου σύμφωνα με τις απαιτήσεις.

2 Πλεονεκτήματα της διαδικασίας διέλασης αλουμινίου

1) Ανθεκτικότητα μεγάλης διάρκειας Η αντοχή του αλουμινίου στη διάβρωση, τη διάβρωση και τις καιρικές συνθήκες είναι ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματά του.Το αλουμίνιο σκουριάζει φυσικά και αντιστέκεται στη διάβρωση χωρίς πρόσθετη επεξεργασία.Αυτό οφείλεται στην παρουσία μιας λεπτής, φυσικής προστατευτικής μεμβράνης από οξείδιο του αλουμινίου στην επιφάνειά του.Με την ανοδίωση, η αντοχή του στη διάβρωση μπορεί να γίνει ακόμα πιο ισχυρή.

Για παράδειγμα, σε εξωτερικά περιβάλλοντα, η ανοδίωση μπορεί να πραγματοποιηθεί στα 25 μικρά, γεγονός που ενισχύει τόσο την αντοχή στη διάβρωση όσο και το φινίρισμα της επιφάνειας.Επιπλέον, το αλουμίνιο δεν απαιτεί συντήρηση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς φόβο διάβρωσης στις περισσότερες περιπτώσεις.

2) Ελαφρύ και δυνατόΤο αλουμίνιο είναι περισσότερο από 33% ελαφρύτερο από το ατσάλι, ενώ διατηρεί το μεγαλύτερο μέρος της αντοχής του.Το εύρος αντοχής σε εφελκυσμό των περισσότερων κραμάτων αλουμινίου είναι περίπου 70-700 MPa, ενώ η πυκνότητα είναι κατά δύο τρίτα μικρότερη από αυτή του χάλυβα.

Οι μηχανικοί σχεδιασμού προϊόντων δεν χρειάζεται να ανησυχούν για την αντοχή των εξωθημένων εξαρτημάτων από αλουμίνιο και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά μέρη στον κατασκευαστικό κλάδο καθώς και στην αυτοκινητοβιομηχανία,καθιστώντας τα την καλύτερη εναλλακτική σε άλλα μεταλλικά υλικά.Τα κράματα αλουμινίου χρησιμοποιούνται σημαντικά στην αυτοκινητοβιομηχανία για ελαφρύ βάρος και μείωση της ενέργειας.

Διέλαση αλουμινίου στο σώμα του Audi A8 (διέλαση αλουμινίου σε μπλε)

3) Καλή θερμική αγωγιμότηταΤο αλουμίνιο έχει εξαιρετικά παρόμοια θερμική αγωγιμότητα με τον χαλκό, αλλά είναι πολύ ελαφρύτερο σε βάρος.Το αλουμίνιο είναι ένας εξαιρετικός θερμικός αγωγός και ο περιγραμμένος σχεδιασμός της εξώθησης αλουμινίου μεγιστοποιεί την επιφάνεια για θερμική αγωγιμότητα και το σχηματισμό θερμικών καναλιών.Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ένα ψυγείο CPU υπολογιστή, όπου χρησιμοποιείται αλουμίνιο για να μεταφέρει τη θερμότητα μακριά από τη CPU.

Θερμικός αγωγός αλουμινίου

4) Κομψή εμφάνισηeΤο εξωθημένο αλουμίνιο μπορεί να βαφτεί, να επιμεταλλωθεί, να γυαλιστεί και να ανοδιωθεί, γεγονός που δίνει στους μηχανικούς ένα ευρύτερο φάσμα επιλογών εμφάνισης από άλλα υλικά.

Πολύχρωμα εξαρτήματα διέλασης αλουμινίου

5) Μεγάλη γκάμα εφαρμογώνΒασικά οποιοδήποτε σχήμα διατομής μπορεί να διαμορφωθεί με εξώθηση αλουμινίου, επομένως η εφαρμογή της διέλασης αλουμινίου είναι πολύ ευρεία, οι μηχανικοί μπορούν να σχεδιάσουν διαφορετικά τμήματα για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις διαφορετικών περιβαλλόντων εφαρμογής.

Μεγάλη γκάμα εφαρμογών διέλασης αλουμινίου

6) Εύκολη δευτερεύουσα επεξεργασίαΟι εξωθήσεις αλουμινίου μπορούν εύκολα να διαμορφωθούν, να κοπούν, να τρυπηθούν, να κατεργαστούν, να σφραγιστούν, να λυγίσουν και να συγκολληθούν για να ταιριάζουν σε συγκεκριμένους σκοπούς.

7）Σύντομος χρόνος κύκλου και χαμηλό κόστος για την επεξεργασία της μήτρας Η διέλαση αλουμινίου έχει απλή μήτρα, σύντομο κύκλο επεξεργασίας και χαμηλό κόστος.

8) Απορρόφηση κρούσης και παραμόρφωσηςΣτην κατασκευή, οι εξωθήσεις αλουμινίου μπορούν να αντισταθούν στην παραμόρφωση που προκαλείται από τις καιρικές συνθήκες και την κίνηση του κτιρίου.Στα εργαλεία μεταφοράς, η ενέργεια κρούσης μπορεί να απορροφηθεί.Οι εξωθήσεις αλουμινίου διατηρούν αντοχή και ευελιξία υπό φορτίο και αναπηδούν από την κρούση.

Η διέλαση αλουμινίου χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα για την απορρόφηση της ενέργειας κρούσης

9)Την προστασία του περιβάλλοντοςΤο αλουμίνιο είναι ένα φιλικό προς το περιβάλλον υλικό και μπορεί εύκολα να ανακυκλωθεί.

3 Εφαρμογή διαδικασίας διέλασης αλουμινίου

Το αλουμίνιο είναι το μέταλλο του μέλλοντος.δεν είναι μόνο φιλικό προς το περιβάλλον, ελαφρύ, φυσικά ανθεκτικό στη διάβρωση και ισχυρό, αλλά επίσης μεταφέρει καλά τη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό.Η χρήση διέλασης αλουμινίου στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει αυξηθεί για έκτη συνεχή χρονιά και πλέον αντιπροσωπεύει σχεδόν το ένα τέταρτο (22%) της συνολικής αγοράς αλουμινίου της Βόρειας Αμερικής.

Ενώ η κατασκευαστική βιομηχανία συνεχίζει να κυριαρχεί στη χρήση διέλασης αλουμινίου, η χρήση της βιομηχανίας έχει επεκταθεί καθώς περισσότεροι μηχανικοί και σχεδιαστές μαθαίνουν για τις σχεδόν απεριόριστες δυνατότητες σχεδίασης όταν χρησιμοποιούν διέλαση αλουμινίου.Εδώ είναι οι επτά βιομηχανίες όπου το αλουμίνιο βρίσκεται στο επίκεντρο:

1) Αεροπορική και αεροδιαστημική βιομηχανία  Το αλουμίνιο ήταν ένα σημαντικό μέρος της αγοράς αεροδιαστημικής από την αρχή – τα αρχικά μοντέλα της Wright Brothers χρησιμοποιούσαν εξαρτήματα αλουμινίου στους κινητήρες τους για να μειώσουν το βάρος.Σήμερα, το αλουμίνιο αποτελεί το 75-80% των σύγχρονων αεροσκαφών και συχνά επιλέγεται για κατασκευές και κινητήρες λόγω του μικρού βάρους αλλά ανθεκτικού χαρακτήρα του.Το αλουμίνιο είναι επίσης ένα από τα κύρια συστατικά πολλών διαστημικών σκαφών.

2) Βιομηχανία ΜεταφορώνΣτη βιομηχανία μεταφορών, όπου η ειδική αντοχή είναι κρίσιμη, οι εξωθήσεις αλουμινίου είναι ιδανικές για μπλοκ κινητήρων, κιβώτια μετάδοσης, πάνελ, διαμήκεις δοκούς οροφής και σασί και αμάξωμα και εξαρτήματα οχημάτων για αυτοκίνητα, πλοία, φορτηγά, σιδηροδρόμους και οχήματα μετρό.

Ο κλάδος των μεταφορών είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος χρήστης διέλασης αλουμινίου και αυξάνεται.Από τη Ford μέχρι την Audi και τη Mercedes-Benz, μηχανικοί και σχεδιαστές αυτοκινήτων αναζητούν τρόπους αντικατάστασης εξαρτημάτων από χάλυβα με αλουμίνιο για να βελτιώσουν την απόδοση και την απόδοση καυσίμου.Τα ηλεκτρικά οχήματα κάνουν επίσης εκτεταμένη χρήση αλουμινίου.

3) Οικοδομική βιομηχανίαΣε αντίθεση με τον χάλυβα, το αλουμίνιο μπορεί να εξωθηθεί σε πολύπλοκα σχέδια και να κατασκευαστεί για να πληροί τις αυστηρές προδιαγραφές δομικών προϊόντων, συμβάλλοντας στη χρήση του σε πολλά οικιακά και εμπορικά δομικά προϊόντα.Από παράθυρα, πόρτες, αίθρια και φεγγίτες, μέχρι ράμπες, μπαλκόνια και διάφορα σχέδια στέγης, οι αρχιτέκτονες στρέφονται στο αλουμίνιο για να χτίσουν πράσινα, βιώσιμα κτίρια που θα αντέξουν στο χρόνο.

4) Καταναλωτική βιομηχανία Από τότε που οι διέλαση αλουμινίου εισήχθησαν για πρώτη φορά σε πλυντήρια και στεγνωτήρια, έχει φέρει επανάσταση στην αγορά οικιακών συσκευών, κάνοντας τα συστήματα κλιματισμού και τα ψυγεία πιο ενεργειακά αποδοτικά από ποτέ.Σήμερα, πολλά από τα καθημερινά μας είδη, συμπεριλαμβανομένου του εξοπλισμού γυμναστικής και άσκησης και των επίπλων, κατασκευάζονται από διέλαση αλουμινίου.

5) Βιομηχανία ηλεκτρονικών Οι εξωθήσεις αλουμινίου χρησιμοποιούνται σε πολλές ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές.Δεδομένης της μοναδικής ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητάς τους, οι προσαρμοσμένες εξωθήσεις αλουμινίου χρησιμοποιούνται συχνά για περιβλήματα κινητήρα, ψύκτρες θερμότητας υψηλής απαγωγής θερμότητας και εσωτερικά κουφώματα.Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα πλήρη περιβλήματα προϊόντων σχεδιάζονται από αλουμίνιο, τα οποία μπορούν να βρεθούν σε πολλούς φορητούς υπολογιστές, Apple iPhone και iPad και τηλεοράσεις υψηλής ευκρίνειας.

6) Βιομηχανία φωτισμού Λόγω της θερμικής αγωγιμότητας του αλουμινίου, οι μηχανικοί είναι σε θέση να σχεδιάσουν πλήρη φωτιστικά διόδων εκπομπής φωτός με εξώθηση που μπορούν να μεταφέρουν και να διαχέουν θερμότητα για βέλτιστη θερμική απόδοση.Επιπλέον, οι μήτρες εξώθησης είναι σχετικά φθηνές και οι εξωθήσεις αλουμινίου κόβονται εύκολα, διαμορφώνονται, λυγίζονται, επεξεργάζονται και ανοδιώνονται ή βάφονται, καθιστώντας τις ιδανικές για αποτελεσματικό φωτισμό.Σύμφωνα με την ανάλυση AEC του Συμβουλίου Διέλασης Αλουμινίου, «το δυναμικό ανάπτυξης για διέλαση αλουμινίου για λαμπτήρες/περιβλήματα διόδων εκπομπής φωτός σε όλα τα τμήματα της αγοράς είναι ουσιαστικά απεριόριστο…»

7) Βιομηχανία Ηλιακής Ενέργειας.Όσον αφορά την ηλιακή ενέργεια, η σωστή εγκατάσταση και τοποθέτηση των ηλιακών συλλεκτών είναι κρίσιμη για την ποιότητα και την απόδοση.Ως οικονομική εναλλακτική λύση έναντι του χάλυβα, οι διέλαση αλουμινίου παρέχουν την απαιτούμενη αντοχή για να αντιστέκονται σε φυσικά στοιχεία (όπως το χιόνι και ο άνεμος) χωρίς να προσθέτουν βάρος, καθιστώντας τα ιδανικά για πάνελ οροφής και φωτοβολταϊκά συστήματα (BIPV).

Η Prolean προσφέρει μια μεγάλη γκάμα υλικών για διέλαση αλουμινίου, συμπεριλαμβανομένων μετάλλων και πλαστικών.Παρακαλώ δείτε τοδείγμα λίστας υλικώνχρησιμοποιούμε.Εάν χρειάζεστε ένα υλικό που δεν αναφέρεται εδώ, παρακαλούμεεπικοινωνήστε μαζί μαςκαθώς πιθανότατα θα είμαστε σε θέση να το προμηθευτούμε για εσάς.