توضیح اکستروژن آلومینیوم، ابزار، ویژگی های فرآیند و کاربردها
زمان مطالعه: 8 دقیقه
در آخرین وبلاگ ما(اکستروژن آلومینیوم توضیح داده شده، مزایا و معایب)ما به طور خلاصه به اصول اکستروژن آلومینیوم، روش های اکستروژن، انتخاب مواد و مزایا و معایب اکستروژن آلومینیوم پرداختیم.برای اکثر مهندسان، قالب گیری تزریقی و مهر زنی رایج ترین فرآیندها هستند و اطلاعات کمی در مورد آلومینیوم یا اکستروژن آلومینیوم وجود دارد.اما روندی را می بینیم که اکستروژن آلومینیوم یا آلومینیوم به طور فزاینده ای در صنایع مختلف استفاده می شود و استفاده از اکستروژن آلومینیوم می تواند نقش غیرمنتظره ای در کاهش هزینه و کاهش وزن داشته باشد.
فقط زمانی که ما به طور کامل درک کنیمفرآیند، ابزار، ویژگی ها و کاربرد قالب گیری اکستروژن آلومینیومو سایر دانشهای مرتبط، ما میتوانیم اکستروژنهای آلومینیومی را برای اطمینان از کیفیت بالا و هزینه کم اکستروژنهای آلومینیوم طراحی کنیم، که بحرانیترین نقطه برای DFM خوب است.
به منظور درک جامع تری از قالب گیری اکستروژن آلومینیومی.
این فصل فرآیند اکستروژن آلومینیوم را از سه جنبه تشریح خواهد کرد:ابزار لمسی آلومینیوم اکستروژن، ویژگی های فرآیند و سناریوهای کاربردی.
1 قالب اکستروژن آلومینیومی
اگرچه مهندسان طراحی محصول قالب های اکستروژن آلومینیومی را طراحی نمی کنند، اما درک ساختار قالب اکستروژن اولیه و مکانیسم نحوه تشکیل پروفیل های مختلف اکستروژن می تواند به کاهش هزینه های قالب و بهبود بهره وری اکستروژن از طریق طراحی بهینه در هنگام طراحی اکستروژن کمک کند.
1) قالب های اکستروژن آلومینیومی چیست
قالب های اکستروژن اساساً دیسک های فولادی ضخیم و دایره ای هستند که حاوی یک یا چند دهانه برای تشکیل پروفیل مورد نظر هستند.آنها معمولاً از فولاد قالب H-13 ساخته می شوند و برای مقاومت در برابر فشار و گرمای آلومینیوم داغ هنگام عبور از قالب، عملیات حرارتی می شوند.
قالب های اکستروژن آلومینیومی
اگرچه آلومینیوم فلزی بسیار نرم به نظر می رسد، فشار زیادی لازم است تا یک شمش آلومینیوم جامد (بیلت) را از طریق قالب اکستروژن آلومینیومی نازک و متخلخل عبور دهد تا شکل مورد نظر را ایجاد کند.
2)انواع قالب های اکستروژن
با توجه به شکل مقطع اکستروژن های آلومینیومی، قالب های مربوط به آنها به سه دسته تقسیم می شوند:قالب های جامد، قالب های نیمه توخالی و قالب های توخالی.در میان آنها، قالب توخالی پیچیده ترین ساختار، پوشیدن و شکستن آسان و بالاترین هزینه را دارد.
قالب اکستروژن آلومینیوم جامد
قالب اکستروژن آلومینیومی توخالی
قالب اکستروژن آلومینیوم نیمه توخالی
3)Extrusion Die Life
تجمع گرما و فشارهای ناهموار (به عنوان مثال، دیوارهای نازک، ضخامت دیواره های ناهموار، و ویژگی های بیرون زده) ناشی از طراحی اکستروژن آلومینیوم، بزرگترین کشنده عمر قالب اکستروژن هستند.
گرما و فشارهای ناهموار را می توان با طراحی مناسب قالب کنترل کرد و سرعت اکستروژن را برای افزایش عمر قالب کاهش داد، اما در نهایت قالب ها باید جایگزین شوند.
قبل از طراحی یک اکستروژن آلومینیومی، مهندس طراحی سازه محصول باید بداند که کدام ویژگیهای طراحی بیشترین تأثیر را بر هزینههای ابزار دارد.تغییر طراحی سطح مقطع اکستروژن آلومینیوم، تنظیم تلرانس های مناسب و انتخاب مواد آلیاژ آلومینیوم مناسب می تواند در هزینه ماشینکاری قالب اکستروژن آلومینیوم با توجه به الزامات صرفه جویی کند.
2 مزایای فرآیند اکستروژن آلومینیوم
1) ماندگاری طولانی مدت مقاومت آلومینیوم در برابر خوردگی، خوردگی و هوا یکی از مهمترین مزایای آن است.آلومینیوم به طور طبیعی زنگ می زند و بدون عملیات اضافی در برابر خوردگی مقاومت می کند.این به دلیل وجود یک لایه محافظ نازک و طبیعی از اکسید آلومینیوم بر روی سطح آن است.با آندایز کردن، مقاومت آن در برابر خوردگی می تواند حتی قوی تر شود.
به عنوان مثال، در محیط های بیرونی، آنودایز کردن را می توان در 25 میکرون انجام داد که هم مقاومت در برابر خوردگی و هم سطح را افزایش می دهد.علاوه بر این، آلومینیوم نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد و در اکثر موارد بدون ترس از خوردگی قابل استفاده است.
2) سبک و قویآلومینیوم بیش از 33 درصد سبک تر از فولاد است، در حالی که بیشتر استحکام خود را حفظ می کند.محدوده مقاومت کششی اکثر آلیاژهای آلومینیوم حدود 70-700 مگاپاسکال است، در حالی که چگالی آن دو سوم کمتر از فولاد است.
مهندسان طراحی محصول نگران استحکام قطعات آلومینیومی اکسترود شده نیستند و می توان از آنها به عنوان قطعات ساختاری در صنعت ساخت و ساز و همچنین در صنعت خودروسازی استفاده کرد.آنها را به بهترین جایگزین برای سایر مواد فلزی تبدیل می کند.آلیاژهای آلومینیوم به طور قابل توجهی در صنعت خودرو برای وزن سبک و کاهش انرژی استفاده می شوند.
اکستروژن آلومینیوم در بدنه آئودی A8 (اکستروژن آلومینیوم به رنگ آبی)
3) هدایت حرارتی خوبآلومینیوم رسانایی حرارتی بسیار مشابهی با مس دارد، اما وزن آن بسیار سبک تر است.آلومینیوم یک رسانای حرارتی عالی است و طراحی کانتوری اکستروژن آلومینیومی سطح را برای هدایت حرارتی و تشکیل کانالهای حرارتی به حداکثر میرساند.یک مثال معمولی خنک کننده CPU کامپیوتر است که در آن از آلومینیوم برای انتقال گرما از CPU استفاده می شود.
هادی حرارتی آلومینیومی
4) ظاهر شیکeآلومینیوم اکسترود شده را می توان رنگ آمیزی، آبکاری، پولیش و آنودایز کرد که به مهندسان طیف وسیع تری از گزینه های ظاهری نسبت به سایر مواد می دهد.
قطعات رنگارنگ اکستروژن آلومینیومی
5) طیف گسترده ای از برنامه های کاربردیاساساً هر شکل مقطعی را می توان با اکستروژن آلومینیوم تشکیل داد، بنابراین کاربرد اکستروژن آلومینیوم بسیار گسترده است، مهندسان می توانند بخش های مختلفی را برای برآورده کردن نیازهای محیط های کاربردی مختلف طراحی کنند.
طیف گسترده ای از کاربردهای اکستروژن آلومینیوم
6) پردازش ثانویه آساناکستروژن های آلومینیومی را می توان به راحتی شکل داد، برش داد، سوراخ کرد، ماشین کاری کرد، مهر زد، خم شد و برای اهداف خاص جوش داد.
7)زمان چرخه کوتاه و هزینه کم برای پردازش قالب اکستروژن آلومینیوم دارای قالب ساده، چرخه پردازش کوتاه و هزینه کم است.
8) جذب ضربه و تغییر شکلدر ساخت و ساز، اکستروژن های آلومینیومی می توانند در برابر تغییر شکل ناشی از آب و هوا و حرکت ساختمان مقاومت کنند.در ابزار حمل و نقل، انرژی ضربه قابل جذب است.اکستروژنهای آلومینیومی استحکام و انعطافپذیری را تحت بار حفظ میکنند و از ضربه برگشت میکنند.
اکستروژن آلومینیوم در خودروها برای جذب انرژی ضربه استفاده می شود
9)حفاظت از محیط زیستآلومینیوم یک ماده سازگار با محیط زیست است و به راحتی قابل بازیافت است.
3 کاربرد فرآیند اکستروژن آلومینیوم
آلومینیوم فلز آینده است.این نه تنها سازگار با محیط زیست، سبک وزن، به طور طبیعی مقاوم در برابر خوردگی و قوی است، بلکه گرما و الکتریسیته را به خوبی هدایت می کند.استفاده از اکستروژن آلومینیوم در ایالات متحده برای ششمین سال متوالی رشد کرده است و اکنون تقریباً یک چهارم (22٪) کل بازار آلومینیوم آمریکای شمالی را تشکیل می دهد.
در حالی که صنعت ساخت و ساز همچنان بر استفاده از اکستروژن های آلومینیومی تسلط دارد، استفاده از صنعت گسترش یافته است زیرا مهندسان و طراحان بیشتری در مورد امکانات طراحی تقریبا بی حد و حصر هنگام استفاده از اکستروژن آلومینیومی یاد می گیرند.در اینجا هفت صنعتی وجود دارد که آلومینیوم در مرکز توجه قرار دارد:
1) صنعت هوانوردی و هوافضا آلومینیوم از ابتدا بخش مهمی از بازار هوافضا بوده است – مدل های اصلی برادران رایت از قطعات آلومینیومی در موتورهای خود برای کاهش وزن استفاده می کردند.امروزه آلومینیوم 75 تا 80 درصد هواپیماهای مدرن را تشکیل می دهد و اغلب برای سازه ها و موتورها به دلیل وزن سبک اما ماهیت بادوام آن انتخاب می شود.آلومینیوم همچنین یکی از اجزای اصلی بسیاری از فضاپیماها است.
2) صنعت حمل و نقلدر صنعت حملونقل، جایی که استحکام خاص بسیار مهم است، اکستروژنهای آلومینیومی برای بلوکهای موتور، جعبههای انتقال، پانلها، تیرهای طولی سقف و شاسی، و بدنه و اجزای خودرو برای خودروها، کشتیها، کامیونها، راهآهن و وسایل نقلیه مترو ایدهآل هستند.
صنعت حمل و نقل دومین کاربر بزرگ اکستروژن آلومینیوم است و در حال رشد است.از فورد گرفته تا آئودی و مرسدس بنز، مهندسان و طراحان خودرو به دنبال راههایی برای جایگزینی قطعات فولادی با آلومینیوم برای بهبود راندمان سوخت و عملکرد بودهاند.خودروهای الکتریکی نیز از آلومینیوم استفاده گسترده ای می کنند.
3) صنعت ساختمانبرخلاف فولاد، آلومینیوم را می توان در طرح های پیچیده اکسترود کرد و برای مطابقت با مشخصات دقیق محصولات ساختمانی تولید کرد که به استفاده از آن در بسیاری از محصولات ساختمانی مسکونی و تجاری کمک می کند.از پنجرهها، درها، آتریومها و نورگیرها گرفته تا رمپها، بالکنها و طرحهای سقفهای مختلف، معماران برای ساختن ساختمانهای سبز و پایدار که در آزمون زمان مقاومت میکنند، به آلومینیوم روی میآورند.
4) صنعت مصرف کننده از آنجایی که اکستروژن های آلومینیومی برای اولین بار در ماشین های لباسشویی و خشک کن ها معرفی شدند، انقلابی در بازار لوازم خانگی ایجاد کردند و سیستم های تهویه مطبوع و یخچال ها را نسبت به قبل در مصرف انرژی صرفه جویی کردند.امروزه بسیاری از اقلام روزمره ما، از جمله وسایل تناسب اندام و ورزش و مبلمان، از اکستروژن آلومینیوم ساخته می شوند.
5) صنعت الکترونیک اکستروژن آلومینیوم در بسیاری از دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود.با توجه به رسانایی الکتریکی و حرارتی منحصر به فرد آنها، اکستروژن های سفارشی آلومینیومی اغلب برای محفظه های موتور، سینک های حرارتی با اتلاف حرارت بالا و فریم های داخلی استفاده می شوند.در برخی موارد، محفظه کامل محصول از آلومینیوم طراحی شده است که می توان آن را در بسیاری از لپ تاپ ها، آیفون ها و آیپدهای اپل و تلویزیون های با کیفیت بالا یافت.
6) صنعت روشنایی با توجه به رسانایی حرارتی آلومینیوم، مهندسان قادر به طراحی لامپ های دیود ساطع کننده نور کامل اکسترود شده هستند که می توانند گرما را برای بازده حرارتی بهینه منتقل و دفع کنند.علاوه بر این، قالبهای اکستروژن نسبتاً ارزان هستند و اکستروژنهای آلومینیومی به راحتی برش داده میشوند، شکل میدهند، خم میشوند، پردازش و آنودایز میشوند و یا رنگآمیزی میشوند، که آنها را برای روشنایی کارآمد ایدهآل میکند.با توجه به تجزیه و تحلیل AEC شورای اکستروژن آلومینیوم، "پتانسیل رشد برای اکستروژن آلومینیوم برای لامپ ها/محفظه های دیود ساطع کننده نور در تمام بخش های بازار تقریبا نامحدود است..."
7) صنعت انرژی خورشیدی.وقتی صحبت از انرژی خورشیدی به میان می آید، نصب و نصب صحیح پنل های خورشیدی برای کیفیت و عملکرد بسیار مهم است.به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای فولاد، اکستروژن های آلومینیومی استحکام مورد نیاز برای مقاومت در برابر عناصر طبیعی (مانند برف و باد) را بدون اضافه کردن وزن فراهم می کند و آنها را برای پانل های روی سقف و سیستم های فتوولتائیک یکپارچه ساختمان (BIPV) ایده آل می کند.
Prolean طیف گسترده ای از مواد را برای اکستروژن آلومینیوم ارائه می دهد، از جمله فلزات و پلاستیک.لطفا ببینیدلیست نمونه موادما استفاده می کنیم.اگر به موادی نیاز دارید که در اینجا فهرست نشده است، لطفاًبا ما تماس بگیریدچون احتمالاً میتوانیم آن را برای شما تهیه کنیم.
زمان ارسال: مه-06-2022