Alumiinin suulakepuristus selitetty, työkalut, prosessin ominaisuudet ja sovellukset

Alumiinin suulakepuristus selitetty, työkalut, prosessin ominaisuudet ja sovellukset

Lukuaika: 8 minuuttia

Viimeisessä blogissamme(Alumiinin suulakepuristus selitetty, plussat ja miinukset)Kävimme lyhyesti läpi alumiinin suulakepuristuksen perusteet, suulakepuristusmenetelmät, materiaalin valinnan sekä alumiinin suulakepuristuksen edut ja haitat.Useimmille insinööreille ruiskuvalu ja leimaaminen ovat yleisimpiä prosesseja, ja alumiinista tai alumiinin suulakepuristamisesta tiedetään vain vähän.Mutta näemme trendin, että alumiinia tai alumiinipursotusta käytetään yhä enemmän eri teollisuudenaloilla, ja alumiinin suulakepuristuksen käytöllä voi olla odottamaton rooli kustannusten ja painon vähentämisessä.

Vasta kun ymmärrämme täysinalumiinin ekstruusiopuristuksen prosessi, työkalut, ominaisuudet ja sovellusja muuta asiaan liittyvää tietämystä, pystymme suunnittelemaan alumiinipursotuksia varmistaaksemme korkean laadun ja alhaiset kustannukset alumiinipuristeille, mikä on kriittisin kohta hyvän DFM:n kannalta.

Jotta saat kattavamman ymmärryksen alumiinin ekstruusiomuovauksesta.

Tässä luvussa käsitellään alumiinin ekstruusioprosessia kolmesta näkökulmasta:ekstruusioalumiininen kosketustyökalu, prosessin ominaisuudet ja sovellusskenaariot.

1 alumiininen suulakepuristusmuotti

Vaikka tuotesuunnittelijat eivät suunnittele alumiinipuristusmuotteja, suulakepuristusmuotin perusrakenteen ja sen erilaisten puristusprofiilien muodostamismekanismin ymmärtäminen voi auttaa vähentämään muotin kustannuksia ja parantamaan suulakepuristuksen tuottavuutta optimoidun suunnittelun ansiosta ekstruusiota suunniteltaessa.

1) Mikä on alumiinipuristusmuotti

Ekstruusiomuotit ovat olennaisesti paksuja, pyöreitä teräslevyjä, joissa on yksi tai useampi aukko halutun profiilin muodostamiseksi.Ne on tyypillisesti valmistettu H-13-muottiteräksestä ja lämpökäsitelty kestämään kuuman alumiinin painetta ja lämpöä sen kulkiessa muotin läpi.

Alumiiniset suulakepuristimet

Vaikka alumiini vaikuttaa erittäin pehmeältä metallilta, kiinteän alumiiniharkon (aihikon) työntäminen ohuen, huokoisen alumiinisuulakkeen läpi halutun muodon muodostamiseksi vaatii paljon painetta.

2）Ekstruusiomuottityypit

Alumiinin suulakepuristusten poikkileikkauksen muodon mukaan niitä vastaavat suulakkeet jaetaan kolmeen luokkaan:kiinteät muotit, puoliontot muotit ja ontot muotit.Niistä ontolla suulakkeella on monimutkaisin rakenne, helppo käyttää ja rikkoa sekä korkein hinta.

Kiinteä alumiininen ekstruusiomuotti 

Ontto alumiininen ekstruusiomuotti

Puoliontto alumiininen ekstruusiomuotti

3）Extrusion Die Life

Alumiinin suulakepuristussuunnittelusta johtuva lämmön kerääntyminen ja epätasaiset paineet (esim. ohuet seinät, epätasaiset seinämänpaksuudet ja ulkonevat piirteet) ovat suurimmat suulakepuristusmuotin käyttöiän tappajat.

Lämpöä ja epätasaisia ​​paineita voidaan hallita oikealla suuttimen suunnittelulla ja suulakepuristusnopeuksia voidaan pienentää muotin käyttöiän pidentämiseksi, mutta lopulta suulakkeet on vaihdettava.

Ennen alumiinipursotuksen suunnittelua tuotteen rakennesuunnittelijan tulee ymmärtää, mitkä suunnitteluominaisuudet vaikuttavat eniten työkalukustannuksiin.Alumiinin suulakepuristuspoikkileikkauksen rakenteen muuttaminen, oikeiden toleranssien asettaminen ja oikean alumiiniseosmateriaalin valinta voi säästää alumiinipuristussuuttimen työstökustannuksia vaatimusten mukaisesti.

2 alumiinin ekstruusioprosessin etuja

1) Pitkäkestoinen kestävyys Alumiinin korroosion-, korroosion- ja säänkestävyys on yksi sen merkittävimmistä eduista.Alumiini ruostuu luonnollisesti ja kestää korroosiota ilman lisäkäsittelyä.Tämä johtuu siitä, että sen pinnalla on ohut, luonnossa esiintyvä suojakalvo alumiinioksidia.Anodisoimalla sen korroosionkestävyys voi vahvistua entisestään.

Esimerkiksi ulkoympäristöissä anodisointi voidaan suorittaa 25 mikronissa, mikä parantaa sekä korroosionkestävyyttä että pinnan viimeistelyä.Lisäksi alumiini ei vaadi huoltoa ja sitä voidaan käyttää ilman pelkoa korroosiosta useimmissa tapauksissa.

2) Kevyt ja vahvaAlumiini on yli 33 % kevyempää kuin teräs, mutta säilyttää suurimman osan lujuudestaan.Useimpien alumiiniseosten vetolujuusalue on noin 70-700 MPa, kun taas tiheys on kaksi kolmasosaa pienempi kuin teräksen.

Tuotesuunnittelijan ei tarvitse huolehtia alumiinipuristettujen osien lujuudesta, ja niitä voidaan käyttää rakenneosina niin rakennusteollisuudessa kuin autoteollisuudessa,tekee niistä parhaan vaihtoehdon muille metallimateriaaleille.Alumiiniseoksia käytetään merkittävästi autoteollisuudessa kevyeen painoon ja energian vähentämiseen.

Alumiinipuristus Audi A8:n rungossa (alumiinipuristus sinisenä)

3) Hyvä lämmönjohtavuusAlumiinilla on erittäin samanlainen lämmönjohtavuus kuin kuparilla, mutta se on paljon kevyempi.Alumiini on erinomainen lämmönjohdin, ja alumiinin suulakepuristuksen muotoiltu muotoilu maksimoi pinta-alan lämmönjohtavuudelle ja lämpökanavien muodostumiselle.Tyypillinen esimerkki on tietokoneen CPU-jäähdytin, jossa alumiinia käytetään kuljettamaan lämpöä pois prosessorista.

Alumiininen lämmönjohdin

4) Tyylikäs ulkonäköeSuulakepuristettu alumiini voidaan maalata, pinnoittaa, kiillottaa ja anodisoida, mikä antaa insinööreille laajemmat ulkonäkövaihtoehdot kuin muut materiaalit.

Värikkäät alumiiniset ekstruusioosat

5) Laaja valikoima sovelluksiaPeriaatteessa mikä tahansa osamuoto voidaan muodostaa alumiinipuristamalla, joten alumiinin suulakepuristussovellus on erittäin laaja, insinöörit voivat suunnitella erilaisia ​​osia vastaamaan eri sovellusympäristöjen vaatimuksia.

Laaja valikoima alumiinipursotuksen sovelluksia

6) Helppo toissijainen käsittelyAlumiinipursotuksia voidaan helposti muotoilla, leikata, porata, koneistaa, meistaa, taivuttaa ja hitsata tiettyihin käyttötarkoituksiin.

7）Lyhyt sykliaika ja alhaiset kustannukset muottikäsittelyssä Alumiinin suulakepuristamalla on yksinkertainen muotti, lyhyt käsittelyjakso ja alhaiset kustannukset.

8) Iskun ja muodonmuutosten absorptioRakentamisessa alumiinipuristeet kestävät sään ja rakennuksen liikkeen aiheuttamia muodonmuutoksia.Kuljetustyökaluissa iskuenergia voidaan absorboida.Alumiinipuristeet säilyttävät lujuuden ja joustavuuden kuormituksen alaisena ja joustavat takaisin iskuista.

Alumiinin ekstruusiota käytetään autoissa iskuenergian imemiseen

9)YmpäristönsuojeluAlumiini on ympäristöystävällinen materiaali ja se voidaan helposti kierrättää.

3 Alumiinin ekstruusioprosessin soveltaminen

Alumiini on tulevaisuuden metalli;se ei ole vain ympäristöystävällinen, kevyt, luonnostaan ​​korroosionkestävä ja vahva, vaan myös johtaa hyvin lämpöä ja sähköä.Alumiinipuristeiden käyttö Yhdysvalloissa on kasvanut kuudetta vuotta peräkkäin ja edustaa nyt lähes neljännestä (22 %) Pohjois-Amerikan alumiinin kokonaismarkkinoista.

Samalla kun rakennusteollisuus hallitsee edelleen alumiinipursotusten käyttöä, teollisuuden käyttö on laajentunut, kun yhä useammat insinöörit ja suunnittelijat oppivat alumiinin käytön lähes rajattomista suunnittelumahdollisuuksista.Tässä on seitsemän alaa, joilla alumiini on keskeisellä sijalla:

1) Ilmailu ja ilmailuteollisuus  Alumiini on ollut alusta asti tärkeä osa ilmailualan markkinoita – Wright Brothersin alkuperäisissä malleissa käytettiin alumiiniosia moottoreissaan painon vähentämiseksi.Nykyään alumiinia on 75-80 % nykyaikaisista lentokoneista, ja se valitaan usein rakenteisiin ja moottoreihin sen kevyen mutta kestävän luonteen vuoksi.Alumiini on myös yksi monien avaruusalusten pääkomponenteista.

2) KuljetusteollisuusKuljetusteollisuudessa, jossa ominaislujuus on kriittinen, alumiinipursotukset ovat ihanteellisia moottorilohkoille, vaihteistokoteloille, paneeleille, katon pitkittäispalkeille ja alustalle sekä ajoneuvojen rungoille ja komponenteille autoille, laivoille, kuorma-autoille, rautateille ja metroajoneuvoille.

Kuljetusteollisuus on toiseksi suurin alumiinipursotusten käyttäjä, ja se kasvaa.Fordista Audiin ja Mercedes-Benziin autoinsinöörit ja suunnittelijat ovat etsineet tapoja korvata teräskomponentit alumiinilla polttoainetehokkuuden ja suorituskyvyn parantamiseksi.Myös sähköautot käyttävät laajasti alumiinia.

3) RakennusteollisuusToisin kuin teräs, alumiini voidaan suulakepuristaa monimutkaisiin malleihin ja valmistaa täyttämään tiukat rakennustuotevaatimukset, mikä auttaa edistämään sen käyttöä monissa asuin- ja liikerakennustuotteissa.Ikkunoista, ovista, atriumeista ja kattoikkunoista, ramppeihin, parvekkeisiin ja erilaisiin kattomalleihin, arkkitehdit käyttävät alumiinia rakentaakseen vihreitä, kestäviä rakennuksia, jotka kestävät ajan kokeen.

4) Kuluttajateollisuus Siitä lähtien, kun alumiinipursotus otettiin käyttöön pesukoneissa ja kuivausrummuissa, se on mullistanut kodinkonemarkkinat tehden ilmastointijärjestelmistä ja jääkaapeista energiatehokkaampia kuin koskaan ennen.Nykyään monet päivittäisistä esineistämme, mukaan lukien kunto- ja kuntoilulaitteet ja huonekalut, on valmistettu alumiinipuristeista.

5) Elektroniikkateollisuus Alumiinipursotuksia käytetään monissa sähkö- ja elektroniikkalaitteissa.Ainutlaatuisen sähkö- ja lämmönjohtavuutensa vuoksi räätälöityjä alumiinipursotuksia käytetään usein moottorikoteloissa, korkean lämmönpoiston jäähdytyselementeissä ja sisäkehyksissä.Joissakin tapauksissa kokonaiset tuotekotelot on suunniteltu alumiinista, jota löytyy monista kannettavista tietokoneista, Apple iPhoneista ja iPadeista sekä teräväpiirtotelevisioista.

6) Valaistusteollisuus Alumiinin lämmönjohtavuuden ansiosta insinöörit pystyvät suunnittelemaan täydellisiä ekstrudoituja valodiodivalaisimia, jotka voivat siirtää ja haihduttaa lämpöä optimaalisen lämpötehokkuuden saavuttamiseksi.Lisäksi suulakepuristussuuttimet ovat suhteellisen edullisia ja alumiinipursotteita on helppo leikata, muotoilla, taivuttaa, työstää ja anodisoida tai maalata, joten ne sopivat ihanteellisesti tehokkaaseen valaistukseen.Aluminium Extrusion Council AEC -analyysin mukaan "valodiodilamppujen/-koteloiden alumiinipursotusten kasvupotentiaali kaikilla markkinasegmenteillä on käytännössä rajaton..."

7) Aurinkoenergiateollisuus.Aurinkoenergian osalta aurinkopaneelien oikea asennus ja asennus on kriittistä laadun ja suorituskyvyn kannalta.Kustannustehokkaana vaihtoehtona teräkselle alumiinipuristeet tarjoavat lujuutta, jota tarvitaan luonnonelementtien (kuten lumen ja tuulen) vastustamiseen lisäämättä painoa, joten ne sopivat ihanteellisesti kattoon asennettaviin paneeleihin ja rakennukseen integroituihin aurinkosähköjärjestelmiin (BIPV).

Prolean tarjoaa laajan valikoiman materiaaleja alumiinin suulakepuristamiseen, mukaan lukien metallit ja muovit.Katsomalliluettelo materiaaleistakäytämme.Jos tarvitset materiaalia, jota ei ole lueteltu tässä, ole hyväota meihin yhteyttäkoska voimme todennäköisesti hankkia sen sinulle.