Objašnjenje ekstruzije aluminija, alati, karakteristike procesa i primjene

Objašnjenje ekstruzije aluminija, alati, karakteristike procesa i primjene

Vrijeme za čitanje: 8 minuta

U našem prošlom blogu(Objašnjenje ekstruzije aluminija, prednosti i mane)ukratko smo opisali osnove ekstruzije aluminija, metode ekstruzije, odabir materijala te prednosti i nedostatke ekstruzije aluminija.Za većinu inženjera, injekcijsko prešanje i utiskivanje su najčešći procesi, a malo se zna o aluminiju ili ekstruziji aluminija.Ali vidimo trend da se aluminij ili ekstruzija aluminija sve više koristi u raznim industrijama, a upotreba ekstruzije aluminija može odigrati neočekivanu ulogu u smanjenju troškova i težine.

Tek kada u potpunosti razumijemopostupak, alat, karakteristike i primjena aluminijskih ekstruzijskih kalupai drugo povezano znanje, možemo biti u mogućnosti dizajnirati aluminijske ekstruzije kako bismo osigurali visoku kvalitetu i niske cijene aluminijskih ekstruzija, što je najkritičnija točka za dobar DFM.

Kako bismo vam pružili sveobuhvatnije razumijevanje ekstruzije aluminija.

Ovo poglavlje će razraditi proces ekstruzije aluminija s tri aspekta:alat za ekstruziju aluminija na dodir, karakteristike procesa i scenariji primjene.

1 matrice za ekstruziju aluminija

Iako inženjeri dizajna proizvoda ne dizajniraju matrice za ekstruziju aluminija, razumijevanje osnovne strukture matrice za ekstruziju i mehanizma kako ona oblikuje različite profile ekstruzije može pomoći u smanjenju troškova matrice i poboljšanju produktivnosti ekstruzije putem optimiziranog dizajna prilikom projektiranja ekstruzija.

1) Što su matrice za ekstruziju aluminija

Matrice za ekstruziju su u biti debeli, okrugli čelični diskovi koji sadrže jedan ili više otvora za oblikovanje željenog profila.Obično se izrađuju od H-13 čelika za kalupe i toplinski se obrađuju kako bi izdržali pritisak i toplinu vrućeg aluminija dok prolazi kroz kalup.

Matrice za ekstruziju aluminija

Iako se čini da je aluminij vrlo mekan metal, potreban je veliki pritisak da se čvrsti aluminijski ingot (gredica) progura kroz tanku, poroznu matricu za ekstruziju aluminija kako bi se dobio željeni oblik.

2）Vrste ekstruzijskih matrica

Prema obliku poprečnog presjeka aluminijskih ekstruzija, njihove odgovarajuće matrice podijeljene su u tri kategorije:pune matrice, polušuplje matrice i šuplje matrice.Među njima, šuplja matrica ima najkompliciraniju strukturu, lako se nosi i lomi i ima najveću cijenu.

Matrica za istiskivanje čvrstog aluminija 

Šuplja aluminijska matrica za ekstruziju

Polu-šuplja aluminijska matrica za ekstruziju

3）Život matrice za ekstruziju

Nakupljanje topline i nejednaki pritisci (npr. tanke stijenke, nejednake debljine stijenki i izbočene karakteristike) koji proizlaze iz dizajna ekstruzije aluminija najveći su ubojice životnog vijeka kalupa za ekstruziju.

Toplina i neravnomjerni pritisci mogu se kontrolirati pravilnim dizajnom matrice, a brzine ekstruzije mogu se smanjiti kako bi se produžio život matrice, ali na kraju se matrice moraju zamijeniti.

Prije projektiranja aluminijske ekstruzije, inženjer konstrukcijskog dizajna proizvoda trebao bi razumjeti koje će značajke dizajna najznačajnije utjecati na troškove alata.Promjena dizajna poprečnog presjeka aluminijske ekstruzije, postavljanje odgovarajućih tolerancija i odabir odgovarajućeg materijala od aluminijske legure može uštedjeti troškove strojne obrade aluminijske ekstruzijske matrice u skladu sa zahtjevima.

2 Prednosti postupka ekstruzije aluminija

1) Dugotrajna postojanost Otpornost aluminija na koroziju, koroziju i atmosferilije jedna je od njegovih najznačajnijih prednosti.Aluminij prirodno hrđa i otporan je na koroziju bez dodatnog tretmana.To je zbog prisutnosti tankog, prirodnog zaštitnog filma od aluminijevog oksida na njegovoj površini.Anodiziranjem, njegova otpornost na koroziju može postati još veća.

Na primjer, u vanjskim okruženjima, eloksiranje se može izvesti na 25 mikrona, što poboljšava otpornost na koroziju i završnu obradu površine.Osim toga, aluminij ne zahtijeva održavanje i u većini slučajeva može se koristiti bez straha od korozije.

2) Lagan i jakAluminij je više od 33% lakši od čelika, zadržavajući većinu svoje čvrstoće.Raspon vlačne čvrstoće većine aluminijskih legura je oko 70-700 MPa, dok je gustoća dvije trećine manja nego kod čelika.

Inženjeri dizajna proizvoda ne moraju brinuti o čvrstoći aluminijskih ekstrudiranih dijelova, a oni se mogu koristiti kao strukturni dijelovi u građevinskoj industriji, kao iu automobilskoj industriji,što ih čini najboljom alternativom drugim metalnim materijalima.Aluminijske legure se značajno koriste u automobilskoj industriji za smanjenje težine i energije.

Aluminijski profil u karoseriji Audi A8 (aluminijski profil u plavoj boji)

3) Dobra toplinska vodljivostAluminij ima vrlo sličnu toplinsku vodljivost kao bakar, ali je puno lakši.Aluminij je izvrstan toplinski vodič, a konturni dizajn aluminijske ekstruzije povećava površinu za toplinsku vodljivost i stvaranje toplinskih kanala.Tipičan primjer je hladnjak procesora računala, gdje se aluminij koristi za odvođenje topline od procesora.

Aluminijski toplinski vodič

4) Moderan izgledeEkstrudirani aluminij može se bojati, prekrivati, polirati i anodizirati, što inženjerima daje širi raspon mogućnosti izgleda od drugih materijala.

Šareni ekstrudirani aluminijski dijelovi

5) Širok raspon primjenaU osnovi bilo koji oblik presjeka može se formirati ekstruzijom aluminija, tako da je primjena ekstruzije aluminija vrlo široka, inženjeri mogu dizajnirati različite sekcije kako bi zadovoljili zahtjeve različitih okruženja primjene.

Širok raspon primjene ekstruzije aluminija

6) Jednostavna sekundarna obradaAluminijske ekstruzije mogu se jednostavno oblikovati, rezati, bušiti, strojno obrađivati, utiskivati, savijati i zavarivati ​​kako bi odgovarale određenim namjenama.

7）Kratko vrijeme ciklusa i niska cijena za obradu kalupa Ekstruzija aluminija ima jednostavnu matricu, kratak ciklus obrade i nisku cijenu.

8) Apsorpcija udarca i deformacijeU građevinarstvu, aluminijski profili mogu se oduprijeti deformacijama uzrokovanim vremenskim uvjetima i pomicanjem zgrade.U transportnim alatima energija udarca može se apsorbirati.Aluminijski profili održavaju čvrstoću i fleksibilnost pod opterećenjem i opružni su od udara.

Ekstruzija aluminija koristi se u automobilima za apsorbiranje energije udarca

9)Zaštita okolišaAluminij je ekološki prihvatljiv materijal i može se lako reciklirati.

3 Primjena postupka ekstruzije aluminija

Aluminij je metal budućnosti;ne samo da je ekološki prihvatljiv, lagan, prirodno otporan na koroziju i jak, već također dobro provodi toplinu i elektricitet.Upotreba aluminijskih ekstruzija u Sjedinjenim Državama porasla je šestu godinu zaredom i sada predstavlja gotovo četvrtinu (22%) ukupnog sjevernoameričkog tržišta aluminija.

Dok građevinska industrija i dalje dominira uporabom aluminijskih ekstruzija, uporaba u industriji se proširila jer sve više inženjera i dizajnera uči o gotovo neograničenim mogućnostima dizajna pri korištenju aluminijskih ekstruzija.Evo sedam industrija u kojima aluminij zauzima središnje mjesto:

1) Zrakoplovna i zrakoplovna industrija  Aluminij je od početka bio važan dio tržišta zrakoplovstva – originalni modeli braće Wright koristili su aluminijske dijelove u svojim motorima kako bi smanjili težinu.Danas aluminij čini 75-80% modernih zrakoplova i često se bira za strukture i motore zbog svoje male težine, ali izdržljive prirode.Aluminij je također jedna od glavnih komponenti mnogih svemirskih letjelica.

2) Transportna industrijaU transportnoj industriji, gdje je specifična čvrstoća kritična, aluminijski profili su idealni za blokove motora, kućišta prijenosa, ploče, krovne uzdužne grede i šasije, te karoserije i komponente za automobile, brodove, kamione, željeznice i vozila podzemne željeznice.

Transportna industrija drugi je najveći korisnik aluminijskih ekstruzija i raste.Od Forda preko Audija do Mercedes-Benza, automobilski inženjeri i dizajneri tražili su načine za zamjenu čeličnih komponenti aluminijem kako bi poboljšali učinkovitost goriva i performanse.Električna vozila također u velikoj mjeri koriste aluminij.

3) GrađevinarstvoZa razliku od čelika, aluminij se može ekstrudirati u složene dizajne i proizvoditi u skladu sa strogim specifikacijama građevinskih proizvoda, što pomaže u njegovoj upotrebi u mnogim stambenim i komercijalnim građevinskim proizvodima.Od prozora, vrata, atrija i krovnih prozora, do rampi, balkona i raznih dizajna krovova, arhitekti se okreću aluminiju za izgradnju zelenih, održivih zgrada koje će izdržati test vremena.

4) Potrošačka industrija Otkako su aluminijski profili prvi put uvedeni u perilice i sušilice rublja, napravili su revoluciju na tržištu kućanskih uređaja, čineći klimatizacijske sustave i hladnjake energetski učinkovitijima nego ikad prije.Danas su mnogi naši svakodnevni predmeti, uključujući opremu i namještaj za fitness i vježbanje, izrađeni od aluminijskih ekstruzija.

5) Elektronička industrija Aluminijske ekstruzije koriste se u mnogim električnim i elektroničkim uređajima.S obzirom na njihovu jedinstvenu električnu i toplinsku vodljivost, aluminijski profili po narudžbi često se koriste za kućišta motora, hladnjake s visokom disipacijom topline i unutarnje okvire.U nekim su slučajevima kompletna kućišta proizvoda dizajnirana od aluminija, što se može naći na mnogim prijenosnim računalima, Apple iPhone i iPad uređajima i televizorima visoke razlučivosti.

6) Industrija rasvjete Zbog toplinske vodljivosti aluminija, inženjeri su u mogućnosti dizajnirati kompletne ekstrudirane svjetiljke s diodama koje emitiraju svjetlost koje mogu prenositi i raspršivati ​​toplinu za optimalnu toplinsku učinkovitost.Osim toga, matrice za ekstruziju su relativno jeftine, a aluminijske ekstruzije je lako rezati, oblikovati, savijati, obrađivati ​​i anodizirati ili bojati, što ih čini idealnim za učinkovito osvjetljenje.Prema analizi Vijeća za ekstruziju aluminija AEC, "potencijal rasta aluminijskih ekstruzija za svjetleće diode/kućišta u svim tržišnim segmentima gotovo je neograničen..."

7) Industrija solarne energije.Kada je riječ o solarnoj energiji, pravilna ugradnja i montaža solarnih panela ključna je za kvalitetu i učinkovitost.Kao isplativa alternativa čeliku, aluminijske ekstruzije pružaju snagu potrebnu za otpornost na prirodne elemente (kao što su snijeg i vjetar) bez dodavanja težine, što ih čini idealnim za krovne ploče i fotonaponske (BIPV) sustave integrirane u zgrade.

Prolean nudi širok raspon materijala za ekstruziju aluminija, uključujući metale i plastiku.Molimo pogledajteogledni popis materijalakoristimo.Ako trebate materijal koji nije ovdje naveden, molimoKontaktirajte nasbudući da ćemo ga mi vjerojatno moći pronaći za vas.