Az alumínium extrudálás magyarázata, szerszámok, folyamatjellemzők és alkalmazások

Az alumínium extrudálás magyarázata, szerszámok, folyamatjellemzők és alkalmazások

Olvasási idő: 8 perc

Legutóbbi blogunkban(Az alumínium extrudálás magyarázata, előnyei és hátrányai)Röviden ismertettük az alumínium extrudálás alapjait, az extrudálási módszereket, az anyagválasztást, valamint az alumínium extrudálás előnyeit és hátrányait.A legtöbb mérnök számára a fröccsöntés és a sajtolás a leggyakoribb folyamat, és keveset tudunk az alumíniumról vagy alumínium extrudálásról.De azt a tendenciát látjuk, hogy az alumíniumot vagy alumínium-extrudálást egyre inkább használják a különböző iparágakban, és az alumínium-extrudálás alkalmazása váratlan szerepet játszhat a költségcsökkentésben és a súlycsökkentésben.

Csak akkor, ha teljesen megértjük aAz alumínium extrudálás folyamata, szerszámozása, jellemzői és alkalmazásaés egyéb kapcsolódó ismeretek, képesek vagyunk alumínium extrudálások tervezésére, hogy biztosítsuk az alumínium sajtolás magas minőségét és alacsony költségét, ami a jó DFM legkritikusabb pontja.

Annak érdekében, hogy átfogóbb ismereteket nyújtson az alumínium extrudálásról.

Ez a fejezet az alumínium extrudálási folyamatát három aspektusból fejti ki:extrudáló alumínium érintőszerszám, a folyamat jellemzői és az alkalmazási forgatókönyvek.

1 alumínium extrudáló szerszám

Bár a terméktervező mérnökök nem terveznek alumínium sajtolószerszámokat, az extrudáló szerszám alapvető szerkezetének és a különböző extrudálási profilok kialakításának mechanizmusának megértése segíthet csökkenteni a szerszámköltségeket és javítani az extrudálási termelékenységet az optimalizált tervezés révén az extrudálások tervezésekor.

1) Mi az alumínium extrudáló szerszám?

Az extrudáló szerszámok lényegében vastag, kör alakú acéllemezek, amelyek egy vagy több nyílást tartalmaznak a kívánt profil kialakításához.Általában H-13 szerszámacélból készülnek, és hőkezeltek, hogy ellenálljanak a forró alumínium nyomásának és hőjének, amikor az áthalad a szerszámon.

Alumínium extrudáló szerszámok

Bár az alumínium nagyon puha fémnek tűnik, nagy nyomásra van szükség ahhoz, hogy egy tömör alumínium tuskót (tuskót) egy vékony, porózus alumínium extrudáló szerszámon átnyomjanak a kívánt alak kialakításához.

2）Az extrudáló szerszámok típusai

Az alumínium extrudálások keresztmetszeti alakja szerint a megfelelő szerszámokat három kategóriába sorolják:tömör matricák, félüreges matricák és üreges matricák.Közülük az üreges matrica a legbonyolultabb szerkezetű, könnyen kopható és törhető, valamint a legmagasabb költségű.

Tömör alumínium extrudáló szerszám 

Üreges alumínium extrudáló szerszám

Félüreges alumínium extrudáló szerszám

3）Extrusion Die Life

Az alumínium extrudálási kialakításból adódó hőfelhalmozódás és egyenetlen nyomások (pl. vékony falak, egyenetlen falvastagságok és kiálló jellemzők) az extrudálási szerszámok élettartamának legnagyobb gyilkosai.

A hő és az egyenetlen nyomás szabályozható a megfelelő szerszámkialakítással, és az extrudálási sebesség csökkenthető a szerszám élettartamának meghosszabbítása érdekében, de végül a szerszámokat ki kell cserélni.

Az alumínium extrudálás tervezése előtt a termék szerkezeti tervezőjének meg kell értenie, hogy mely tervezési jellemzők befolyásolják leginkább a szerszámköltségeket.Az alumínium extrudálási keresztmetszet kialakításának megváltoztatásával, a megfelelő tűréshatárok beállításával és a megfelelő alumíniumötvözet anyag kiválasztásával megtakarítható az alumínium extrudáló szerszám megmunkálási költsége a követelményeknek megfelelően.

2 Az alumínium extrudálási eljárás előnyei

1) Hosszan tartó tartósság Az alumínium korrózióval, korrózióval és időjárással szembeni ellenállása az egyik legjelentősebb előnye.Az alumínium természetesen rozsdásodik és további kezelés nélkül ellenáll a korróziónak.Ez annak köszönhető, hogy a felületén vékony, természetesen előforduló alumínium-oxid védőfólia található.Eloxálással a korrózióállósága még erősebbé válhat.

Például kültéri környezetben az eloxálás 25 mikronban végezhető el, ami javítja a korrózióállóságot és a felületi minőséget is.Ezenkívül az alumínium nem igényel karbantartást, és a legtöbb esetben a korróziótól való félelem nélkül használható.

2) Könnyű és erősAz alumínium több mint 33%-kal könnyebb, mint az acél, miközben megőrzi szilárdságának nagy részét.A legtöbb alumíniumötvözet szakítószilárdsági tartománya körülbelül 70-700 MPa, míg a sűrűség kétharmadával kisebb, mint az acélé.

A terméktervező mérnököknek nem kell aggódniuk az alumínium extrudált alkatrészek szilárdsága miatt, és szerkezeti alkatrészként használhatók az építőiparban, valamint az autóiparban,így ezek a legjobb alternatívák más fém anyagokkal szemben.Az alumíniumötvözeteket jelentős mértékben használják az autóiparban a könnyű súly és az energiacsökkentés érdekében.

Alumínium extrudálás az Audi A8 karosszériájában (alumínium extrudálás kék színben)

3) Jó hővezető képességAz alumínium hővezető képessége rendkívül hasonló a rézhez, de sokkal könnyebb a súlya.Az alumínium kiváló hővezető, és az alumínium extrudálás kontúros kialakítása maximalizálja a felületet a hővezető képesség és a hőcsatornák kialakítása szempontjából.Tipikus példa a számítógépes CPU hűtője, ahol alumíniumot használnak a hő elvezetésére a CPU-ról.

Alumínium hővezető

4) Stílusos megjelenéseAz extrudált alumínium festhető, bevonható, polírozható és eloxálható, ami szélesebb megjelenési lehetőséget biztosít a mérnökök számára, mint más anyagok.

Színes alumínium extrudált alkatrészek

5) Alkalmazások széles skálájaAlumínium extrudálással alapvetően bármilyen metszetforma kialakítható, így az alumínium extrudálás alkalmazása nagyon széles, a mérnökök különböző szakaszokat tervezhetnek, hogy megfeleljenek a különböző alkalmazási környezetek követelményeinek.

Az alumínium extrudálás széleskörű felhasználási köre

6) Könnyű másodlagos feldolgozásAz alumínium extrudálások könnyen alakíthatók, vághatók, fúrhatók, megmunkálhatók, sajtolhatók, hajlíthatók és hegeszthetők, hogy megfeleljenek az adott céloknak.

7）Rövid ciklusidő és alacsony költség a szerszámfeldolgozáshoz Az alumínium extrudálás egyszerű szerszámmal, rövid feldolgozási ciklussal és alacsony költséggel rendelkezik.

8) Ütés és deformáció elnyeléseAz építőiparban az alumínium extrudálások ellenállnak az időjárás és az épület mozgása által okozott deformációnak.A szállítóeszközökben az ütközési energia elnyelhető.Az alumínium extrudálások megőrzik szilárdságát és rugalmasságát terhelés alatt, és visszarugóznak az ütésektől.

Az alumínium extrudálást az autókban használják az ütközési energia elnyelésére

9)KörnyezetvédelemAz alumínium környezetbarát anyag, könnyen újrahasznosítható.

3 Alumínium extrudálási eljárás alkalmazása

Az alumínium a jövő féme;nem csak környezetbarát, könnyű, természetesen korrózióálló és erős, hanem jól vezeti a hőt és az elektromosságot is.Az alumínium-extrudálások használata az Egyesült Államokban hatodik egymást követő évben nőtt, és mára a teljes észak-amerikai alumíniumpiac közel negyedét (22%) teszi ki.

Míg az építőipar továbbra is uralja az alumínium extrudálások használatát, az ipari felhasználás bővült, ahogy egyre több mérnök és tervező ismeri meg az alumínium extrudálások felhasználásának szinte korlátlan tervezési lehetőségeit.Íme a hét iparág, ahol az alumínium áll a középpontban:

1) Repülés és űripar  Az alumínium a kezdetektől fogva fontos része volt a repülőgép-piacnak – a Wright Brothers eredeti modelljei alumínium alkatrészeket használtak motorjaikban a súlycsökkentés érdekében.Napjainkban az alumínium a modern repülőgépek 75-80%-át teszi ki, és könnyű súlya, de tartós jellege miatt gyakran választják szerkezetekhez és hajtóművekhez.Az alumínium számos űrhajó egyik fő alkotóeleme is.

2) Közlekedési iparA szállítási iparban, ahol a fajlagos szilárdság kritikus, az alumínium extrudálások ideálisak motorblokkokhoz, sebességváltó-házakhoz, panelekhez, tető hosszanti gerendákhoz és alvázhoz, valamint gépjárművek, hajók, teherautók, vasutak és metró járművek karosszériájához és alkatrészeihez.

A közlekedési ágazat az alumínium extrudálás második legnagyobb felhasználója, és növekszik.A Fordtól az Audin át a Mercedes-Benzig az autóipari mérnökök és tervezők azt keresték, hogyan cseréljék le az acél alkatrészeket alumíniumra az üzemanyag-hatékonyság és a teljesítmény javítása érdekében.Az elektromos járművek is széles körben használják az alumíniumot.

3) ÉpítőiparAz acéllal ellentétben az alumínium összetett konstrukciókba extrudálható, és szigorú építési termékekre vonatkozó előírásoknak megfelelően gyártható, ami elősegíti annak felhasználását számos lakó- és kereskedelmi építési termékben.Az ablakoktól, ajtókon, átriumokon és tetőablakokon át a rámpákig, erkélyekig és különféle tetőszerkezetekig az építészek az alumíniumhoz fordulnak, hogy környezetbarát, fenntartható épületeket építsenek, amelyek kiállják az idő próbáját.

4) Fogyasztói ipar Amióta az alumínium extrudálást először a mosógépekben és szárítógépekben vezették be, forradalmasította a háztartási gépek piacát, és minden eddiginél energiahatékonyabbá tette a légkondicionáló rendszereket és a hűtőszekrényeket.Manapság sok mindennapi cikkünk, beleértve a fitnesz- és edzőeszközöket és bútorokat is, alumínium extrudálásból készül.

5) Elektronikai ipar Az alumínium extrudálásokat számos elektromos és elektronikus eszközben használják.Egyedülálló elektromos és hővezető képességük miatt az egyedi alumínium extrudálásokat gyakran használják motorházakhoz, nagy hőleadású hűtőbordákhoz és belső keretekhez.Egyes esetekben a komplett termékházak alumíniumból készülnek, amely számos laptopon, Apple iPhone-on és iPaden, valamint nagyfelbontású televízión megtalálható.

6) Világítási ipar Az alumínium hővezető képességének köszönhetően a mérnökök képesek olyan komplett extrudált fénykibocsátó dióda lámpatesteket tervezni, amelyek képesek átadni és elvezetni a hőt az optimális hőhatékonyság érdekében.Ezenkívül az extrudáló szerszámok viszonylag olcsók, az alumínium extrudálások pedig könnyen vághatók, alakíthatók, hajlíthatók, feldolgozhatók, eloxálhatók vagy festhetők, így ideálisak a hatékony világításhoz.Az Aluminium Extrusion Council AEC elemzése szerint „a fénykibocsátó dióda lámpákhoz/házakhoz használt alumínium extrudálás növekedési potenciálja gyakorlatilag minden piaci szegmensben korlátlan…”

7) Napenergia-ipar.Ha a napenergiáról van szó, a napelemek megfelelő telepítése és felszerelése kritikus a minőség és a teljesítmény szempontjából.Az acél költséghatékony alternatívájaként az alumínium extrudálások biztosítják a természetes elemek (például hó és szél) ellenállásához szükséges szilárdságot anélkül, hogy növelnék a súlyukat, így ideálisak a tetőre szerelt panelekhez és az épületbe integrált fotovoltaikus (BIPV) rendszerekhez.

A Prolean az alumínium extrudálásához szükséges anyagok széles skáláját kínálja, beleértve a fémeket és a műanyagokat.Kérjük, tekintse meg aminta anyagok listájahasználjuk.Ha olyan anyagra van szüksége, amely nem szerepel itt, kérjüklépjen kapcsolatba velünkmivel valószínűleg be tudjuk szerezni Önnek.