알루미늄 압출 설명, 툴링, 공정 특성 및 응용

알루미늄 압출 설명, 툴링, 공정 특성 및 응용

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지난 블로그에서(알루미늄 압출 설명, 장단점)우리는 알루미늄 압출의 기초, 압출 방법, 재료 선택, 알루미늄 압출의 장단점에 대해 간략하게 다루었습니다.대부분의 엔지니어에게 사출 성형 및 스탬핑은 가장 일반적인 공정이며 알루미늄 또는 알루미늄 압출에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.그러나 우리는 알루미늄 또는 알루미늄 압출이 다양한 산업에서 점점 더 많이 사용되는 추세를 보고 알루미늄 압출의 사용은 비용 절감 및 중량 감소에 예상치 못한 역할을 할 수 있습니다.

우리가 완전히 이해할 때만알루미늄 압출 성형의 공정, 툴링, 특성 및 적용및 기타 관련 지식을 바탕으로 우수한 DFM의 가장 중요한 포인트인 알루미늄 압출의 고품질 및 저비용을 보장하기 위해 알루미늄 압출을 설계할 수 있습니다.

알루미늄 압출 성형에 대한 보다 포괄적인 이해를 제공하기 위해.

이 장에서는 세 가지 측면에서 알루미늄 압출 공정을 자세히 설명합니다.압출 알루미늄 터치 도구, 공정 특성 및 응용 시나리오.

1 알루미늄 압출 다이

제품 설계 엔지니어가 알루미늄 압출 다이를 설계하지는 않지만 기본 압출 다이 구조와 다양한 압출 프로파일을 형성하는 메커니즘을 이해하면 압출 설계 시 최적화된 설계를 통해 다이 비용을 줄이고 압출 생산성을 향상하는 데 도움이 될 수 있습니다.

1) 알루미늄 압출 다이 란 무엇입니까?

압출 다이는 본질적으로 원하는 프로파일을 형성하기 위해 하나 이상의 개구부를 포함하는 두꺼운 원형 강철 디스크입니다.일반적으로 H-13 다이 스틸로 만들어지며 다이를 통과할 때 뜨거운 알루미늄의 압력과 열을 견딜 수 있도록 열처리됩니다.

알루미늄 압출 다이

알루미늄은 매우 부드러운 금속으로 보이지만 얇은 다공성 알루미늄 압출 다이를 통해 단단한 알루미늄 잉곳(빌렛)을 밀어 원하는 모양을 형성하려면 많은 압력이 필요합니다.

2）압출 다이의 종류

알루미늄 압출의 단면 형상에 따라 해당 다이는 세 가지 범주로 나뉩니다.솔리드 다이, 세미 할로우 다이 및 할로우 다이.그중 중공 다이는 구조가 가장 복잡하고 마모 및 파손이 쉽고 비용이 가장 많이 듭니다.

단단한 알루미늄 압출 다이 

중공 알루미늄 압출 다이

반중공 알루미늄 압출 다이

3）압출 다이 수명

알루미늄 압출 설계로 인한 열 축적 및 고르지 않은 압력(예: 얇은 벽, 고르지 않은 벽 두께 및 돌출 형상)은 압출 다이 수명의 가장 큰 원인입니다.

열과 고르지 않은 압력은 적절한 다이 설계로 제어할 수 있으며 압출 속도를 줄여 다이 수명을 연장할 수 있지만 결국 다이를 교체해야 합니다.

알루미늄 압출을 설계하기 전에 제품 구조 설계 엔지니어는 툴링 비용에 가장 큰 영향을 미치는 설계 기능을 이해해야 합니다.알루미늄 압출 단면의 디자인을 변경하고 적절한 공차를 설정하고 올바른 알루미늄 합금 재료를 선택하면 요구 사항에 따라 알루미늄 압출 다이의 가공 비용을 절약할 수 있습니다.

2 알루미늄 압출 공정의 장점

1) 오래가는 내구성 부식, 부식 및 풍화에 대한 알루미늄의 저항성은 알루미늄의 가장 중요한 장점 중 하나입니다.알루미늄은 자연적으로 녹슬고 추가 처리 없이 부식에 강합니다.이는 표면에 자연적으로 발생하는 얇은 알루미늄 산화물 보호막이 있기 때문입니다.아노다이징 처리를 통해 부식에 대한 저항력을 더욱 강화할 수 있습니다.

예를 들어 실외 환경에서는 25미크론에서 아노다이징을 수행하여 내식성과 표면 마감을 모두 향상시킬 수 있습니다.또한 알루미늄은 유지 보수가 필요하지 않으며 대부분의 경우 부식의 우려 없이 사용할 수 있습니다.

2) 가볍고 강하다알루미늄은 대부분의 강도를 유지하면서 강철보다 33% 이상 가볍습니다.대부분의 알루미늄 합금의 인장 강도 범위는 약 70-700MPa이며 밀도는 강철보다 2/3 작습니다.

제품 설계 엔지니어는 알루미늄 압출 부품의 강도에 대해 걱정할 필요가 없으며 자동차 산업뿐만 아니라 건설 산업에서도 구조 부품으로 사용할 수 있으며,다른 금속 재료에 대한 최상의 대안이 됩니다.알루미늄 합금은 경량화 및 에너지 절감을 위해 자동차 산업에서 크게 사용되고 있습니다.

Audi A8 차체의 알루미늄 압출(파란색 알루미늄 압출)

3) 우수한 열전도율알루미늄은 구리와 열전도율이 매우 비슷하지만 무게는 훨씬 가볍습니다.알루미늄은 우수한 열전도체이며 알루미늄 압출 성형의 윤곽 설계는 열전도율과 열 채널 형성을 위한 표면적을 최대화합니다.전형적인 예는 알루미늄이 CPU에서 열을 제거하는 데 사용되는 컴퓨터 CPU 냉각기입니다.

알루미늄 열 전도체

4) 세련된 외관e압출 알루미늄은 도장, 도금, 광택 처리 및 양극 산화 처리가 가능하므로 엔지니어에게 다른 재료보다 다양한 외관 옵션을 제공합니다.

다채로운 알루미늄 압출 부품

5) 광범위한 응용기본적으로 알루미늄 압출로 모든 섹션 모양을 형성할 수 있으므로 알루미늄 압출의 적용 범위가 매우 넓기 때문에 엔지니어는 다양한 적용 환경의 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 섹션을 설계할 수 있습니다.

알루미늄 압출의 광범위한 적용

6) 용이한 2차 가공알루미늄 돌출부는 특정 목적에 맞게 쉽게 성형, 절단, 천공, 가공, 스탬핑, 굽힘 및 용접할 수 있습니다.

7）금형 가공을 위한 짧은 사이클 시간과 저렴한 비용 알루미늄 압출은 다이가 간단하고 가공 주기가 짧으며 비용이 저렴합니다.

8) 충격 흡수 및 변형건설 시 알루미늄 돌출부는 날씨와 건물 움직임으로 인한 변형을 견딜 수 있습니다.운송 도구에서 충격 에너지가 흡수될 수 있습니다.알루미늄 돌출부는 하중이 가해질 때 강도와 유연성을 유지하고 충격에서 다시 돌아옵니다.

알루미늄 압출은 자동차에서 충격 에너지를 흡수하는 데 사용됩니다.

9)환경 보호알루미늄은 환경 친화적인 소재이며 쉽게 재활용할 수 있습니다.

3 알루미늄 압출 공정 적용

알루미늄은 미래의 금속입니다.환경 친화적이고 가볍고 자연적으로 부식에 강하고 강할뿐만 아니라 열과 전기를 잘 전달합니다.미국에서 알루미늄 압출재의 사용은 6년 연속 성장했으며 이제 전체 북미 알루미늄 시장의 거의 4분의 1(22%)을 차지합니다.

건설 산업이 계속해서 알루미늄 압출의 사용을 지배하고 있지만 더 많은 엔지니어와 설계자가 알루미늄 압출을 사용할 때 거의 무한한 설계 가능성에 대해 배우면서 산업 사용이 확대되었습니다.다음은 알루미늄이 중심이 되는 7가지 산업입니다.

1) 항공 및 우주 산업  알루미늄은 처음부터 항공우주 시장의 중요한 부분이었습니다. Wright Brothers의 원래 모델은 무게를 줄이기 위해 엔진에 알루미늄 부품을 사용했습니다.오늘날 알루미늄은 현대 항공기의 75-80%를 구성하며 가볍지만 내구성이 뛰어난 특성으로 인해 구조물과 엔진에 자주 선택됩니다.알루미늄은 또한 많은 우주선의 주요 구성 요소 중 하나입니다.

2) 운송업특정 강도가 중요한 운송 산업에서 알루미늄 압출은 엔진 블록, 트랜스미션 케이스, 패널, 지붕 세로 빔 및 섀시, 자동차, 선박, 트럭, 철도 및 지하철 차량용 차체 및 부품에 이상적입니다.

운송 산업은 알루미늄 압출의 두 번째로 큰 사용자이며 성장하고 있습니다.포드에서 아우디, 메르세데스-벤츠에 이르기까지 자동차 엔지니어와 설계자는 연비와 성능을 개선하기 위해 철강 부품을 알루미늄으로 대체할 방법을 찾고 있습니다.전기 자동차도 알루미늄을 광범위하게 사용하고 있습니다.

3) 건설업강철과 달리 알루미늄은 복잡한 디자인으로 압출할 수 있으며 엄격한 건축 제품 사양을 충족하도록 제조할 수 있으므로 많은 주거용 및 상업용 건축 제품에 알루미늄을 사용하는 데 도움이 됩니다.창문, 문, 아트리움 및 채광창에서 경사로, 발코니 및 다양한 지붕 디자인에 이르기까지 건축가들은 시간의 시험을 견딜 수 있는 친환경적이고 지속 가능한 건물을 짓기 위해 알루미늄을 사용하고 있습니다.

4) 소비재 산업 알루미늄 압출재는 세탁기와 건조기에 처음 도입된 이후 가전 제품 시장에 혁명을 일으켜 에어컨 시스템과 냉장고의 에너지 효율을 그 어느 때보다 향상시켰습니다.오늘날 피트니스 및 운동 장비와 가구를 포함한 많은 일상 용품이 알루미늄 압출로 만들어집니다.

5) 전자 산업 알루미늄 압출은 많은 전기 및 전자 장치에 사용됩니다.고유한 전기 및 열 전도성을 감안할 때 맞춤형 알루미늄 돌출부는 종종 모터 하우징, 높은 방열 방열판 및 내부 프레임에 사용됩니다.경우에 따라 전체 제품 하우징이 알루미늄으로 설계되어 많은 노트북, Apple iPhone 및 iPad, 고화질 TV에서 볼 수 있습니다.

6) 조명 산업 알루미늄의 열 전도성으로 인해 엔지니어는 최적의 열 효율을 위해 열을 전달하고 발산할 수 있는 완전한 압출 발광 다이오드 조명 기구를 설계할 수 있습니다.또한 압출 다이는 상대적으로 저렴하고 알루미늄 압출은 절단, 성형, 구부리기, 가공 및 양극 산화 또는 도장이 용이하여 효율적인 조명에 이상적입니다.알루미늄 압출 위원회 AEC 분석에 따르면 "모든 시장 부문에서 발광 다이오드 램프/하우징용 알루미늄 압출의 성장 잠재력은 사실상 무제한입니다..."

7) 태양 에너지 산업.태양 에너지와 관련하여 태양광 패널의 적절한 설치 및 장착은 품질과 성능에 매우 중요합니다.강철에 대한 비용 효율적인 대안인 알루미늄 압출은 무게를 추가하지 않고도 자연 요소(예: 눈 및 바람)를 견디는 데 필요한 강도를 제공하므로 지붕 장착형 패널 및 건물 일체형 광전지(BIPV) 시스템에 이상적입니다.

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