Aluminiumsekstrudering forklart, verktøy, prosessegenskaper og applikasjoner

Aluminiumsekstrudering forklart, verktøy, prosessegenskaper og applikasjoner

Tid til å lese: 8 minutter

I vår siste blogg(Forklart aluminiumsekstrudering, fordeler og ulemper)vi dekket kort det grunnleggende om aluminiumsekstrudering, ekstruderingsmetoder, materialvalg og fordelene og ulempene med aluminiumsekstrudering.For de fleste ingeniører er sprøytestøping og stempling de vanligste prosessene, og lite er kjent om aluminium eller aluminiumsekstrudering.Men vi ser en trend at aluminium eller aluminiumsekstrudering i økende grad brukes i ulike bransjer, og bruken av aluminiumsekstrudering kan spille en uventet rolle i kostnadsreduksjon og vektreduksjon.

Først når vi fullt ut forstårprosess, verktøy, egenskaper og anvendelse av ekstruderingsstøping i aluminiumog annen relatert kunnskap, kan vi være i stand til å designe aluminiumsprofiler for å sikre høy kvalitet og lave kostnader for aluminiumsprofiler, som er det mest kritiske punktet for god DFM.

For å gi deg en mer omfattende forståelse av ekstruderingsstøping av aluminium.

Dette kapittelet vil utdype aluminiumsekstruderingsprosessen fra tre aspekter:berøringsverktøy for ekstrudering av aluminium, prosessegenskaper og applikasjonsscenarier.

1 ekstruderingsdyser i aluminium

Selv om produktdesigningeniører ikke designer aluminiumsekstruderingsdyser, kan forståelse av den grunnleggende ekstruderingsdysestrukturen og mekanismen for hvordan den danner forskjellige ekstruderingsprofiler bidra til å redusere dysekostnadene og forbedre ekstruderingsproduktiviteten gjennom optimalisert design ved utforming av ekstruderinger.

1) Hva er aluminiumsekstruderingsdyser

Ekstruderingsdyser er hovedsakelig tykke, sirkulære stålskiver som inneholder en eller flere åpninger for å danne den ønskede profilen.De er vanligvis laget av H-13 dysestål og er varmebehandlet for å motstå trykket og varmen fra varmt aluminium når det passerer gjennom dysen.

Ekstruderingsdyser i aluminium

Selv om aluminium ser ut til å være et veldig mykt metall, krever det mye press for å skyve en solid aluminiumsblokk (billet) gjennom en tynn, porøs aluminiumsekstruderingsdyse for å danne den ønskede formen.

2）Typer ekstruderingsdyser

I henhold til tverrsnittsformen til aluminiumsekstruderinger er deres tilsvarende dyser delt inn i tre kategorier:solide dyser, semi-hule dies og hule dies.Blant dem har den hule formen den mest kompliserte strukturen, lett å bære og bryte, og den høyeste kostnaden.

Solid aluminium ekstruderingsdyse 

Hul aluminium ekstruderingsdyse

Semi-hul aluminium ekstruderingsdyse

3） Ekstrudering Die Life

Varmeoppbygging og ujevnt trykk (f.eks. tynne vegger, ujevn veggtykkelse og utstikkende egenskaper) som følge av aluminiumsekstruderingsdesign er de største morderne for ekstruderingsdysens levetid.

Varme og ujevnt trykk kan kontrolleres av riktig formdesign, og ekstruderingshastigheter kan reduseres for å forlenge levetiden, men til slutt må matrisene skiftes ut.

Før du designer en aluminiumsekstrudering, bør produktkonstruksjonsingeniøren forstå hvilke designfunksjoner som vil påvirke verktøykostnadene mest betydelig.Endring av utformingen av aluminiumsekstruderingstverrsnittet, innstilling av riktige toleranser og valg av riktig aluminiumslegeringsmateriale kan spare maskineringskostnadene for aluminiumsekstruderingsdysen i henhold til kravene.

2 fordeler med aluminiumsekstruderingsprosess

1) Langvarig holdbarhet Aluminiums motstand mot korrosjon, korrosjon og forvitring er en av dets viktigste fordeler.Aluminium ruster naturlig og motstår korrosjon uten ytterligere behandling.Dette skyldes tilstedeværelsen av en tynn, naturlig forekommende beskyttende film av aluminiumoksid på overflaten.Ved anodisering kan dens motstand mot korrosjon bli enda sterkere.

For eksempel i utendørsmiljøer kan anodisering utføres ved 25 mikron, noe som forbedrer både korrosjonsbestandighet og overflatefinish.I tillegg krever ikke aluminium vedlikehold og kan brukes uten frykt for korrosjon i de fleste tilfeller.

2) Lett og sterkAluminium er mer enn 33 % lettere enn stål, samtidig som det beholder det meste av sin styrke.Strekkfasthetsområdet til de fleste aluminiumslegeringer er omtrent 70-700 MPa, mens tettheten er to tredjedeler mindre enn stålets.

Produktdesigningeniører trenger ikke å bekymre seg for styrken til ekstruderte aluminiumsdeler, og de kan brukes som strukturelle deler i byggebransjen så vel som i bilindustrien,gjør dem til det beste alternativet til andre metallmaterialer.Aluminiumslegeringer brukes betydelig i bilindustrien for lett vekt og energireduksjon.

Aluminiumsekstrudering i karosseriet til Audi A8 (aluminiumsekstrudering i blått)

3) God varmeledningsevneAluminium har ekstremt lik varmeledningsevne som kobber, men er mye lettere i vekt.Aluminium er en utmerket termisk leder, og den konturerte utformingen av aluminiumsekstrudering maksimerer overflatearealet for termisk ledningsevne og dannelsen av termiske kanaler.Et typisk eksempel er en datamaskin-CPU-kjøler, hvor aluminium brukes til å frakte varme bort fra CPU.

Termisk leder av aluminium

4) Stilig utseendeeEkstrudert aluminium kan males, belegges, poleres og anodiseres, noe som gir ingeniører et bredere spekter av utseendealternativer enn andre materialer.

Fargerike aluminiumsekstruderte deler

5) Bredt spekter av applikasjonerI utgangspunktet kan enhver seksjonsform dannes av aluminiumsekstrudering, så bruken av aluminiumsekstrudering er veldig bred, ingeniører kan designe forskjellige seksjoner for å møte kravene til forskjellige applikasjonsmiljøer.

Bredt spekter av bruksområder for aluminiumsekstrudering

6) Enkel sekundær behandlingAluminiumsprofiler kan enkelt formes, kuttes, bores, maskineres, stanses, bøyes og sveises for å passe til spesifikke formål.

7） Kort syklustid og lave kostnader for formbehandling Aluminiumsekstrudering har en enkel dyse, kort prosesseringssyklus og lav pris.

8) Absorpsjon av støt og deformasjonI konstruksjon kan aluminiumsprofiler motstå deformasjon forårsaket av vær og bygningsbevegelser.I transportverktøy kan slagenergi absorberes.Aluminiumsprofiler opprettholder styrke og fleksibilitet under belastning og fjærer tilbake fra støt.

Aluminiumsekstrudering brukes i biler for å absorbere støtenergi

9)MiljøvernAluminium er et miljøvennlig materiale og kan enkelt resirkuleres.

3 Anvendelse av aluminium ekstruderingsprosess

Aluminium er fremtidens metall;den er ikke bare miljøvennlig, lett, naturlig korrosjonsbestandig og sterk, men leder også varme og elektrisitet godt.Bruken av aluminiumsprofiler i USA har vokst for sjette år på rad og representerer nå nesten en fjerdedel (22%) av det totale nordamerikanske aluminiumsmarkedet.

Mens byggebransjen fortsetter å dominere bruken av aluminiumsprofiler, har industribruken utvidet seg ettersom flere ingeniører og designere lærer om de nesten ubegrensede designmulighetene ved bruk av aluminiumsprofiler.Her er de syv industriene der aluminium står i sentrum:

1) Luftfarts- og romfartsindustrien  Aluminium har vært en viktig del av romfartsmarkedet fra begynnelsen – Wright-brødrenes originale modeller brukte aluminiumsdeler i motorene sine for å redusere vekten.I dag utgjør aluminium 75-80 % av moderne fly og velges ofte for strukturer og motorer på grunn av sin lette vekt, men holdbare natur.Aluminium er også en av hovedkomponentene i mange romfartøyer.

2) TransportindustrienI transportindustrien, hvor spesifikk styrke er kritisk, er aluminiumsprofiler ideelle for motorblokker, girkasser, paneler, takbjelker og chassis, og kjøretøyskarosserier og komponenter for biler, skip, lastebiler, jernbaner og t-banekjøretøyer.

Transportindustrien er den nest største brukeren av aluminiumsprofiler, og den er i vekst.Fra Ford til Audi til Mercedes-Benz, bilingeniører og designere har lett etter måter å erstatte stålkomponenter med aluminium for å forbedre drivstoffeffektiviteten og ytelsen.Elbiler bruker også mye aluminium.

3) ByggenæringI motsetning til stål, kan aluminium ekstruderes til komplekse design og produseres for å møte strenge byggeproduktspesifikasjoner, noe som bidrar til å drive bruken i mange bolig- og kommersielle byggeprodukter.Fra vinduer, dører, atrier og takvinduer, til ramper, balkonger og ulike takdesign, tyr arkitekter til aluminium for å bygge grønne, bærekraftige bygninger som vil tåle tidens tann.

4) Forbrukernæring Siden aluminiumsprofiler først ble introdusert i vaskemaskiner og tørketromler, har det revolusjonert markedet for husholdningsapparater, og gjort klimaanlegg og kjøleskap mer energieffektive enn noen gang før.I dag er mange av våre hverdagsartikler, inkludert trenings- og treningsutstyr og møbler, laget av profiler i aluminium.

5) Elektronikkindustri Aluminiumsprofiler brukes i mange elektriske og elektroniske enheter.På grunn av deres unike elektriske og termiske ledningsevne, brukes tilpassede aluminiumsprofiler ofte til motorhus, varmeavledere med høy varmeavledning og interne rammer.I noen tilfeller er komplette produkthus utformet i aluminium, som finnes på mange bærbare datamaskiner, Apple iPhones og iPads, og HD-TVer.

6) Lysindustri På grunn av den termiske ledningsevnen til aluminium, er ingeniører i stand til å designe komplette ekstruderte lysdiodearmaturer som kan overføre og spre varme for optimal termisk effektivitet.I tillegg er ekstruderingsdyser relativt rimelige og aluminiumsprofiler er enkle å kutte, forme, bøye, behandle og anodisere eller male, noe som gjør dem ideelle for effektiv belysning.I følge Aluminum Extrusion Council AEC-analysen er "vekstpotensialet for aluminiumsprofiler for lysdiodelamper/hus i alle markedssegmenter praktisk talt ubegrenset ..."

7) Solenergiindustrien.Når det gjelder solenergi, er riktig installasjon og montering av solcellepaneler avgjørende for kvalitet og ytelse.Som et kostnadseffektivt alternativ til stål gir aluminiumsprofiler styrken som trengs for å motstå naturlige elementer (som snø og vind) uten å legge til vekt, noe som gjør dem ideelle for takmonterte paneler og bygningsintegrerte solcellesystemer (BIPV).

Prolean tilbyr et bredt spekter av materialer for aluminiumsekstrudering, inkludert metaller og plast.Vennligst seprøveliste over materialervi bruker.Hvis du trenger et materiale som ikke er oppført her, vennligstkontakt osssom vi sannsynligvis vil være i stand til å skaffe det for deg.