Wyjaśnienie wytłaczania aluminium, oprzyrządowanie, charakterystyka procesu i zastosowania

Wyjaśnienie wytłaczania aluminium, oprzyrządowanie, charakterystyka procesu i zastosowania

Czas na przeczytanie: 8 minut

Na naszym ostatnim blogu(Wyjaśnienie wytłaczania aluminium, zalety i wady)pokrótce omówiliśmy podstawy wytłaczania aluminium, metody wytłaczania, dobór materiałów oraz zalety i wady wytłaczania aluminium.Dla większości inżynierów najpopularniejszymi procesami są formowanie wtryskowe i tłoczenie, a niewiele wiadomo na temat aluminium lub wytłaczania aluminium.Widzimy jednak trend, że wytłaczanie aluminium lub aluminium jest coraz częściej stosowane w różnych gałęziach przemysłu, a zastosowanie wytłaczania aluminium może odegrać nieoczekiwaną rolę w redukcji kosztów i redukcji masy.

Tylko wtedy, gdy w pełni zrozumiemyproces, oprzyrządowanie, charakterystyka i zastosowanie wytłaczania aluminiumi inną pokrewną wiedzę, możemy być w stanie zaprojektować profile aluminiowe, aby zapewnić wysoką jakość i niski koszt profili aluminiowych, co jest najbardziej krytycznym punktem dla dobrego DFM.

W celu uzyskania pełniejszego zrozumienia procesu wytłaczania aluminium.

W tym rozdziale omówimy proces wytłaczania aluminium z trzech aspektów:narzędzie dotykowe do wytłaczania aluminium, charakterystyka procesu i scenariusze zastosowań.

1 matryce do wytłaczania aluminium

Chociaż inżynierowie zajmujący się projektowaniem produktów nie projektują matryc do wytłaczania aluminium, zrozumienie podstawowej struktury matrycy do wytłaczania i mechanizmu formowania różnych profili wytłaczania może pomóc obniżyć koszty matryc i poprawić wydajność wytłaczania dzięki zoptymalizowanemu projektowi podczas projektowania profili.

1) Co to są matryce do wytłaczania aluminium

Matryce do wytłaczania to zasadniczo grube, okrągłe stalowe krążki zawierające jeden lub więcej otworów w celu utworzenia pożądanego profilu.Zwykle są wykonane ze stali matrycowej H-13 i są poddawane obróbce cieplnej, aby wytrzymać ciśnienie i ciepło gorącego aluminium przechodzącego przez matrycę.

Matryce do wytłaczania aluminium

Chociaż aluminium wydaje się być bardzo miękkim metalem, potrzeba dużego nacisku, aby przepchnąć solidny aluminiowy wlewek (kęs) przez cienką, porowatą aluminiową matrycę do wytłaczania, aby uzyskać pożądany kształt.

2) Rodzaje matryc do wytłaczania

Zgodnie z kształtem przekroju profili aluminiowych odpowiadające im matryce dzielą się na trzy kategorie:matryce pełne, matryce półwydrążone i matryce wydrążone.Wśród nich pusta matryca ma najbardziej skomplikowaną strukturę, jest łatwa do noszenia i łamania oraz ma najwyższy koszt.

Solidna aluminiowa matryca do wytłaczania 

Wydrążona matryca do wytłaczania aluminium

Półwydrążona aluminiowa matryca do wytłaczania

3） Żywotność matrycy do wytłaczania

Nagromadzenie ciepła i nierówne naciski (np. cienkie ścianki, nierówna grubość ścianek i wystające elementy) wynikające z projektowania wytłaczania aluminium są największymi zabójcami żywotności matrycy do wytłaczania.

Ciepło i nierównomierne ciśnienie można kontrolować za pomocą odpowiedniej konstrukcji matrycy, a prędkości wytłaczania można zmniejszyć, aby wydłużyć żywotność matrycy, ale ostatecznie matryce muszą zostać wymienione.

Przed zaprojektowaniem profilu aluminiowego inżynier projektujący konstrukcję produktu powinien zrozumieć, które cechy konstrukcyjne będą miały największy wpływ na koszty oprzyrządowania.Zmiana projektu przekroju poprzecznego wytłaczanego aluminium, ustawienie odpowiednich tolerancji i wybór odpowiedniego materiału ze stopu aluminium może zaoszczędzić na kosztach obróbki aluminiowej matrycy do wytłaczania zgodnie z wymaganiami.

2 zalety procesu wytłaczania aluminium

1) Długotrwała trwałość Odporność aluminium na korozję, korozję i warunki atmosferyczne jest jedną z jego najważniejszych zalet.Aluminium naturalnie rdzewieje i jest odporne na korozję bez dodatkowej obróbki.Wynika to z obecności na jej powierzchni cienkiej, naturalnie występującej warstwy ochronnej tlenku glinu.Dzięki anodowaniu jego odporność na korozję może stać się jeszcze silniejsza.

Na przykład w środowisku zewnętrznym anodowanie można przeprowadzić przy grubości 25 mikronów, co poprawia zarówno odporność na korozję, jak i wykończenie powierzchni.Ponadto aluminium nie wymaga konserwacji i w większości przypadków można je stosować bez obawy o korozję.

2) Lekki i mocnyAluminium jest o ponad 33% lżejsze niż stal, zachowując jednocześnie większość swojej wytrzymałości.Zakres wytrzymałości na rozciąganie większości stopów aluminium wynosi około 70-700 MPa, podczas gdy gęstość jest o dwie trzecie mniejsza niż gęstość stali.

Inżynierowie projektujący produkty nie muszą martwić się o wytrzymałość aluminiowych elementów wytłaczanych, a mogą one znaleźć zastosowanie jako elementy konstrukcyjne w budownictwie, jak również w przemyśle motoryzacyjnym,co czyni je najlepszą alternatywą dla innych materiałów metalowych.Stopy aluminium są często wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym do zmniejszania masy i zużycia energii.

Wytłaczanie aluminium w karoserii Audi A8 (wytłaczanie aluminium w kolorze niebieskim)

3) Dobra przewodność cieplnaAluminium ma niezwykle podobną przewodność cieplną do miedzi, ale jest znacznie lżejsze.Aluminium jest doskonałym przewodnikiem ciepła, a wyprofilowana konstrukcja wytłaczanego aluminium maksymalizuje powierzchnię przewodności cieplnej i tworzenia kanałów termicznych.Typowym przykładem jest chłodzenie procesora komputera, w którym aluminium odprowadza ciepło z procesora.

Aluminiowy przewodnik termiczny

4) Stylowy wyglądeWytłaczane aluminium może być malowane, platerowane, polerowane i anodowane, co daje inżynierom szerszy zakres opcji wyglądu niż inne materiały.

Kolorowe części do wytłaczania aluminium

5) Szeroki zakres zastosowańZasadniczo każdy kształt przekroju może być formowany przez wytłaczanie aluminium, więc zastosowanie wytłaczania aluminium jest bardzo szerokie, inżynierowie mogą projektować różne sekcje, aby spełnić wymagania różnych środowisk aplikacji.

Szerokie spektrum zastosowań wytłaczania aluminium

6) Łatwe przetwarzanie wtórneProfile aluminiowe można łatwo formować, ciąć, wiercić, obrabiać, tłoczyć, gięć i spawać w celu dostosowania do określonych celów.

7） Krótki czas cyklu i niski koszt obróbki matrycowej Wytłaczanie aluminium ma prostą matrycę, krótki cykl przetwarzania i niski koszt.

8) Absorpcja uderzenia i deformacjiW budownictwie profile aluminiowe są odporne na odkształcenia spowodowane pogodą i ruchami budynków.W narzędziach transportowych energia uderzenia może być pochłaniana.Aluminiowe profile zachowują wytrzymałość i elastyczność pod obciążeniem i sprężynują po uderzeniu.

Wytłaczanie aluminium jest stosowane w samochodach do pochłaniania energii uderzenia

9)Ochrona środowiskaAluminium jest materiałem przyjaznym dla środowiska i można go łatwo poddać recyklingowi.

3 Zastosowanie procesu wytłaczania aluminium

Aluminium to metal przyszłości;jest nie tylko przyjazny dla środowiska, lekki, naturalnie odporny na korozję i wytrzymały, ale także dobrze przewodzi ciepło i elektryczność.Wykorzystanie profili aluminiowych w Stanach Zjednoczonych wzrosło szósty rok z rzędu i obecnie stanowi prawie jedną czwartą (22%) całego północnoamerykańskiego rynku aluminium.

Podczas gdy przemysł budowlany nadal dominuje w stosowaniu profili aluminiowych, wykorzystanie w przemyśle rozszerzyło się, ponieważ coraz więcej inżynierów i projektantów dowiaduje się o prawie nieograniczonych możliwościach projektowania przy użyciu profili aluminiowych.Oto siedem branż, w których aluminium zajmuje centralne miejsce:

1) Przemysł lotniczy i kosmiczny  Aluminium było ważną częścią rynku lotniczego od samego początku – oryginalne modele Braci Wright wykorzystywały aluminiowe części w swoich silnikach w celu zmniejszenia masy.Obecnie aluminium stanowi 75-80% nowoczesnych samolotów i jest często wybierane do konstrukcji i silników ze względu na swoją lekkość, ale trwałość.Aluminium jest również jednym z głównych elementów wielu statków kosmicznych.

2) Przemysł transportowyW branży transportowej, gdzie wytrzymałość właściwa ma kluczowe znaczenie, profile aluminiowe idealnie nadają się do produkcji bloków silników, skrzyń biegów, paneli, podłużnic dachowych i podwozi, a także nadwozi i elementów pojazdów samochodowych, statków, ciężarówek, pojazdów kolejowych i metra.

Branża transportowa jest drugim co do wielkości użytkownikiem profili aluminiowych i stale rośnie.Od Forda przez Audi po Mercedes-Benz, inżynierowie i projektanci motoryzacyjni szukali sposobów na zastąpienie elementów stalowych aluminiowymi w celu poprawy efektywności paliwowej i osiągów.Pojazdy elektryczne również szeroko wykorzystują aluminium.

3) BudownictwoW przeciwieństwie do stali, aluminium można wytłaczać w złożone projekty i wytwarzać zgodnie z surowymi specyfikacjami produktów budowlanych, co pomaga zwiększyć jego zastosowanie w wielu produktach budowlanych mieszkalnych i komercyjnych.Od okien, drzwi, atriów i świetlików, po rampy, balkony i różne projekty dachów, architekci zwracają się do aluminium, aby budować ekologiczne, zrównoważone budynki, które przetrwają próbę czasu.

4) Przemysł konsumencki Odkąd profile aluminiowe zostały po raz pierwszy wprowadzone w pralkach i suszarkach, zrewolucjonizowały one rynek sprzętu gospodarstwa domowego, sprawiając, że systemy klimatyzacji i lodówki są bardziej energooszczędne niż kiedykolwiek wcześniej.Obecnie wiele naszych przedmiotów codziennego użytku, w tym sprzęt do ćwiczeń i ćwiczeń oraz meble, jest wykonanych z profili aluminiowych.

5) Przemysł elektroniczny Wytłoczki aluminiowe znajdują zastosowanie w wielu urządzeniach elektrycznych i elektronicznych.Ze względu na ich wyjątkową przewodność elektryczną i cieplną niestandardowe profile aluminiowe są często stosowane w obudowach silników, radiatorach o wysokim współczynniku rozpraszania ciepła i ramach wewnętrznych.W niektórych przypadkach kompletne obudowy produktów są wykonane z aluminium, które można znaleźć w wielu laptopach, iPhone'ach i iPadach Apple oraz telewizorach HD.

6) Przemysł oświetleniowy Dzięki przewodności cieplnej aluminium inżynierowie są w stanie zaprojektować kompletne oprawy z wytłaczanymi diodami elektroluminescencyjnymi, które mogą przenosić i rozpraszać ciepło w celu uzyskania optymalnej sprawności cieplnej.Ponadto matryce do wytłaczania są stosunkowo niedrogie, a profile aluminiowe są łatwe do cięcia, kształtowania, gięcia, obróbki i anodowania lub malowania, co czyni je idealnymi do wydajnego oświetlenia.Według analizy AEC przeprowadzonej przez Aluminium Extrusion Council, „potencjał wzrostu profili aluminiowych do lamp/obudów z diodami elektroluminescencyjnymi we wszystkich segmentach rynku jest praktycznie nieograniczony……”

7) Przemysł energii słonecznej.Jeśli chodzi o energię słoneczną, właściwa instalacja i montaż paneli słonecznych ma kluczowe znaczenie dla jakości i wydajności.Jako opłacalna alternatywa dla stali, profile aluminiowe zapewniają wytrzymałość potrzebną do wytrzymania czynników naturalnych (takich jak śnieg i wiatr) bez zwiększania ciężaru, co czyni je idealnymi do paneli dachowych i systemów fotowoltaicznych zintegrowanych z budynkiem (BIPV).

Prolean oferuje szeroką gamę materiałów do wyciskania aluminium, w tym metali i tworzyw sztucznych.Proszę zobaczyćprzykładowa lista materiałówUżywamy.Jeśli potrzebujesz materiału, którego nie ma na liście, proszęSkontaktuj się z namiponieważ prawdopodobnie będziemy w stanie go dla Ciebie pozyskać.