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Explicação da Extrusão de Alumínio, Ferramentas, Características do Processo e Aplicações

Explicação da Extrusão de Alumínio, Ferramentas, Características do Processo e Aplicações

Tempo de leitura: 8 minutos

 Matrizes de Extrusão de Alumínio

Em nosso último blog(extrusão de alumínio explicada, prós e contras)cobrimos brevemente os fundamentos da extrusão de alumínio, métodos de extrusão, seleção de materiais e as vantagens e desvantagens da extrusão de alumínio.Para a maioria dos engenheiros, a moldagem por injeção e a estampagem são os processos mais comuns, e pouco se sabe sobre alumínio ou extrusão de alumínio.Mas vemos uma tendência de que a extrusão de alumínio ou alumínio seja cada vez mais usada em vários setores, e o uso de extrusão de alumínio pode desempenhar um papel inesperado na redução de custos e redução de peso.

Somente quando compreendermos plenamente oprocesso, ferramental, características e aplicação da moldagem por extrusão de alumínioe outros conhecimentos relacionados, podemos projetar extrusões de alumínio para garantir alta qualidade e baixo custo de extrusões de alumínio, que é o ponto mais crítico para um bom DFM.

A fim de trazer a você uma compreensão mais abrangente da moldagem por extrusão de alumínio.

Este capítulo irá elaborar o processo de extrusão de alumínio sob três aspectos:ferramenta de toque de alumínio de extrusão, características do processo e cenários de aplicação.

1 matrizes de extrusão de alumínio

Embora os engenheiros de projeto de produtos não projetem matrizes de extrusão de alumínio, entender a estrutura básica da matriz de extrusão e o mecanismo de como ela forma diferentes perfis de extrusão pode ajudar a reduzir os custos da matriz e melhorar a produtividade da extrusão por meio de um design otimizado ao projetar extrusões.

1) O que são matrizes de extrusão de alumínio

As matrizes de extrusão são essencialmente discos de aço circulares grossos contendo uma ou mais aberturas para formar o perfil desejado.Eles são normalmente feitos de aço de matriz H-13 e são tratados termicamente para suportar a pressão e o calor do alumínio quente conforme ele passa pela matriz.

O que é Extrusão de Alumínio

Matrizes de Extrusão de Alumínio

Embora o alumínio pareça ser um metal muito macio, é preciso muita pressão para empurrar um lingote de alumínio sólido (tarugo) através de uma matriz de extrusão de alumínio fina e porosa para formar a forma desejada.

2)Tipos de Matrizes de Extrusão

De acordo com a forma da seção transversal das extrusões de alumínio, suas matrizes correspondentes são divididas em três categorias:matrizes sólidas, semi-ocas e ocas.Dentre elas, a matriz oca tem a estrutura mais complicada, fácil de desgastar e quebrar, e o custo mais alto.

Matriz de Extrusão de Alumínio Sólido

Matriz de Extrusão de Alumínio Sólido 

Matriz Oca de Extrusão de Alumínio

Matriz Oca de Extrusão de Alumínio

 Matriz de Extrusão de Alumínio Semi-oca

Matriz de Extrusão de Alumínio Semi-oca

3)Vida útil da matriz de extrusão

O acúmulo de calor e pressões irregulares (por exemplo, paredes finas, espessuras de parede irregulares e características salientes) resultantes do projeto de extrusão de alumínio são os maiores assassinos da vida útil da matriz de extrusão.

O calor e as pressões desiguais podem ser controlados pelo projeto adequado da matriz e as velocidades de extrusão podem ser reduzidas para prolongar a vida útil da matriz, mas eventualmente as matrizes devem ser substituídas.

Antes de projetar uma extrusão de alumínio, o engenheiro de projeto estrutural do produto deve entender quais recursos de projeto afetarão de forma mais significativa os custos de ferramentas.Alterar o design da seção transversal da extrusão de alumínio, definir tolerâncias adequadas e selecionar o material de liga de alumínio correto pode economizar o custo de usinagem da matriz de extrusão de alumínio de acordo com os requisitos.

 

2 Vantagens do Processo de Extrusão de Alumínio

1) Durabilidade de longa duração A resistência do alumínio à corrosão, corrosão e intempéries é uma de suas vantagens mais significativas.O alumínio enferruja naturalmente e resiste à corrosão sem tratamento adicional.Isso se deve à presença de uma película protetora fina e natural de óxido de alumínio em sua superfície.Ao anodizar, sua resistência à corrosão pode se tornar ainda mais forte.

Por exemplo, em ambientes externos, a anodização pode ser realizada em 25 mícrons, o que aumenta a resistência à corrosão e o acabamento da superfície.Além disso, o alumínio não requer manutenção e pode ser usado sem medo de corrosão na maioria dos casos.

Peças de Extrusão de Alumínio

2) Leve e forteO alumínio é mais de 33% mais leve que o aço, mantendo a maior parte de sua resistência.A faixa de resistência à tração da maioria das ligas de alumínio é de cerca de 70-700 MPa, enquanto a densidade é dois terços menor que a do aço.

Os engenheiros de projeto de produtos não precisam se preocupar com a resistência das peças extrudadas de alumínio, e elas podem ser usadas como peças estruturais na indústria da construção, bem como na indústria automotiva,tornando-os a melhor alternativa para outros materiais metálicos.As ligas de alumínio estão sendo usadas significativamente na indústria automotiva para redução de peso e energia.

Extrusão de alumínio na carroceria do Audi A8 (extrusão de alumínio em azul)

Extrusão de alumínio na carroceria do Audi A8 (extrusão de alumínio em azul)

3) Boa condutividade térmicaO alumínio tem condutividade térmica extremamente semelhante ao cobre, mas é muito mais leve.O alumínio é um excelente condutor térmico e o design contornado da extrusão de alumínio maximiza a área de superfície para a condutividade térmica e a formação de canais térmicos.Um exemplo típico é o cooler da CPU de um computador, onde o alumínio é usado para afastar o calor da CPU.

 Condutor térmico de alumínio,

Condutor térmico de alumínio

4) Aparência eleganteeO alumínio extrudado pode ser pintado, folheado, polido e anodizado, o que oferece aos engenheiros uma gama mais ampla de opções de aparência do que outros materiais.

 Peças de extrusão de alumínio coloridas

Peças de extrusão de alumínio coloridas

5) Ampla gama de aplicaçõesBasicamente, qualquer formato de seção pode ser formado por extrusão de alumínio, portanto, a aplicação da extrusão de alumínio é muito ampla, os engenheiros podem projetar diferentes seções para atender aos requisitos de diferentes ambientes de aplicação.

Ampla gama de aplicações de extrusão de alumínio

Ampla gama de aplicações de extrusão de alumínio

6) Fácil processamento secundárioAs extrusões de alumínio podem ser facilmente formadas, cortadas, perfuradas, usinadas, estampadas, dobradas e soldadas para atender a finalidades específicas.

7)Tempo de ciclo curto e baixo custo para processamento de moldes A extrusão de alumínio tem uma matriz simples, ciclo de processamento curto e baixo custo.

 

8) Absorção de impacto e deformaçãoNa construção, as extrusões de alumínio podem resistir à deformação causada pelo clima e pelo movimento do edifício.Em ferramentas de transporte, a energia de impacto pode ser absorvida.As extrusões de alumínio mantêm a resistência e a flexibilidade sob carga e se recuperam do impacto.

A extrusão de alumínio é usada em automóveis para absorver energia de impacto

A extrusão de alumínio é usada em automóveis para absorver energia de impacto

9)Proteção AmbientalO alumínio é um material ecológico e pode ser facilmente reciclado.

3 Aplicação do processo de extrusão de alumínio

O alumínio é o metal do futuro;não é apenas ecologicamente correto, leve, naturalmente resistente à corrosão e forte, mas também conduz bem o calor e a eletricidade.O uso de extrusões de alumínio nos Estados Unidos cresceu pelo sexto ano consecutivo e agora representa quase um quarto (22%) do total do mercado norte-americano de alumínio.

Enquanto a indústria da construção continua a dominar o uso de extrusões de alumínio, o uso da indústria se expandiu à medida que mais engenheiros e designers estão aprendendo sobre as possibilidades de design quase ilimitadas ao usar extrusões de alumínio.Aqui estão as sete indústrias onde o alumínio é o centro das atenções:

1) Aviação e indústria aeroespacial  O alumínio tem sido uma parte importante do mercado aeroespacial desde o início – os modelos originais dos irmãos Wright usavam peças de alumínio em seus motores para reduzir o peso.Hoje, o alumínio compõe 75-80% das aeronaves modernas e é frequentemente escolhido para estruturas e motores devido ao seu peso leve, mas natureza durável.O alumínio também é um dos principais componentes de muitas espaçonaves.

Aplicação na indústria da aviação

2) Indústria de TransporteNa indústria de transporte, onde a resistência específica é crítica, as extrusões de alumínio são ideais para blocos de motor, caixas de transmissão, painéis, vigas longitudinais e chassis de teto e carrocerias e componentes de automóveis, navios, caminhões, ferrovias e veículos de metrô.

A indústria de transporte é a segunda maior usuária de extrusões de alumínio e está crescendo.Da Ford à Audi e à Mercedes-Benz, engenheiros e designers automotivos têm procurado maneiras de substituir componentes de aço por alumínio para melhorar a eficiência de combustível e o desempenho.Os veículos elétricos também estão fazendo uso extensivo de alumínio.

Peças de extrusão de alumínio2

3) Indústria da construçãoAo contrário do aço, o alumínio pode ser extrudado em designs complexos e fabricado para atender às rígidas especificações de produtos de construção, ajudando a direcionar seu uso em muitos produtos de construção residencial e comercial.De janelas, portas, átrios e claraboias a rampas, varandas e vários projetos de telhados, os arquitetos estão recorrendo ao alumínio para construir edifícios ecológicos e sustentáveis ​​que resistirão ao teste do tempo.

Aplicação na construção civil

4) Indústria de consumo Desde que as extrusões de alumínio foram introduzidas pela primeira vez em máquinas de lavar e secar roupa, elas revolucionaram o mercado de eletrodomésticos, tornando os sistemas de ar condicionado e refrigeradores mais eficientes em termos de energia do que nunca.Hoje, muitos de nossos itens do dia a dia, incluindo equipamentos e móveis de ginástica e exercícios, são feitos de extrusões de alumínio.

Aplicação na indústria de consumo

5) Indústria eletrônica Extrusões de alumínio são usadas em muitos dispositivos elétricos e eletrônicos.Dada a sua condutividade elétrica e térmica única, as extrusões de alumínio personalizadas são frequentemente usadas para carcaças de motores, dissipadores de calor de alta dissipação de calor e estruturas internas.Em alguns casos, as caixas completas do produto são projetadas em alumínio, que pode ser encontrado em muitos laptops, iPhones e iPads da Apple e televisões de alta definição.

Aplicação na indústria eletrônica

6) Indústria de iluminação Devido à condutividade térmica do alumínio, os engenheiros são capazes de projetar luminárias de diodo emissor de luz extrudadas completas que podem transferir e dissipar o calor para uma eficiência térmica ideal.Além disso, as matrizes de extrusão são relativamente baratas e as extrusões de alumínio são fáceis de cortar, moldar, dobrar, processar e anodizar ou pintar, tornando-as ideais para uma iluminação eficiente.De acordo com a análise AEC do Conselho de Extrusão de Alumínio, “o potencial de crescimento para extrusões de alumínio para lâmpadas/receptáculos de diodo emissor de luz em todos os segmentos de mercado é virtualmente ilimitado ……”

Aplicação na indústria de iluminação

7) Indústria de energia solar.Quando se trata de energia solar, a instalação e montagem adequadas de painéis solares são essenciais para a qualidade e o desempenho.Como uma alternativa econômica ao aço, as extrusões de alumínio fornecem a força necessária para resistir a elementos naturais (como neve e vento) sem aumentar o peso, tornando-as ideais para painéis montados em telhados e sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV).

Aplicação na indústria de energia solar.jpg

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A Prolean oferece uma ampla gama de materiais para extrusão de alumínio, incluindo metais e plásticos.por favor veja oexemplo de lista de materiaisnós usamos.Caso necessite de algum material que não esteja listado aqui, por favorContate-nospois provavelmente seremos capazes de fornecê-lo para você.


Horário de postagem: maio-06-2022

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