Објашњење екструзије алуминијума, алати, карактеристике процеса и примена

Објашњење екструзије алуминијума, алати, карактеристике процеса и примена

Време за читање: 8 минута

У нашем последњем блогу(Објашњење екструзије алуминијума, предности и недостаци)укратко смо покрили основе екструзије алуминијума, методе екструзије, избор материјала и предности и недостатке екструзије алуминијума.За већину инжењера, бризгање и штанцање су најчешћи процеси, а мало се зна о алуминијуму или екструзији алуминијума.Али видимо тренд да се алуминијум или екструзија алуминијума све више користе у различитим индустријама, а употреба екструзије алуминијума може играти неочекивану улогу у смањењу трошкова и тежине.

Тек када у потпуности разумемопроцес, алат, карактеристике и примена алуминијумског пресовањаи друга сродна знања, можемо бити у могућности да дизајнирамо алуминијумске екструзије како бисмо осигурали висок квалитет и ниску цену алуминијумских екструзија, што је најкритичнија тачка за добар ДФМ.

Да бисмо вам донели свеобухватније разумевање екструзионог пресовања алуминијума.

Ово поглавље ће разрадити процес екструзије алуминијума са три аспекта:алат за екструзију алуминијума на додир, карактеристике процеса и сценарији примене.

1 матрице за екструзију алуминијума

Иако инжењери за дизајн производа не дизајнирају алуминијумске калупе за екструзију, разумевање основне структуре матрице за екструзију и механизма како она формира различите профиле екструзије може помоћи у смањењу трошкова калупа и побољшању продуктивности екструзије путем оптимизованог дизајна приликом пројектовања екструзија.

1) Шта је матрица за екструзију алуминијума

Матрице за екструзију су у суштини дебели, кружни челични дискови који садрже један или више отвора за формирање жељеног профила.Обично су направљени од челика Х-13 и термички су обрађени како би издржали притисак и топлоту врућег алуминијума док пролази кроз калуп.

Алуминијумске калупе за екструзију

Иако се чини да је алуминијум веома мекан метал, потребан је велики притисак да би се чврсти алуминијумски ингот (комад) прогурао кроз танку, порозну алуминијумску калупу за екструзију да би се формирао жељени облик.

2）Врсте калупа за екструзију

Према облику попречног пресека алуминијумских екструзија, њихове одговарајуће матрице су подељене у три категорије:чврсте матрице, полушупље матрице и шупље матрице.Међу њима, шупља матрица има најкомпликованију структуру, лаку за ношење и ломљење и највишу цену.

Матрица за екструзију од чврстог алуминијума 

Матрица за екструзију шупљег алуминијума

Полу-шупљи алуминијумски калуп за екструзију

3） Живот матрице за екструзију

Акумулација топлоте и неуједначени притисци (нпр. танки зидови, неуједначене дебљине зидова и избочене карактеристике) који су резултат алуминијумског екструзионог дизајна су највеће убице животног века калупа за екструзију.

Топлота и неуједначени притисци се могу контролисати правилним дизајном матрице, а брзине екструзије се могу смањити како би се продужио животни век матрице, али на крају матрице морају бити замењене.

Пре пројектовања алуминијумске екструзије, инжењер конструкције производа треба да разуме које карактеристике дизајна ће најзначајније утицати на трошкове алата.Промена дизајна попречног пресека за екструзију алуминијума, постављање одговарајућих толеранција и одабир правог материјала од легуре алуминијума могу уштедети трошкове обраде алуминијумске матрице за екструзију у складу са захтевима.

2 Предности процеса екструзије алуминијума

1) Дуготрајна издржљивост Отпорност алуминијума на корозију, корозију и временске услове је једна од његових најзначајнијих предности.Алуминијум природно рђа и отпоран је на корозију без додатног третмана.То је због присуства танког, природног заштитног филма од алуминијум оксида на његовој површини.Анодизацијом, његова отпорност на корозију може постати још јача.

На пример, у спољашњим окружењима, елоксирање се може извршити на 25 микрона, што повећава и отпорност на корозију и завршну обраду површине.Поред тога, алуминијум не захтева одржавање и може се користити без страха од корозије у већини случајева.

2) Лаган и јакАлуминијум је више од 33% лакши од челика, а задржава већину своје снаге.Опсег затезне чврстоће већине легура алуминијума је око 70-700 МПа, док је густина две трећине мања од густине челика.

Инжењери за дизајн производа не морају да брину о чврстоћи алуминијумских екструдираних делова, а могу се користити као структурни делови у грађевинској индустрији, као и у аутомобилској индустрији,чинећи их најбољом алтернативом другим металним материјалима.Легуре алуминијума се значајно користе у аутомобилској индустрији за смањење тежине и смањење енергије.

Алуминијумска екструзија у каросерији Ауди А8 (алуминијумска екструзија у плавој боји)

3) Добра топлотна проводљивостАлуминијум има изузетно сличну топлотну проводљивост као бакар, али је много лакши по тежини.Алуминијум је одличан топлотни проводник, а контурни дизајн екструзије алуминијума максимизира површину за топлотну проводљивост и формирање топлотних канала.Типичан пример је рачунарски ЦПУ хладњак, где се алуминијум користи за одвођење топлоте од ЦПУ-а.

Алуминијумски топлотни проводник

4) Модеран изгледeЕкструдирани алуминијум се може фарбати, обложити, полирати и анодизирати, што инжењерима даје шири спектар могућности изгледа од других материјала.

Шарени алуминијумски екструзиони делови

5) Широк спектар применаУ основи, било који облик секције може се формирати екструзијом алуминијума, тако да је примена екструзије алуминијума веома широка, инжењери могу дизајнирати различите секције како би испунили захтеве различитих окружења примене.

Широк спектар примена екструзије алуминијума

6) Једноставна секундарна обрадаАлуминијумске екструзије се могу лако формирати, сећи, бушити, машински обрађивати, штанцати, савијати и заваривати за специфичне намене.

7）Кратко време циклуса и ниска цена за обраду калупа Екструзија алуминијума има једноставну матрицу, кратак циклус обраде и ниску цену.

8) Апсорпција удара и деформацијаУ грађевинарству, алуминијумске екструзије могу издржати деформације узроковане временским приликама и кретањем зграде.У транспортним алатима, енергија удара може да се апсорбује.Алуминијумске екструзије одржавају снагу и флексибилност под оптерећењем и враћају се назад од удара.

Екструзија алуминијума се користи у аутомобилима за апсорпцију енергије удара

9)Заштита животне срединеАлуминијум је еколошки прихватљив материјал и може се лако рециклирати.

3 Примена процеса екструзије алуминијума

Алуминијум је метал будућности;није само еколошки прихватљив, лаган, природно отпоран на корозију и јак, већ и добро проводи топлоту и електричну енергију.Употреба алуминијумских екструзија у Сједињеним Државама је порасла шесту годину заредом и сада представља скоро четвртину (22%) укупног северноамеричког тржишта алуминијума.

Док грађевинска индустрија наставља да доминира употребом алуминијумских екструзија, употреба у индустрији се проширила како све више инжењера и дизајнера учи о готово неограниченим могућностима дизајна када се користе алуминијумске екструзије.Ево седам индустрија у којима алуминијум заузима централно место:

1) Ваздухопловство и ваздухопловство  Алуминијум је од почетка био важан део тржишта ваздухопловства – оригинални модели браће Рајт користили су алуминијумске делове у својим моторима да би смањили тежину.Данас алуминијум чини 75-80% савремених авиона и често се бира за структуре и моторе због своје мале тежине, али издржљиве природе.Алуминијум је такође једна од главних компоненти многих свемирских летелица.

2) Транспортна индустријаУ транспортној индустрији, где је специфична чврстоћа критична, алуминијумске екструзије су идеалне за блокове мотора, кућишта мењача, панеле, уздужне кровне греде и шасије, и каросерије и компоненте возила за аутомобиле, бродове, камионе, железницу и возила подземне железнице.

Транспортна индустрија је други највећи корисник алуминијумских екструзија и расте.Од Форда до Аудија до Мерцедес-Бенза, аутомобилски инжењери и дизајнери су тражили начине да замене челичне компоненте алуминијумом како би побољшали ефикасност горива и перформансе.Електрична возила такође у великој мери користе алуминијум.

3) ГрађевинарствоЗа разлику од челика, алуминијум се може екструдирати у сложене дизајне и производити у складу са строгим спецификацијама грађевинских производа, помажући да се користи у многим производима за стамбене и пословне зграде.Од прозора, врата, атријума и кровних прозора, до рампи, балкона и разних дизајна кровова, архитекте се окрећу алуминијуму да би изградиле зелене, одрживе зграде које ће издржати тест времена.

4) Потрошачка индустрија Од када су алуминијумске екструзије први пут уведене у машине за прање и сушење веша, направиле су револуцију на тржишту кућних апарата, чинећи системе за климатизацију и фрижидере енергетски ефикаснијим него икада раније.Данас су многи од наших свакодневних предмета, укључујући опрему за фитнес и вежбање и намештај, направљени од алуминијумских екструзија.

5) Електронска индустрија Алуминијумске екструзије се користе у многим електричним и електронским уређајима.С обзиром на њихову јединствену електричну и топлотну проводљивост, прилагођене алуминијумске екструзије се често користе за кућишта мотора, хладњаке са високим степеном расипање топлоте и унутрашње оквире.У неким случајевима, комплетна кућишта производа су дизајнирана од алуминијума, што се може наћи на многим лаптоп рачунарима, Аппле иПхоне и иПад уређајима и телевизорима високе дефиниције.

6) Индустрија осветљења Због топлотне проводљивости алуминијума, инжењери су у могућности да дизајнирају комплетне екструдиране светиљке са диодама које емитују светлост које могу да преносе и расипају топлоту за оптималну топлотну ефикасност.Поред тога, матрице за екструзију су релативно јефтине, а алуминијумске екструзије се лако секу, обликују, савијају, обрађују и анодизирају или фарбају, што их чини идеалним за ефикасно осветљење.Према анализи АЕЦ Савета за екструзију алуминијума, „потенцијал раста за екструзије алуминијума за лампе/кућишта са диодама које емитују светлост у свим тржишним сегментима је практично неограничен ……”

7) Индустрија соларне енергије.Када је реч о соларној енергији, правилна инсталација и монтажа соларних панела је кључна за квалитет и перформансе.Као исплатива алтернатива челику, алуминијумске екструзије пружају снагу потребну да се одупру природним елементима (као што су снег и ветар) без додавања тежине, што их чини идеалним за кровне панеле и фотонапонске системе (БИПВ) интегрисане у зграде.

Пролеан нуди широк спектар материјала за екструзију алуминијума, укључујући метале и пластику.Молимо погледајтеузорак листе материјалакористимо.Ако вам је потребан материјал који овде није наведен, молимКонтактирајте насјер ћемо вероватно моћи да га набавимо за вас.