Giải thích về ép đùn nhôm, dụng cụ, đặc điểm quy trình và ứng dụng

Giải thích về ép đùn nhôm, dụng cụ, đặc điểm quy trình và ứng dụng

Thời gian đọc: 8 phút

Trong blog cuối cùng của chúng tôi(Giải thích về ép đùn nhôm, ưu và nhược điểm)chúng tôi đã trình bày ngắn gọn các nguyên tắc cơ bản của ép đùn nhôm, phương pháp ép đùn, lựa chọn vật liệu cũng như những ưu điểm và nhược điểm của quá trình đùn nhôm.Đối với hầu hết các kỹ sư, ép phun và dập là các quy trình phổ biến nhất, và người ta biết rất ít về nhôm hoặc đùn nhôm.Nhưng chúng tôi thấy xu hướng nhôm hoặc nhôm đùn ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các ngành công nghiệp khác nhau và việc sử dụng nhôm đùn có thể đóng một vai trò bất ngờ trong việc giảm chi phí và giảm trọng lượng.

Chỉ khi chúng ta hiểu đầy đủ vềquy trình, dụng cụ, đặc điểm và ứng dụng của khuôn ép đùn nhômvà các kiến ​​thức liên quan khác, chúng ta có thể thiết kế nhôm ép đùn để đảm bảo chất lượng cao và chi phí thấp của nhôm ép đùn, đây là điểm quan trọng nhất để có DFM tốt.

Để mang đến cho bạn sự hiểu biết toàn diện hơn về khuôn ép đùn nhôm.

Chương này sẽ xây dựng quy trình đùn nhôm từ ba khía cạnh:công cụ cảm ứng nhôm ép đùn, đặc điểm quy trình và kịch bản ứng dụng.

1 khuôn đùn nhôm

Mặc dù các kỹ sư thiết kế sản phẩm không thiết kế khuôn đùn nhôm, nhưng việc hiểu cấu trúc khuôn đùn cơ bản và cơ chế tạo thành các cấu hình đùn khác nhau có thể giúp giảm chi phí khuôn và cải thiện năng suất đùn thông qua thiết kế tối ưu hóa khi thiết kế khuôn đùn.

1) Khuôn đùn nhôm là gì

Khuôn ép đùn về cơ bản là các đĩa thép tròn, dày có chứa một hoặc nhiều lỗ để tạo thành hình dạng mong muốn.Chúng thường được làm bằng thép khuôn H-13 và được xử lý nhiệt để chịu được áp suất và nhiệt của nhôm nóng khi nó đi qua khuôn.

Khuôn đùn nhôm

Mặc dù nhôm có vẻ là một kim loại rất mềm, nhưng cần rất nhiều áp lực để đẩy một thỏi nhôm rắn (phôi) qua một khuôn ép đùn nhôm xốp, mỏng để tạo thành hình dạng mong muốn.

2）Các loại khuôn ép đùn

Theo hình dạng mặt cắt ngang của nhôm ép đùn, khuôn tương ứng của chúng được chia thành ba loại:khuôn đặc, khuôn bán rỗng và khuôn rỗng.Trong số đó, khuôn rỗng có cấu trúc phức tạp nhất, dễ mòn và gãy và giá thành cao nhất.

Đùn nhôm rắn 

Khuôn đùn nhôm rỗng

Khuôn đùn nhôm bán rỗng

3） Đùn cuộc sống

Sự tích tụ nhiệt và áp suất không đồng đều (ví dụ: thành mỏng, độ dày thành không đồng đều và các đặc điểm nhô ra) do thiết kế đùn nhôm là nguyên nhân lớn nhất làm giảm tuổi thọ của khuôn đùn.

Nhiệt độ và áp suất không đồng đều có thể được kiểm soát bằng thiết kế khuôn thích hợp và tốc độ đùn có thể giảm để kéo dài tuổi thọ khuôn, nhưng cuối cùng khuôn phải được thay thế.

Trước khi thiết kế hệ thống đùn nhôm, kỹ sư thiết kế cấu trúc sản phẩm nên hiểu những tính năng thiết kế nào sẽ ảnh hưởng đáng kể nhất đến chi phí dụng cụ.Thay đổi thiết kế của mặt cắt đùn nhôm, thiết lập dung sai phù hợp và lựa chọn vật liệu hợp kim nhôm phù hợp có thể tiết kiệm chi phí gia công khuôn đùn nhôm theo yêu cầu.

2 Ưu điểm của Quy trình đùn nhôm

1) Độ bền lâu dài Khả năng chống ăn mòn, ăn mòn và phong hóa của nhôm là một trong những ưu điểm đáng kể nhất của nó.Nhôm tự nhiên rỉ sét và chống ăn mòn mà không cần xử lý thêm.Điều này là do sự hiện diện của một màng oxit nhôm bảo vệ mỏng, tự nhiên trên bề mặt của nó.Bằng cách anot hóa, khả năng chống ăn mòn của nó có thể trở nên mạnh mẽ hơn.

Ví dụ, trong môi trường ngoài trời, quá trình anot hóa có thể được thực hiện ở 25 micron, giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn và hoàn thiện bề mặt.Ngoài ra, nhôm không cần bảo trì và có thể được sử dụng mà không sợ bị ăn mòn trong hầu hết các trường hợp.

2) Nhẹ và chắcNhôm nhẹ hơn thép hơn 33% trong khi vẫn giữ được phần lớn độ bền của nó.Phạm vi độ bền kéo của hầu hết các hợp kim nhôm là khoảng 70-700 MPa, trong khi mật độ nhỏ hơn hai phần ba so với thép.

Các kỹ sư thiết kế sản phẩm không phải lo lắng về độ bền của các bộ phận ép đùn nhôm và chúng có thể được sử dụng làm các bộ phận kết cấu trong ngành xây dựng cũng như trong ngành ô tô,làm cho chúng trở thành sự thay thế tốt nhất cho các vật liệu kim loại khác.Hợp kim nhôm đang được sử dụng đáng kể trong ngành công nghiệp ô tô để giảm trọng lượng nhẹ và giảm năng lượng.

Nhôm định hình thân xe Audi A8 (nhôm định hình màu xanh)

3) Dẫn nhiệt tốtNhôm có tính dẫn nhiệt cực kỳ giống với đồng, nhưng trọng lượng nhẹ hơn nhiều.Nhôm là một chất dẫn nhiệt tuyệt vời và thiết kế có đường viền của nhôm đùn tối đa hóa diện tích bề mặt để dẫn nhiệt và hình thành các kênh dẫn nhiệt.Một ví dụ điển hình là bộ làm mát CPU của máy tính, trong đó nhôm được sử dụng để truyền nhiệt ra khỏi CPU.

Nhôm dẫn nhiệt

4) Ngoại hình sành điệueNhôm ép đùn có thể được sơn, mạ, đánh bóng và anot hóa, giúp các kỹ sư có nhiều lựa chọn bề ngoài hơn so với các vật liệu khác.

Các bộ phận đùn nhôm đầy màu sắc

5) Nhiều ứng dụngVề cơ bản, bất kỳ hình dạng phần nào cũng có thể được tạo thành bằng cách đùn nhôm, vì vậy ứng dụng của đùn nhôm rất rộng, các kỹ sư có thể thiết kế các phần khác nhau để đáp ứng các yêu cầu của các môi trường ứng dụng khác nhau.

Một loạt các ứng dụng của đùn nhôm

6) Xử lý thứ cấp dễ dàngNhôm định hình có thể dễ dàng tạo hình, cắt, khoan, gia công, dập, uốn và hàn cho phù hợp với các mục đích cụ thể.

7）Thời gian chu kỳ ngắn và chi phí xử lý khuôn thấp Nhôm đùn có khuôn đơn giản, chu kỳ xử lý ngắn và chi phí thấp.

8) Hấp thụ tác động và biến dạngTrong xây dựng, nhôm định hình có thể chống biến dạng do thời tiết và chuyển động của tòa nhà.Trong các công cụ vận chuyển, năng lượng tác động có thể được hấp thụ.Nhôm ép đùn duy trì sức mạnh và tính linh hoạt dưới tải trọng và đàn hồi khi va đập.

Nhôm đùn được sử dụng trong ô tô để hấp thụ năng lượng tác động

9)Bảo vệ môi trươngNhôm là vật liệu thân thiện với môi trường và có thể dễ dàng tái chế.

3 Ứng dụng của quá trình đùn nhôm

Nhôm là kim loại của tương lai;nó không chỉ thân thiện với môi trường, nhẹ, chống ăn mòn tự nhiên và chắc chắn, mà còn dẫn nhiệt và điện tốt.Việc sử dụng nhôm định hình ở Hoa Kỳ đã tăng trong năm thứ sáu liên tiếp và hiện chiếm gần một phần tư (22%) tổng thị trường nhôm Bắc Mỹ.

Trong khi ngành xây dựng tiếp tục thống trị việc sử dụng nhôm định hình, việc sử dụng trong công nghiệp đã mở rộng khi nhiều kỹ sư và nhà thiết kế đang tìm hiểu về khả năng thiết kế gần như vô hạn khi sử dụng nhôm định hình.Dưới đây là bảy ngành công nghiệp mà nhôm chiếm vị trí trung tâm:

1) Ngành hàng không và vũ trụ  Nhôm đã là một phần quan trọng của thị trường hàng không vũ trụ ngay từ đầu – các mẫu ban đầu của Anh em nhà Wright đã sử dụng các bộ phận bằng nhôm trong động cơ của họ để giảm trọng lượng.Ngày nay, nhôm chiếm 75-80% trong các loại máy bay hiện đại và thường được chọn cho các cấu trúc và động cơ nhờ đặc tính nhẹ nhưng bền.Nhôm cũng là một trong những thành phần chính của nhiều tàu vũ trụ.

2) Ngành Giao thông vận tảiTrong ngành giao thông vận tải, nơi độ bền cụ thể là rất quan trọng, nhôm định hình là lý tưởng cho khối động cơ, hộp truyền động, bảng điều khiển, dầm dọc mái và khung gầm, thân xe và các bộ phận cho ô tô, tàu, xe tải, đường sắt và phương tiện tàu điện ngầm.

Ngành vận tải là ngành sử dụng nhôm định hình lớn thứ hai và ngành này đang ngày càng phát triển.Từ Ford đến Audi đến Mercedes-Benz, các kỹ sư và nhà thiết kế ô tô đã tìm cách thay thế các thành phần thép bằng nhôm để cải thiện hiệu suất và hiệu suất nhiên liệu.Xe điện cũng đang sử dụng rộng rãi nhôm.

3) Ngành xây dựngKhông giống như thép, nhôm có thể được ép đùn thành các thiết kế phức tạp và được sản xuất để đáp ứng các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt của sản phẩm xây dựng, giúp thúc đẩy việc sử dụng nhôm trong nhiều sản phẩm xây dựng dân dụng và thương mại.Từ cửa sổ, cửa ra vào, giếng trời và giếng trời, đến đường dốc, ban công và các thiết kế mái nhà khác nhau, các kiến ​​trúc sư đang chuyển sang sử dụng nhôm để xây dựng các tòa nhà xanh, bền vững trường tồn với thời gian.

4) Ngành hàng tiêu dùng Kể từ khi nhôm định hình lần đầu tiên được giới thiệu trong máy giặt và máy sấy, nó đã cách mạng hóa thị trường thiết bị gia dụng, giúp hệ thống điều hòa không khí và tủ lạnh tiết kiệm năng lượng hơn bao giờ hết.Ngày nay, nhiều vật dụng hàng ngày của chúng ta, bao gồm cả thiết bị tập thể dục và đồ nội thất, được làm từ nhôm định hình.

5) Ngành điện tử Nhôm định hình được sử dụng trong nhiều thiết bị điện và điện tử.Với tính dẫn điện và nhiệt độc đáo của chúng, nhôm định hình tùy chỉnh thường được sử dụng cho vỏ động cơ, bộ tản nhiệt tản nhiệt cao và khung bên trong.Trong một số trường hợp, vỏ sản phẩm hoàn chỉnh được thiết kế bằng nhôm, có thể tìm thấy trên nhiều máy tính xách tay, iPhone và iPad của Apple cũng như TV độ phân giải cao.

6) Ngành chiếu sáng Do tính dẫn nhiệt của nhôm, các kỹ sư có thể thiết kế bộ đèn đi-ốt phát quang dạng đùn hoàn chỉnh có thể truyền và tản nhiệt để đạt hiệu suất nhiệt tối ưu.Ngoài ra, khuôn ép đùn tương đối rẻ và nhôm đùn dễ cắt, tạo hình, uốn cong, xử lý và anot hóa hoặc sơn, khiến chúng trở nên lý tưởng để chiếu sáng hiệu quả.Theo phân tích AEC của Hội đồng ép đùn nhôm, “tiềm năng tăng trưởng của nhôm ép đùn cho đèn/vỏ đi-ốt phát sáng ở tất cả các phân khúc thị trường là hầu như không giới hạn…”

7) Công nghiệp năng lượng mặt trời.Khi nói đến năng lượng mặt trời, việc lắp đặt và lắp đặt các tấm pin mặt trời đúng cách là rất quan trọng đối với chất lượng và hiệu suất.Là một giải pháp thay thế hiệu quả về chi phí cho thép, nhôm định hình cung cấp độ bền cần thiết để chống lại các yếu tố tự nhiên (chẳng hạn như tuyết và gió) mà không làm tăng thêm trọng lượng, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các tấm pin gắn trên mái nhà và hệ thống quang điện tích hợp trong tòa nhà (BIPV).

Prolean cung cấp nhiều loại vật liệu để đùn nhôm, bao gồm cả kim loại và nhựa.xin vui lòng xemdanh sách mẫu vật liệuchúng tôi sử dụng.Nếu bạn cần một tài liệu không được liệt kê ở đây, xin vui lòngliên hệ chúng tôivì chúng tôi có thể sẽ cung cấp nó cho bạn.