Ekstrudering af aluminium er at tvinge en aluminiumslegering ind i en form med en forudbestemt tværsnitsprofil. Overvej en tube tandpasta, hvor ekstrudering også er det samme. En elektrisk drevet stempel tvinger aluminiummet ind i matricen, og materialet kommer ud af åbningen. Når det kommer ud, antager det selve formen på matricen og skubbes langs et udløbsbord. Ideen er enkel, når den er bedst. Kraften svarer til den, dine fingre udøver på en tube tandpasta. Når man klemmer rødt, siver pastaen ud i form af rørets åbning. Røråbningen bruges i stedet for ekstruderingsdysen i denne analogi. Tandpastaen har form af en cirkulær, uigennemsigtig streng, fordi åbningen er en cirkel.

Sådanne almindelige ekstruderede profiler er vinkler, kanaler og runde rør.

Tegningerne, der blev brugt til at designe matricerne, ses ovenfor, og gengivelserne af de færdige aluminiumsprofiler ses nedenfor.

Hvad er ekstrudering af aluminium?

Ekstrudering af aluminiumslegering betyder, at aluminiumslegeringen tvinges til at passere gennem en matrice med et bestemt tværsnitsprofil. Man kan forestille sig det ved at sammenligne det med at presse tandpasta ud af en tube: stemplet trykker på det og tvinger aluminiummet til at strømme gennem matricen, og materialet kommer ud i matricens specifikke form. Når profilen ekstruderes, køres den på et udløbsbord. Det grundlæggende princip i processen er simpelt som at presse tandpasta gennem et cirkulært hul, der skaber en lang og solid streng.

Almindelige ekstruderede former

• Massiv: Ingen indre tomme rum (f.eks. stænger, bjælker, vinkler)
• Hult: Et tomrum, der er omsluttet (f.eks. af et rør, der er kvadratisk eller rektangulært formet).
• Semi-hule: Hulrum, der er delvist lukkede (f.eks. C-kanaler med små mellemrum)

Anvendelser Ekstrudering anvendes i vid udstrækning inden for arkitektur, bilindustri, rumfart, elektronik og energi. Selv om enkle former (vinkler, kanaler) er typiske, er meget komplicerede designs også mulige ved hjælp af processen. Et eksempel er brugen af arkitektoniske systemer, der har flere sammenkoblede profiler og lejlighedsvis bruger termiske brud som isolering.

Aluminiumsekstruderingsprocessen i 10 trin

Trin #1: Ekstruderingsformen forberedes og flyttes til ekstruderingspressen

Matricen er lavet af H13-stål i form af en rund matrice, eller den kan hentes, hvis den allerede er til stede. Matricen varmebehandles til 450-500 grader, før den bruges, for at forlænge matricens levetid og for at give et ensartet flow af metal under ekstruderingen. Når matricen er blevet godt forvarmet, indsættes den i ekstruderingspressen og er klar til brug.

Trin #2: En aluminiumsbillet forvarmes før varmeekstrudering

Den anden fase af ekstruderingen er forberedelsen af råmaterialet, der kaldes en billet. En billet er simpelthen en solid cylindrisk legering af aluminium, som er skåret af en større aluminiumstamme. Billets bruges som udgangsmateriale i produktionen af de ønskede ekstruderede profiler. Billeten skal forvarmes korrekt i en særlig industriovn, før ekstruderingen kan finde sted. Det karakteristiske temperaturområde i dette trin er 400-500 grader. En sådan kontrolleret opvarmning er afgørende, da den smelter aluminiummet tilstrækkeligt til, at det bliver formbart og let kan flyde gennem matricen under tryk. Det er vigtigt, at emnet ikke smeltes på dette tidspunkt, men at det bringes i en tilstand, hvor det kan deformeres plastisk uden at revne eller gå i stykker.

Trin #3: Ekstruderingspresserne overfører bøtten

Når aluminiumsstykket er forvarmet, overføres det ved hjælp af mekanisk kraft til ekstruderingspressen. Der påføres et smøremiddel eller et slipmiddel på stumpens overflade før presseprocessen for at sikre, at der opstår mindre friktion. Midlet smøres også på den hydrauliske stempel, hvilket sikrer, at emnet og stemplet bevæger sig let og ikke klæber sammen. Det er nødvendigt for at sikre, at ekstruderingen er effektiv, og for at sikre materialets og udstyrets integritet.

Trin #4: Stamperen flytter matricematerialet til beholderen

Dette gøres ved at sætte den blødgjorte aluminiumsblok ind i ekstruderingspressen til dette trin. Den drives derefter af en kraftig hydraulisk stempel, der skaber et stort tryk på op til 15.000 tons. Stangen tvinges gradvist ned i pressebeholderen under denne kraft. Trykket akkumuleres, og dermed skubbes aluminiummet udad og fylder beholderens vægge helt ud. Dette sikrer, at materialet komprimeres ensartet og er klar til den næste ekstruderingsproces ved hjælp af matricen.

Trin #5: Materialet til matricen ekstruderes

Når aluminiumslegeringen stråler ud i pressebeholderen, presses den mod ekstruderingsværktøjet. Et uafbrudt hydraulisk tryk giver materialet den eneste vej ind gennem matricens åbning. Efter denne frigørelse får aluminiummet matricens form i sin helhed og er en fuldt defineret profil, der skal afkøles og bearbejdes yderligere.

Trin #6: De udgående ekstruderinger placeres på udløbsbordet og limes fast

Når aluminiumsprofilen er kommet ud af matricen, løftes den af en aftrækker, der bevidst fører den rundt på udløbsbordet. Trækkeren bevæger sig med en konstant hastighed i forhold til ekstruderingshastigheden, så der er en jævn bevægelse uden forvrængning. Profilen får lov til at køle ned på bordet, det er en afkøling, som sker enten ved hjælp af et vandbad eller ventilatorer, der er monteret over det, og som afbalancerer dens egenskaber og struktur.

Trin #7: Ekstruderne klippes til bordets længde

Når en ekstrudering er stor nok til at dække et helt bord, skæres den af processen med en varm sav. Det er den adskillelse, der skal gøre profilen håndterbar til senere brug. Under ekstruderingen er varmen meget vigtig. Selv om profilen allerede er slukket, når pressen er fjernet, har den en masse varme på sig, og den er stadig ikke så kold. Denne fase er velegnet til klippeforberedelse af ekstruderingen, som efterfølges af den efterfølgende afkøling og justering.

Trin #8: Ekstruderne bringes til stuetemperatur

Når ekstruderingerne er kørt af udløbsbordet, flyttes de mekanisk til et kølebord i bordlængde. Her får aluminiumsprofilerne lov til at køle, indtil de langsomt er kølet ned til stuetemperatur. Afkølingen er et vigtigt trin i stabiliseringen af materialet. Når profilerne er tilstrækkeligt afkølede, flyttes de videre til næste trin, nemlig strækning, så de bliver korrekt justeret.

Trin #9: Ekstruderingerne bringes til båren og justeres og strækkes

De ekstruderede profiler får normalt en let vridning eller forvrængning, når profilerne afkøles, hvilket skal korrigeres. Profilerne flyttes til en strækker for at genvinde deres korrekte form. I dette tilfælde fastspændes begge ender af hver ekstrudering, og ekstruderingen trækkes mekanisk med reguleret kraft. Denne forlængelsesproces fjerner alle ujævnheder og retter aluminiummet ud, så det opfylder de nøjagtige dimensionskrav og dermed er helt lige og klar til at gennemgå de sidste trin med skæring og efterbehandling.

Trin #10: Ekstruderne bringes til efterbehandlingssaven og skæres til den ønskede længde

Så snart bordlængdeprofilerne er rettet ud og korrekt arbejdshærdet, flyttes de til færdigsavningsbordet. I dette tilfælde er profilerne af en forudbestemt længde, normalt mellem 8 og 21 fod. På dette tidspunkt overtages ekstruderingen af T4-egenskaber. Efter savning kan de sættes i ældningsovne, så de får de stærkere T5- eller T6-temperer.

Fordele ved ekstrudering af aluminium

Fordele ved ekstrudering af aluminium

 Let og stærk

Aluminium har et fantastisk forhold mellem styrke og vægt, og derfor bruges det til flykomponenter, strukturelle rammer og så videre.

Modstandsdygtighed over for korrosion

Aluminium er uigennemtrængeligt for korrosion i modsætning til stål, som har sit eget oxidlag, og derfor er det ideelt til udendørs brug.

Fleksibilitet i designet

Ekstrudering Det kan formes på ubestemt tid ved hjælp af grundlæggende stænger til de komplekse arkader af hulrum og kanaler.

Omkostningseffektivitet

Processen reducerer spild og muliggør masseproduktion, hvilket holder omkostningerne til materialer og bearbejdning nede.

Anvendelser af aluminiumsekstrudering.

Det vil måske overraske dig, at der er mange industrier, der er afhængige af ekstruderede produkter.

Konstruktion

Anvendelser af aluminiumsekstrudering i byggeriet

Ekstrudering af aluminium er blevet en vigtig del af det moderne byggeri, da det er stærkt, holdbart og giver mulighed for fleksibilitet i designet. Det er almindeligt anvendt i produktionen af vinduesrammer, der er lette og alligevel holdbare til at bære vægten, glatte døre og gardinvægge, der er lavet til at styrke bygningens skønhed og endda opretholde dens stabilitet. Aluminium ekstruderes også til at skabe rækværk, der er så sikre, men alligevel attraktive, og tagdækning, der giver beskyttelse mod regn og holdbarhed. Med disse anvendelser kan man se aluminiums alsidighed og dermed behovet for at bruge denne komponent i arkitektur- og konstruktionsdesign.

Biler

Anvendelser af aluminiumsekstrudering i bilindustrien

De fleste applikationer i bilindustrien omfatter Ekstrudering af aluminium da det er et stærkt materiale, let og i stand til at fungere godt termisk. Blandt disse er batteribakker til elbiler, som skal være holdbare og modstandsdygtige over for korrosion og gøre køretøjerne effektive og sikre på samme tid. Strukturelle komponenter er også lavet af ekstruderet aluminium, der ikke er stift og ikke bidrager til den øgede vægt. Anvendelsen af aluminium i varmevekslere er som en god varmeleder, der hjælper med afkøling og forbedrer hele køretøjets energi- og ydeevneeffektivitet.  

Elektronik  

Ekstrudering af aluminium bruges i vid udstrækning til fremstilling af komponenter, der kræver en kombination af styrke, præcision og termisk effektivitet. Et eksempel er kølelegemer, som har ekstruderede lameller, der hjælper med at holde på varmen for at minimere skader på følsomme maskiner. Ekstruderingen tjener det dobbelte formål at skabe et letvægtsdesign, som beskytter udstyret effektivt, og et hårdt kabinet, som beskytter mod mekaniske skader.

Luft- og rumfart

Evnen til at Ekstrudering af aluminium er vigtigt i rumfartsteknik på grund af styrke-vægt-forholdet og alsidigheden. Det finder også bred anvendelse i flyrammer og giver lette og holdbare rammer, som forbedrer effektiviteten af brændstofforbruget. Indvendige komponenter produceres også af ekstruderet aluminium, herunder siddestøtter og kabinestrukturer, og de giver både sikkerhed og lavere vægt. Vi har også støttebjælker, der består af ekstruderinger, som giver stivhed og stabilitet for at hjælpe fly med at udholde det højeste niveau af belastninger under deres operationer og sikre, at deres samlede ydeevne og stabilitet forbliver intakt.

Forbrugerprodukter

Anvendelser af aluminiumsekstrudering i forbrugerindustrien

Aluminiums lette vægt og alsidighed har gjort det velegnet til forbrugerprodukter. Det fremstiller også langtidsholdbare møbelrammer, styrker sportsudstyr som cykler og ketsjere og hjælper også fitnessmaskiner med komponenter af præcision. Ekstruderet aluminium er også blevet brugt i den teknologi, vi bruger dagligt, som f.eks. bærbare computere, hvor det giver glatte kabinetter, der ikke kun er holdbare, men også funktionelle og har et godt design.

At vælge den rigtige legering til aluminiumsekstrudering

Der er ingen stoflig enhed for alle aluminiumslegeringer.

Ekstruderinger i 6000-serien

Ekstruderinger i 6000-serien

De mest almindelige er 6061 og 6063. De er en sammensmeltning af styrke, korrosionsbeskyttelse og ekstruderbarhed.

Styrke vs. formbarhed

Stærkere legeringer er sværere at ekstrudere, og mere populært er det, at de blødere legeringer har højere formbarhed. Det rigtige valg er nemlig baseret på kravene i dit projekt.

Sidste tanker om ekstrudering af aluminium

Ekstrudering er en meget alsidig, billig og miljøvenlig metode til fremstilling af aluminium. Den tager rå emner og forvandler dem til højtydende emner, der bruges i den moderne industri. Du har brug for en balance mellem fleksibilitet og styrke i det, du designer; uanset om det er i den strukturelle komponent eller i miniatureelektronikken, giver ekstrudering en ideel kombination af begge dele.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er den mest anvendte type ekstrudering af aluminium?

Det vejer mindre, er holdbart og fleksibelt, og det er billigere at fremstille end at bearbejde eller støbe.

Hvad er styrken af aluminiumsprofiler?

Legeringen og varmebehandlingen handler om styrke, men ekstruderet aluminium kan altid være ekstremt stærkt og samtidig let.

Hvilke former kan man få aluminiumsprofiler i?

Stort set alle former - massive, hule, kanaler, vinkler, T-former og delvist formede profiler - er mulige.

At kunne genbruge aluminiumsprofiler?

Ja, det er det! Ekstrudering er miljøvenligt og 100 procent genanvendeligt; det skyldes, at aluminium ikke mister sin kvalitet under genanvendelse.

Hvad er de førende industrier inden for ekstrudering af aluminium?

Byggeri, bilindustri, rumfart, transport og elektronik.