Η διέλαση αλουμινίου είναι η πράξη της προώθησης κράματος αλουμινίου σε μήτρα με προκαθορισμένο προφίλ διατομής. Εξετάστε ένα σωληνάριο οδοντόκρεμας εξώθηση συμπιεστή είναι επίσης παρόμοια. Ένας ηλεκτρικά τροφοδοτούμενος έμβολος πιέζει το αλουμίνιο μέσα στη μήτρα και το υλικό βγαίνει από το άνοιγμα. Καθώς βγαίνει, παίρνει το ίδιο το σχήμα της μήτρας και ωθείται κατά μήκος ενός τραπεζιού εξόδου. Η ιδέα είναι απλή στο καλύτερο επίπεδο. Η δύναμη είναι παρόμοια με αυτή των δακτύλων σας σε ένα σωληνάριο οδοντόκρεμας. Όταν πιέζετε το κόκκινο η πάστα ξεχειλίζει με τη μορφή του ανοίγματος του σωληναρίου. Το άνοιγμα του σωλήνα χρησιμοποιείται στη θέση της μήτρας εξώθησης σε αυτή την αναλογία. Η οδοντόκρεμα έχει τη μορφή κυκλικής αδιαφανούς κλωστής λόγω του ότι το άνοιγμα είναι κύκλος.

Τέτοια κοινά προφίλ διέλασης είναι οι γωνίες, τα κανάλια και οι στρογγυλοί σωλήνες.

Τα σχέδια που χρησιμοποιήθηκαν για το σχεδιασμό των μήτρων φαίνονται παραπάνω και οι απεικονίσεις των ολοκληρωμένων προφίλ αλουμινίου φαίνονται παρακάτω.

Τι είναι η διέλαση αλουμινίου;

Η διέλαση του κράματος αλουμινίου είναι η διαδικασία κατά την οποία το κράμα αλουμινίου αναγκάζεται να περάσει μέσα από μια μήτρα που έχει ένα συγκεκριμένο προφίλ διατομής. Μπορεί κανείς να το φανταστεί συγκρίνοντας το με το στύψιμο οδοντόκρεμας από ένα σωληνάριο: ο έμβολος πιέζει, αναγκάζοντας το αλουμίνιο να περάσει μέσα από τη μήτρα, και το υλικό βγαίνει στο συγκεκριμένο σχήμα της μήτρας. Κατά την εξώθηση, το προφίλ οδηγείται σε ένα τραπέζι εξόδου. Η βασική αρχή της διαδικασίας είναι απλή, σαν να συμπιέζετε την οδοντόκρεμα μέσα από μια κυκλική οπή που δημιουργεί ένα μακρύ και συμπαγές σκέλος.

Κοινά εξωθημένα σχήματα

• Στερεά: Χωρίς εσωτερικά κενά (π.χ. ράβδοι, δοκοί, γωνίες)
• Κοίλο: Κενό: Ένα κενό που περικλείεται (π.χ. από ένα σωλήνα τετράγωνου ή ορθογώνιου σχήματος).
• Ημι-κοίλο: (π.χ., κανάλια C με μικρά κενά)

Εφαρμογές Η εξώθηση εφαρμόζεται ευρέως στους τομείς της αρχιτεκτονικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας, της αεροδιαστημικής, της ηλεκτρονικής και της ενέργειας. Αν και τα απλά σχήματα (γωνίες, κανάλια) είναι τυπικά, είναι επίσης δυνατά πολύ περίπλοκα σχέδια μέσω της διαδικασίας. Ένα παράδειγμα είναι η χρήση αρχιτεκτονικών συστημάτων που έχουν πολλά αλληλοσυνδεόμενα εξώφυλλα και περιστασιακά χρησιμοποιούν θερμικά διαλείμματα ως μόνωση.

Η διαδικασία διέλασης αλουμινίου σε 10 βήματα

Βήμα #1: Η μήτρα εξώθησης προετοιμάζεται και η μετακίνησή της στην πρέσα εξώθησης

Η μήτρα είναι κατασκευασμένη από χάλυβα H13 με τη μορφή στρογγυλής μήτρας, ή ανακτάται σε περίπτωση που είναι ήδη παρούσα. Η μήτρα υφίσταται θερμική επεξεργασία στους 450 -500 βαθμούς πριν από τη χρήση της για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μήτρας και επίσης για να παρέχει ομοιόμορφη ροή του μετάλλου κατά την εξώθηση. Η μήτρα αφού προθερμανθεί καλά εισάγεται στην πρέσα διέλασης και είναι έτοιμη να λειτουργήσει.

Βήμα #2: Ένα billet αλουμινίου προθερμαίνεται πριν από τη θερμική διέλαση

Η δεύτερη φάση της εξώθησης είναι η προετοιμασία της πρώτης ύλης που ονομάζεται billet. Ένα billet είναι απλώς ένα στερεό κυλινδρικό κράμα αλουμινίου το οποίο αποκόπηκε από ένα μεγαλύτερο κορμό αλουμινίου. Τα billets χρησιμοποιούνται ως το αρχικό υλικό για την παραγωγή των επιθυμητών προφίλ διέλασης. Το billet πρέπει να προθερμανθεί κατάλληλα σε ειδικό βιομηχανικό φούρνο πριν από τη διέλαση. Το χαρακτηριστικό εύρος θερμοκρασιών σε αυτό το στάδιο είναι 400-500 βαθμοί Κελσίου. Αυτή η ελεγχόμενη θέρμανση είναι απαραίτητη, καθώς λιώνει το αλουμίνιο αρκετά ώστε να είναι εύπλαστο και να μπορεί να ρέει εύκολα μέσα από τη μήτρα υπό πίεση. Κρίσιμο είναι ότι το τεμάχιο δεν λιώνει σε αυτό το σημείο, το τεμάχιο οδηγείται σε μια κατάσταση όπου μπορεί να παραμορφωθεί πλαστικά χωρίς να ραγίσει ή να σπάσει.

Βήμα #3: Οι πρέσες διέλασης μεταφέρουν το Billet

Αφού προθερμανθεί, το τεμάχιο αλουμινίου μεταφέρεται στη συνέχεια με μηχανική ισχύ στην πρέσα διέλασης. Ένα λιπαντικό ή ένας παράγοντας αποδέσμευσης εφαρμόζεται στην επιφάνεια του τεμαχίου πριν από τη διαδικασία συμπίεσης, εξασφαλίζοντας ότι προκαλείται λιγότερη τριβή. Ο παράγοντας επικαλύπτεται επίσης στον υδραυλικό έμβολο, ο οποίος εγγυάται την εύκολη κίνηση και τη μη προσκόλληση του τεμαχίου και του εμβόλου. Αυτό είναι απαραίτητο για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα της διέλασης καθώς και η ακεραιότητα του υλικού και του εξοπλισμού.

Βήμα #4: Ο κριός μετακινεί το υλικό της μήτρας στο δοχείο

Αυτό γίνεται με την τοποθέτηση του μαλακωμένου τεμαχίου αλουμινίου στην πρέσα διέλασης σε αυτό το στάδιο. Αυτό στη συνέχεια προωθείται από έναν ισχυρό υδραυλικό έμβολο που προκαλεί μεγάλη πίεση έως και 15.000 τόνους. Το μπιγιέτο ωθείται σταδιακά στο δοχείο της πρέσας υπό αυτή τη δύναμη. Η πίεση συσσωρεύεται και έτσι το αλουμίνιο ωθείται προς τα έξω και γεμίζει πλήρως τα τοιχώματα του δοχείου. Αυτό εξασφαλίζει ότι το υλικό συμπιέζεται ομοιόμορφα και είναι έτοιμο για την επόμενη διαδικασία της διέλασης με τη χρήση της μήτρας.

Βήμα #5: Το υλικό για τη μήτρα εξωθείται

Καθώς το κράμα αλουμινίου ακτινοβολεί στο δοχείο πρέσας, πιέζεται προς τη μήτρα διέλασης. Η αδιάλειπτη υδραυλική πίεση παρέχει στο υλικό τη μόνη διέξοδο προς τα εμπρός μέσω του ανοίγματος της μήτρας. Από αυτή την απελευθέρωση, το αλουμίνιο αποκτά το σχήμα της μήτρας σε όλη του την ολότητα και αποτελεί ένα πλήρως καθορισμένο προφίλ για να ψυχθεί και να υποστεί περαιτέρω επεξεργασία.

Βήμα #6: Τα εξερχόμενα εξώφυλλα τοποθετούνται στο τραπέζι εξόδου και τοποθετούνται με πάσα

Αφού το προφίλ αλουμινίου βγει από τη μήτρα, ανυψώνεται από έναν εξολκέα που το φέρνει σκόπιμα γύρω από το τραπέζι εξόδου. Ο εξολκέας κινείται με σταθερό ρυθμό με το ρυθμό της διέλασης, ώστε να υπάρχει ομαλή κίνηση χωρίς παραμόρφωση. Το προφίλ αφήνεται να κρυώσει στο τραπέζι, αυτό είναι η απόσβεση, που γίνεται είτε με υδατόλουτρο είτε με ανεμιστήρες τοποθετημένους από πάνω του, εξισορροπώντας τις ιδιότητες και τη δομή του.

Βήμα #7: Τα εξώφυλλα κόβονται στο μήκος του τραπεζιού

Μόλις μια εξώθηση είναι αρκετά μεγάλη ώστε να καλύψει ένα πλήρες τραπέζι, αποκόπτεται από τη διαδικασία με ένα θερμό πριόνι. Αυτός είναι ο διαχωρισμός για να γίνει διαχειρίσιμο το προφίλ που θα αντιμετωπιστεί αργότερα. Κατά τη διάρκεια της εξώθησης, η θερμότητα είναι εξαιρετικά σημαντική. Το προφίλ, παρόλο που έχει ήδη σβήσει μόλις αφαιρεθεί η πρέσα, έχει πολλή θερμότητα πάνω του και παρόλα αυτά δεν είναι τόσο κρύο. Αυτό το στάδιο είναι κατάλληλο για την προετοιμασία της διέλασης με διάτμηση, η οποία ακολουθείται από την επακόλουθη ψύξη και ευθυγράμμιση.

Βήμα #8: Τα εκχυλίσματα οδηγούνται σε θερμοκρασία δωματίου

Με την εξώθηση να έχει απομακρυνθεί από το τραπέζι εξώθησης, οι εξώθηση μετακινείται στη συνέχεια σε ένα τραπέζι ψύξης με μηχανικό τρόπο στο μήκος του τραπεζιού. Σε αυτή την περίπτωση, τα προφίλ αλουμινίου αφήνονται να κρυώσουν μέχρι να κρυώσουν αργά σε θερμοκρασία δωματίου. Η ψύξη είναι ένα σημαντικό βήμα για τη σταθεροποίηση του υλικού. Όταν τα προφίλ κρυώσουν αρκετά, μετακινούνται στο επόμενο στάδιο, δηλαδή στην τάνυση για να ευθυγραμμιστούν σωστά.

Βήμα #9: Τα εξώφυλλα οδηγούνται στον τεντωτήρα και ευθυγραμμίζονται τεντωμένα

Τα προφίλ διέλασης αποκτούν συνήθως ελαφρά συστροφή ή παραμόρφωση καθώς ψύχονται, η οποία πρέπει να διορθωθεί. Τα προφίλ μετακινούνται σε ένα τεντωτήρα για να αποκτήσουν ξανά το σωστό σχήμα τους. Στην περίπτωση αυτή, τα δύο άκρα κάθε διέλασης στερεώνονται σταθερά και η διέλαση τραβιέται μηχανικά με ρυθμιζόμενη δύναμη. Αυτή η διαδικασία επιμήκυνσης απομακρύνει τυχόν ατέλειες και ισιώνει το αλουμίνιο, καθιστώντας τα έτσι σύμφωνα με τις ακριβείς απαιτήσεις διαστάσεων, άρα εντελώς ίσια και έτοιμα να υποστούν τα τελικά στάδια κοπής και φινιρίσματος.

Βήμα #10: Τα εξώφυλλα οδηγούνται στο πριόνι φινιρίσματος και κόβονται στο απαιτούμενο μήκος

Μόλις τα εξώφυλλα μήκους του τραπεζιού ισιωθούν και σκληρυνθούν κατάλληλα, μετακινούνται στο τραπέζι του πριονιού φινιρίσματος. Στην περίπτωση αυτή, τα προφίλ έχουν προκαθορισμένο μήκος συνήθως μεταξύ 8 και 21 ποδιών. Σε αυτό το σημείο, αναλαμβάνεται η διέλαση των ιδιοτήτων Τ4. Μετά το πριόνισμα, μπορούν να τοποθετηθούν σε φούρνους παλαίωσης, ώστε να αποκτήσουν τις ισχυρότερες θερμοκρασίες Τ5 ή Τ6.

Οφέλη της διέλασης αλουμινίου

Οφέλη της διέλασης αλουμινίου

 Ελαφρύ και ισχυρό

Το αλουμίνιο έχει μια εκπληκτική αναλογία αντοχής προς βάρος, γι' αυτό και χρησιμοποιείται σε εξαρτήματα αεροσκαφών, δομικά πλαίσια και ούτω καθεξής.

Αντοχή στη διάβρωση

Το αλουμίνιο είναι αδιαπέραστο από τις διαβρώσεις, σε αντίθεση με τον χάλυβα, ο οποίος έχει το στρώμα του οξειδίου, και ως εκ τούτου είναι ιδανικό για εξωτερική χρήση.

Ευελιξία σχεδιασμού

Εξώθηση Μπορεί να διαμορφωθεί απεριόριστα με τη χρήση βασικών ράβδων έως τις πολύπλοκες συστοιχίες κοιλοτήτων και καναλιών.

Αποδοτικότητα κόστους

Η διαδικασία μειώνει τις σπατάλες και επιτρέπει τη μαζική παραγωγή, η οποία διατηρεί το κόστος των υλικών και της κατεργασίας σε χαμηλά επίπεδα.

Χρήσεις της διέλασης αλουμινίου.

Ίσως εκπλαγείτε όταν συνειδητοποιήσετε ότι υπάρχουν πολυάριθμες βιομηχανίες που εξαρτώνται από τις εξωθητικές κατασκευές.

Κατασκευή

Χρήσεις της διέλασης αλουμινίου στις κατασκευές

Η διέλαση αλουμινίου έχει γίνει ένα σημαντικό μέρος της σύγχρονης κατασκευής, καθώς είναι ισχυρό, ανθεκτικό και επιτρέπει ευελιξία στο σχεδιασμό του. Εφαρμόζεται συνήθως στην παραγωγή κουφωμάτων που είναι ελαφριά και ταυτόχρονα ανθεκτικά για να αντέχουν το βάρος, θυρών με λείο φινίρισμα και κουρτινών που κατασκευάζονται για να ενισχύουν την ομορφιά του κτιρίου και να διατηρούν ακόμη και τη σταθερότητά του. Το αλουμίνιο εξωθείται επίσης για τη δημιουργία κιγκλιδωμάτων που είναι τόσο ασφαλή αλλά και ελκυστικά και στέγες που παρέχουν προστασία από τη βροχή και αντοχή στην απόδοση. Με αυτές τις εφαρμογές, μπορεί κανείς να δει την ευελιξία του αλουμινίου και συνεπώς την ανάγκη χρήσης αυτού του στοιχείου του σχεδιασμού της αρχιτεκτονικής και των κατασκευών.

Αυτοκίνητο

Χρήσεις της διέλασης αλουμινίου στην αυτοκινητοβιομηχανία

Οι περισσότερες εφαρμογές στην αυτοκινητοβιομηχανία αγκαλιάζουν το εξώθηση αλουμινίου καθώς είναι ένα ισχυρό υλικό, ελαφρύ και ικανό να αποδίδει καλά θερμικά. Μεταξύ αυτών, ένα από αυτά είναι οι δίσκοι μπαταριών EV που πρέπει να είναι ανθεκτικοί και ανθεκτικοί στη διάβρωση και να καθιστούν τα οχήματα αποδοτικά και ασφαλή ταυτόχρονα. Τα δομικά στοιχεία κατασκευάζονται επίσης από εξηλασμένο αλουμίνιο που δεν είναι άκαμπτο και δεν συμβάλλει στο αυξημένο βάρος. Η δυνατότητα εφαρμογής του αλουμινίου στους εναλλάκτες θερμότητας είναι ως καλός θερμικός αγωγός που βοηθά στην ψύξη και βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση και τις επιδόσεις ολόκληρου του οχήματος.  

Ηλεκτρονική  

Η διέλαση αλουμινίου χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή εξαρτημάτων που απαιτούν συνδυασμό αντοχής, ακρίβειας και θερμικής απόδοσης. Ένα παράδειγμα είναι οι ψύκτρες οι οποίες διαθέτουν πτερύγια διέλασης που βοηθούν στη συγκράτηση της θερμότητας προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η ζημιά σε ευαίσθητες μηχανές. Η διέλαση εξυπηρετεί έναν διπλό σκοπό: τη δημιουργία ενός ελαφρού σχεδιασμού, προστατεύοντας έτσι τον εξοπλισμό με αποτελεσματικό τρόπο, και ενός ανθεκτικού περιβλήματος για την άμυνα έναντι μηχανικών ζημιών.

Αεροδιαστημική

Η ικανότητα της εξώθηση αλουμινίου είναι σημαντικό στην αεροδιαστημική μηχανική λόγω της αναλογίας αντοχής-βάρους και της ευελιξίας. Βρίσκει επίσης ευρύ φάσμα εφαρμογών στα πλαίσια αεροσκαφών και προσφέρει ελαφριά και ανθεκτικά πλαίσια που βελτιώνουν την αποδοτικότητα της κατανάλωσης καυσίμου. Τα εσωτερικά εξαρτήματα παράγονται επίσης από εξηλασμένο αλουμίνιο, συμπεριλαμβανομένων των στηριγμάτων καθισμάτων και των δομών καμπίνας και παρέχουν ασφάλεια καθώς και μικρότερο βάρος. Διαθέτουμε επίσης δοκούς στήριξης που αποτελούνται από διέλαση, οι οποίες παρέχουν ακαμψία και σταθερότητα για να βοηθήσουν τα αεροσκάφη να αντέξουν το υψηλότερο επίπεδο πιέσεων κατά τη διάρκεια των λειτουργιών τους και να διασφαλίσουν ότι η συνολική απόδοση και η σταθερότητά τους παραμένουν ανέπαφες.

Καταναλωτικά προϊόντα

Χρήσεις της διέλασης αλουμινίου στον καταναλωτή

Το μικρό βάρος και η ευελιξία του αλουμινίου το κατέστησαν εφαρμογή με την καλύτερη χρήση σε καταναλωτικά προϊόντα. Κατασκευάζει επίσης μακράς διαρκείας πλαίσια επίπλων, ενισχύει τον αθλητικό εξοπλισμό όπως ποδήλατα και ρακέτες και βοηθά επίσης τα μηχανήματα γυμναστικής με εξαρτήματα ακριβείας. Το εξηλασμένο αλουμίνιο έχει επίσης χρησιμοποιηθεί στην τεχνολογία που χρησιμοποιούμε καθημερινά, όπως οι φορητοί υπολογιστές, όπου προσφέρει κομψές θήκες που προσφέρουν όχι μόνο ανθεκτικότητα αλλά και λειτουργικότητα και καλό σχεδιασμό.

Επιλέγοντας το σωστό κράμα διέλασης αλουμινίου

Δεν υπάρχει ενότητα ουσίας όλων των κραμάτων αλουμινίου.

Εξώθηση σειράς 6000

Εξώθηση σειράς 6000

Τα πιο συνηθισμένα είναι τα 6061 και 6063. Αποτελούν ένα κράμα αντοχής, αντιδιαβρωτικής προστασίας και δυνατότητας εξώθησης.

Αντοχή vs. Διαμορφωσιμότητα

Τα ισχυρότερα κράματα είναι πιο δύσκολο να εξηλαστούν και τα πιο δημοφιλή μαλακά κράματα έχουν μεγαλύτερη δυνατότητα μορφοποίησης. Αυτό συμβαίνει επειδή η σωστή επιλογή θα βασιστεί στις απαιτήσεις του έργου σας.

Τελικές σκέψεις για την εξώθηση αλουμινίου

Η διέλαση είναι μια πολύ ευέλικτη, φθηνή και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος κατασκευής αλουμινίου. Παίρνει ακατέργαστα τεμάχια και τα μετατρέπει σε τεμάχια υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιούνται στις σύγχρονες βιομηχανίες. Χρειάζεστε μια ισορροπία ευελιξίας και αντοχής σε αυτό που σχεδιάζετε- είτε πρόκειται για δομικό στοιχείο είτε για μικροσκοπικά ηλεκτρονικά στοιχεία, η διέλαση παρέχει έναν ιδανικό συνδυασμό και των δύο.

Συχνές ερωτήσεις

Ποιος είναι ο πιο διαδεδομένος τύπος διέλασης αλουμινίου;

Ζυγίζει λιγότερο, είναι ανθεκτικό, εύκαμπτο και είναι οικονομικότερο στην κατασκευή από την κατεργασία ή τη χύτευση.

Ποια είναι η αντοχή των εξωθημένων προϊόντων αλουμινίου;

Το κράμα και η θερμική επεξεργασία αφορούν την αντοχή, αλλά το αλουμίνιο που εξωθείται μπορεί πάντα να είναι εξαιρετικά ισχυρό αλλά και ελαφρύ.

Σε ποια σχήματα παρέχεται η διέλαση αλουμινίου;

Σχεδόν όλα τα σχήματα, συμπαγή, κοίλα, κανάλια, γωνίες, σχήματα Τ καθώς και προφίλ με μερικό σχήμα είναι όλα δυνατά.

Να μπορείτε να ανακυκλώνετε διέλαση αλουμινίου;

Ναι! Η διέλαση είναι φιλική προς το περιβάλλον και 100 τοις εκατό ανακυκλώσιμη, επειδή το αλουμίνιο δεν χάνει την ποιότητά του κατά την ανακύκλωση.

Ποιες είναι οι κορυφαίες βιομηχανίες στην εξώθηση αλουμινίου;

Κατασκευές, αυτοκινητοβιομηχανία, αεροδιαστημική, μεταφορές και ηλεκτρονικά.