Az alumínium extrudálása az alumíniumötvözet egy előre meghatározott keresztmetszeti profilú szerszámba való préselése. Tekintsük egy tubus fogkrém préselő extrudálás is hasonló. Egy elektromos meghajtású kos kényszeríti az alumíniumot a szerszámba, és az anyag kijön a nyíláson. Ahogy kijön, felveszi magát a szerszám alakját, és egy kifutóasztal mentén tolódik. Az ötlet a maga szintjén egyszerű. Az erő hasonló ahhoz, mint amikor az ujjait egy tubus fogkrémre helyezi. Pirosra nyomva a paszta a tubus nyílásának formájába szivárog. Ebben az analógiában a csőnyílást az extrudáló szerszám helyett használjuk. A fogkrém a kör alakú nyílás miatt kör alakú, átlátszatlan szál formájában van.

Ilyen gyakori extrudált profilok a szögek, csatornák és kerek csövek.

A szerszámok tervezéséhez használt rajzok fentebb láthatók, az elkészült alumíniumprofilok ábrázolása pedig alább látható.

Mi az alumínium extrudálás?

Az alumíniumötvözet extrudálása során az alumíniumötvözetet egy meghatározott profilú keresztmetszetű szerszámon keresztül kényszerítik áthaladni. Ezt úgy lehet elképzelni, hogy a fogkrém tubusból való kipréseléséhez hasonlítjuk: a kos nyomja, így kényszerítve az alumíniumot, hogy átfolyjon a szerszámon, és az anyag a szerszám meghatározott alakjában jön ki. Extrudáláskor a profilt egy kifutóasztalon hajtják. A folyamat alapelve egyszerű, mintha fogkrémet préselnénk egy kör alakú lyukon keresztül, amely hosszú és tömör szálat hoz létre.

Közös extrudált formák

• Tömör: Nincs belső üres tér (pl. rudak, gerendák, szögek).
• Üreges: Üreges: Olyan üreg, amely zárt (pl. négyzet vagy téglalap alakú csővel).
• Félig üreges: Részben zárt üregek (pl. C-csatornák kis hézagokkal).

Alkalmazások Az extrudálást széles körben alkalmazzák az építészet, az autóipar, a repülőgépipar, az elektronika és az energiaipar területén. Bár az egyszerű formák (szögek, csatornák) jellemzőek, az eljárás segítségével nagyon bonyolult kialakítások is lehetségesek. Ilyen például a több egymásba illeszkedő extrudált részből álló építészeti rendszerek alkalmazása, amelyek esetenként hőszigetelésként hőszigetelő töréseket alkalmaznak.

Az alumínium extrudálási folyamat 10 lépésben

Lépés #1: Az extrudálószerszám előkészítése és mozgatása az extrudálópréshez

A szerszám H13-as acélból készül, kerek szerszám formájában, vagy abban az esetben, ha már megvan, visszaszerezhető. A szerszámot használat előtt 450-500 fokos hőkezelésnek vetik alá, hogy meghosszabbítsák a szerszám élettartamát, és hogy a fém egyenletes áramlását biztosítsák az extrudálás során. A jól előmelegített szerszámot behelyezik az extrudálóprésbe, és készen áll a működésre.

#2 lépés: Az alumínium billenyt előmelegítjük a fűtési extrudálás előtt

Az extrudálás második fázisa a nyersanyag, az úgynevezett tuskó előkészítése. A tuskó egyszerűen egy tömör, hengeres alumíniumötvözet, amelyet egy nagyobb alumíniumrönkből vágtak le. A tuskókat kiindulási anyagként használják a kívánt extrudált profilok előállításához. A tuskót egy speciális ipari kemencében kell megfelelően előmelegíteni, mielőtt az extrudálás megtörténhetne. A jellemző hőmérsékleti tartomány ebben a lépésben 400-500 °C lenne. Az ilyen szabályozott melegítés elengedhetetlen, mivel ez olvasztja meg az alumíniumot annyira, hogy az formálhatóvá váljon, és nyomás alatt könnyen át tudjon folyni a szerszámon. Kritikus, hogy a tuskót ezen a ponton nem olvasztják meg, a tuskót olyan állapotba hozzák, hogy plasztikusan deformálható legyen repedés vagy törés nélkül.

#3 lépés: Az extrudálóprés átadja a bélyegzőt

Az előmelegítés után az alumíniumtuskót mechanikus erővel továbbítják az extrudáló présbe. A préselés előtt a tuskó felületére kenőanyagot vagy oldószert visznek fel, amely biztosítja a kisebb súrlódás kialakulását. A szerrel a hidraulikus kosarat is bevonják, ami biztosítja a könnyű mozgást, valamint a tuskó és a kos tapadásmentességét. Erre azért van szükség, hogy az extrudálás hatékony legyen, valamint az anyag és a berendezés épségét biztosítsa.

Lépés #4: A kos áthelyezi a szerszámanyagot a tartályba

Ez úgy történik, hogy a lágyított alumíniumtuskót a sajtolóprésbe helyezzük ebbe a szakaszba. Ezt aztán egy nagy teljesítményű hidraulikus kos hajtja, amely nagy nyomást okoz, akár 15 000 tonnáig. A tuskó fokozatosan a sajtolótartályba kényszerül ezen erő alatt. A nyomás felgyülemlik, és így az alumínium kifelé nyomódik, és teljesen kitölti a tartály falát. Ez biztosítja, hogy az anyag egyenletesen tömörüljön és készen álljon a következő, szerszámmal történő extrudálási folyamatra.

#5 lépés: Az anyagot a szerszámhoz extrudálják

Ahogy az alumíniumötvözet kisugárzik a sajtolótartályban, az extrudáló szerszámhoz préselődik. A megszakítás nélküli hidraulikus nyomás biztosítja az anyag számára az egyetlen utat előre a szerszám nyílásán keresztül. Ebből a kiengedésből az alumínium teljes egészében felveszi a szerszám alakját, és egy teljesen meghatározott profillá válik, amelyet lehűteni és tovább feldolgozni lehet.

#6 lépés: A kimenő extrudálásokat a kifutóasztalra helyezzük és beillesztjük.

Miután az alumíniumprofil kikerült a szerszámból, egy húzókészülék emeli ki, amely szándékosan körbeviszi azt a kifutóasztalon. A húzókészülék az extrudálás sebességével azonos sebességgel mozog, így a mozgás egyenletes, torzulásmentes. A profilt hagyják lehűlni az asztalon, ez az oltás, amelyet vagy egy vízfürdő vagy a fölé szerelt ventilátorok végeznek, kiegyensúlyozva a tulajdonságait és a szerkezetét.

#7 lépés: Az extrudált részeket az asztal hosszára nyírjuk

Amint egy extrudálás elég nagy ahhoz, hogy egy teljes asztalt befedjen, a folyamatot forró fűrésszel vágják le. Ez az elválasztás a később kezelendő profil kezelhetővé tételére szolgál. Az extrudálás során a hő rendkívül fontos. A profil, bár már kialudt, amikor a présből eltávolítják, még mindig sok hő van rajta, és még mindig nem olyan hideg. Ez a szakasz alkalmas az extrudálás nyírási előkészítésére, amelyet a későbbi hűtés és igazítás követ.

#8. lépés: Az extrudálást szobahőmérsékletre hozzuk

A kifutóasztalról lefutó extrudálással az extrudálást ezután mechanikusan egy hűtőasztalra mozgatják az asztal hosszára. Ebben az esetben az alumíniumprofilokat hagyják hűlni, amíg lassan szobahőmérsékletűre nem hűlnek. A hűtés fontos lépés az anyag stabilizálásában. Amikor a profilok eléggé lehűltek, a következő szakaszba, nevezetesen a nyújtásba kerülnek, hogy megfelelően igazodjanak.

#9 lépés: Az extrudálásokat a nyújtógéphez viszik, és összehangolják a nyújtás során

Az extrudált profilok általában a lehűlés során enyhe csavarodást vagy torzulást kapnak, amit korrigálni kell. A profilokat egy nyújtófára helyezik, hogy visszanyerjék a helyes alakjukat. Ebben az esetben minden egyes extrudálás mindkét végét erősen rögzítik, és az extrudálást mechanikusan, szabályozott erővel húzzák. Ez a nyújtási folyamat eltávolítja az esetleges tökéletlenségeket és kiegyenesíti az alumíniumot, így az a pontos méretkövetelményeknek megfelelővé válik, így teljesen egyenes lesz, és felkészül a vágás és a befejezés utolsó lépéseinek elvégzésére.

#10 lépés: Az extrudálásokat a befejező fűrészhez viszik és a szükséges hosszúságra vágják.

Amint az asztali hosszúságú extrudálásokat kiegyenesítették és megfelelően munkakeményre edzették, átkerül a befejező fűrészasztalra. Ebben az esetben a profilok előre meghatározott hosszúságúak, általában 8 és 21 láb között. Ezen a ponton a T4 tulajdonságú extrudálást veszik át. A fűrészelés után az öregítő kemencékbe helyezhetők, hogy megkapják az erősebb T5 vagy T6 hőmérsékletet.

Az alumínium extrudálás előnyei

 Könnyű és erős

Az alumíniumnak elképesztő szilárdság-tömeg aránya van, ezért használják repülőgép-alkatrészeken, szerkezeti vázakon és így tovább.

Korrózióállóság

Az alumínium korrózióálló, ellentétben az acéllal, amelynek oxidrétege van, ezért ideális kültéri használatra.

Tervezési rugalmasság

Extrudálás Ez lehet alakítani a végtelenségig a használata alapvető rudak a komplex tömbök üregek és csatornák.

Költséghatékonyság

Az eljárás csökkenti a pazarlást és lehetővé teszi a tömeggyártást, ami alacsonyan tartja az anyag- és megmunkálási költségeket.

Az alumínium extrudálás felhasználása.

Talán meglepődve veszi észre, hogy nagyon sok iparág függ a sajtolt termékektől.

Építés

Az alumínium sajtolás a modern építőipar fontos részévé vált, mivel erős, tartós és rugalmasan alakítható. Általában olyan ablakkeretek gyártásánál alkalmazzák, amelyek könnyűek, mégis tartósak, hogy elbírják a súlyt, sima felületű ajtóknál és függönyfalaknál, amelyek az épület szépségét erősítik és még a stabilitását is fenntartják. Az alumíniumot extrudálják olyan korlátok létrehozásához is, amelyek olyan biztonságosak, mégis vonzóak, valamint tetőfedő anyagokhoz, amelyek védelmet nyújtanak az eső ellen és a teljesítmény tartósságát biztosítják. Ezekkel az alkalmazásokkal látható az alumínium sokoldalúsága, és így az építészet és a szerkezetek tervezésének ezen összetevőjének szükségessége.

Autóipar

Az autóiparban a legtöbb alkalmazásban a alumínium extrudálás mivel erős anyag, könnyű, és hőtechnikailag is jól teljesít. Ezek közül az egyik az EV akkumulátortálcák, amelyeknek tartósnak és korrózióállónak kell lenniük, és egyszerre kell a járműveket hatékonnyá és biztonságossá tenniük. A szerkezeti elemek szintén extrudált alumíniumból készülnek, amely nem merev, és nem járul hozzá a megnövekedett súlyhoz. Az alumínium alkalmazhatósága a hőcserélőkben jó hővezetőként segíti a hűtést, és javítja az egész jármű energia- és teljesítményhatékonyságát.  

Elektronika  

Az alumínium extrudálást széles körben használják olyan alkatrészek gyártásánál, amelyeknél a szilárdság, a pontosság és a hőhatékonyság kombinációjára van szükség. Ilyen például a hűtőbordák, amelyek extrudált lamellákkal rendelkeznek, amelyek segítik a hő megtartását az érzékeny gépek károsodásának minimalizálása érdekében. Az extrudálás kettős célt szolgál: egyrészt könnyű kialakítást hoz létre, így hatékonyan védi a berendezést, másrészt pedig egy strapabíró burkolatot, amely véd a mechanikai sérülésekkel szemben.

Repülőgépipar

A képesség alumínium extrudálás a szilárdság-súly arány és a sokoldalúság miatt fontos a repülőgépgyártásban. A repülőgépek vázaiban is széles körben alkalmazzák, és könnyű és tartós vázszerkezeteket kínál, amelyek növelik az üzemanyag-fogyasztás hatékonyságát. A belső alkatrészek is extrudált alumíniumból készülnek, beleértve az üléstartókat és a kabinszerkezeteket, és biztonságot, valamint kisebb súlyt nyújtanak. Szintén extrudált alumíniumból készült tartógerendákból állnak, amelyek merevséget és stabilitást biztosítanak, hogy segítsék a repülőgépeket abban, hogy a működésük során a legmagasabb szintű igénybevételeket is elviseljék, és biztosítsák, hogy az általános teljesítményük és stabilitásuk sértetlen maradjon.

Fogyasztói termékek

Az alumínium könnyű súlya és sokoldalúsága miatt a fogyasztási cikkeknél a legjobban alkalmazható. Hosszú élettartamú bútorkereteket is gyárt, erősíti a sporteszközöket, mint a kerékpárok és az ütők, valamint a precíziós alkatrészekkel ellátott fitneszgépeket is segíti. Az extrudált alumíniumot a naponta használt technológiában is felhasználják, például a laptopokban, ahol olyan sima tokokat kínál, amelyek nemcsak tartósságot, hanem funkcionalitást és jó kialakítást is kínálnak.

A megfelelő alumínium extrudáló ötvözet kiválasztása

Nincs anyagegység minden alumíniumötvözetből.

6000 sorozatú extrudálás

A leggyakoribbak a 6061 és a 6063. Ezek a szilárdság, a korrózióvédelem és az extrudálhatóság ötvözete.

Szilárdság vs. alakíthatóság

Az erősebb ötvözeteket nehezebb extrudálni, és a lágyabb ötvözetek jobban alakíthatók. Ennek oka, hogy a megfelelő választás az Ön projektjének követelményei alapján történik.

Végső gondolatok az alumínium extrudálásról

Az extrudálás egy nagyon sokoldalú, olcsó és környezetbarát alumíniumgyártási módszer. Nyers tuskókat vesz, és a modern iparágakban használt nagy teljesítményű tuskókká alakítja őket. A rugalmasság és a szilárdság egyensúlyára van szüksége abban, amit tervez; legyen az a szerkezeti alkatrészben vagy a miniatűr elektronikában, az extrudálás mindkettő ideális kombinációját biztosítja.

GYIK

Melyik a leggyakrabban használt alumínium sajtolási típus?

Kevesebb a súlya, tartós, rugalmas, és gazdaságosabb az előállítása, mint a megmunkálás vagy az öntés.

Mekkora az alumínium extrudálások szilárdsága?

Az ötvözet és a hőkezelés az erősségről szól, de az extrudált alumínium mindig rendkívül erős, ugyanakkor könnyű is lehet.

Milyen formákban kapható az alumínium extrudálás?

Gyakorlatilag minden forma, tömör, üreges, csatorna, szög, T-alak, valamint részleges profilok lehetségesek.

Az alumínium extrudálás újrahasznosítása?

Igen! Az extrudálás környezetbarát és 100 százalékban újrahasznosítható; ez azért van, mert az alumínium nem veszít minőségéből az újrahasznosítás során.

Melyek a vezető iparágak az alumínium extrudálásában?

Építőipar, autóipar, repülőgépipar, közlekedés és elektronika.