アルミニウムの押出成形は、アルミニウム合金を所定の断面形状を持つダイスに押し込む行為です。歯磨き粉のチューブの絞り出しも同様です。電動ラムがアルミニウムをダイスに押し込み、材料が開口部から押し出されます。押し出された材料は、ダイスの形状になり、ランアウトテーブルに沿って押し出されます。このアイデアは単純極まりない。その力は、歯磨き粉のチューブを指で押さえる力に似ている。赤く絞ると、ペーストが管の開口部の形ににじみ出る。この例えでは、押し出しダイスの代わりにパイプの開口部が使われている。開口部が円形であるため、歯磨き粉は円形の不透明な繊維の形をしている。.

一般的な押出形材は、アングル、チャンネル、丸管などである。.

金型を設計するために採用された図面は上に、完成したアルミ形材のレンダリングは下に示されている。.

アルミニウム押出成形とは？

アルミニウム合金の押出成形とは、アルミニウム合金を断面形状が決まったダイスに通すことです。これは、チューブから歯磨き粉を絞り出すのに例えることができます。ラムがアルミニウムを押して、ダイスの中を流れるように強制し、材料がダイスの特定の形状になって出てくるのです。押し出された形材は、ランアウトテーブル上で駆動される。このプロセスの基本原理は、歯磨き粉を円形の穴から絞り出すような単純なもので、長くしっかりとしたストランドを作ります。.

一般的な押出形状

• ソリッド：内部に空洞がない（棒、梁、アングルなど）
• 空洞：例えば、正方形または長方形の形をした管によって）囲まれている空洞。.
• 半空洞：部分的に密閉された空洞（小さな隙間を持つCチャンネルなど）

用途 押出成形は、建築、自動車、航空宇宙、エレクトロニクス、エネルギーなどの分野で広く応用されています。単純な形状（アングル、チャンネル）が一般的ですが、非常に複雑なデザインも可能です。例えば、複数の押し出し材を連結させた建築システムや、断熱材としてサーマルブレイクを使用することもあります。.

10ステップでわかるアルミニウム押出工程

ステップ #1：押出ダイスの準備と押出プレスへの移動

ダイスは、丸ダイスの形でH13鋼で作られるか、すでにある場合は回収される。ダイスは使用前に450～500度の熱処理が施され、ダイスの寿命を延ばすとともに、押出時の金属の流れを均一にします。十分に予熱されたダイスは、押出プレスに挿入され、運転準備が整います。.

ステップ#2：アルミニウムビレットの加熱押出前の予熱

押出成形の第二段階は、ビレットと呼ばれる原料の準備である。ビレットとは、アルミニウムの大きな丸太から切り落とされた円筒形のアルミニウム合金のことです。ビレットは、目的の押出形材を製造する際の出発材料として使用されます。ビレットは、押出成形を行う前に、特殊な工業用オーブンで適切に予熱されなければなりません。この段階での特徴的な温度範囲は400～500℃である。このような制御された加熱は、アルミニウムを十分に溶融させ、加圧下でダイスを容易に通過できるように可鍛性にするために不可欠です。重要なのは、この時点でビレットが溶融していないことです。ビレットは、亀裂や破断を生じることなく塑性変形することができる状態まで加熱されます。.

ステップ#3：押出プレスによるビレットの搬送

予熱されたアルミニウムビレットは、機械的な力を使って押出プレスに送られます。プレス工程に先立ち、潤滑剤または離型剤がビレット表面に塗布され、摩擦が少なくなるようにします。離型剤は油圧ラムにも塗布され、ビレットとラムの容易な動きと非粘着を保証します。これは、押出成形の効率性と、材料と設備の完全性を保証するために必要なことです。.

ステップ#4ラムが金型素材をコンテナに移動させる

これは、軟化させたアルミニウムビレットをこの段階まで押出プレスに投入することで行われる。これは、最大15,000トンもの大きな圧力を発生させる強力な油圧ラムによって推進されます。この力でビレットは徐々にプレスコンテナに押し込まれます。圧力が蓄積されるため、アルミニウムは外側に押し出され、コンテナの壁を完全に満たします。これにより、材料は均一に圧縮され、ダイスを使用した次の押出工程に備えることができます。.

ステップ#5：金型への材料の押し出し

アルミニウム合金はプレスコンテナ内で放射状に広がり、押出ダイに押し付けられます。途切れることのない油圧により、材料はダイの開口部から前面に押し出されます。この放出により、アルミニウムはダイの形状に完全に適合し、完全に定義された形状となって冷却され、さらに加工されます。.

ステップ #6: 突き出し材をランアウトテーブルに置き、貼り付けます。

ダイスから押し出されたアルミ形材は、プーラーによって持ち上げられ、ランアウトテーブルの周囲にゆっくりと運ばれます。プーラーは押し出し速度に合わせて一定の速度で動くため、歪みなくスムーズに動きます。これは、水槽またはその上に取り付けられたファンによって行われ、その特性と構造のバランスをとります。.

ステップ#7: 押出し材をテーブルの長さに合わせて剪断する

押し出し材がテーブル全体を覆うほど大きくなると、ホットソーで工程から切り離される。これは、後で扱うプロファイルを扱いやすくするための分離である。押し出しの間、熱は非常に重要です。プレスが取り除かれたプロファイルは、すでに熱を失っていますが、まだそれほど冷たくはありません。この段階は、押出成形の剪断準備に適しており、その後の冷却と整列に続きます。.

ステップ#8：押出成形品を室温に戻す

ランナウトテーブルから押し出された押出材は、テーブルの長さに合わせて機械的に冷却テーブルに移動されます。この場合、アルミニウム形材はゆっくりと室温まで冷えるまで放置されます。冷却は、材料を安定させるための重要なステップです。十分に冷却されたプロファイルは、次の段階、すなわち、適切に整列させるための延伸に移されます。.

ステップ #9: 押出材をストレッチャーに運び、整列させる。

押し出された形材は通常、冷めるとわずかなねじれやゆがみが生じるため、それを修正する必要がある。正しい形状に戻すため、プロファイルはストレッチャーに移されます。この場合、各押出材の両端はしっかりとクランプされ、押出材は機械的に調整された力で引っ張られます。この伸長工程により、アルミニウムの不完全な部分が取り除かれ、寸法要求が正確になるため、完全にまっすぐになり、切断と仕上げの最終工程に進む準備が整います。.

ステップ#10: 押出し材をフィニッシング・ソーに運び、必要な長さにカットする。

テーブルの長さの押出材が矯正され、適切に加工硬化されるとすぐに、仕上げ鋸テーブルに移される。この場合、プロファイルは通常8フィートから21フィートの間の所定の長さである。この時点で、T4特性の押出が引き継がれる。製材後は、より強度の高いT5またはT6調質材を得るために、時効炉に入れることができる。.

アルミ押出の利点

アルミ押出の利点

 軽量で丈夫

アルミニウムは重量に対する強度が非常に高いため、航空機部品や構造フレームなどに使用されている。.

耐食性

アルミニウムは、酸化皮膜を持つ鋼鉄とは異なり、腐食に侵されないため、屋外での使用に適している。.

デザインの柔軟性

エクストルージョン 基本的な棒材から、くぼみや溝の複雑な配列まで、無限に成形することができる。.

コスト効率

この工程は無駄を省き、大量生産を可能にするため、材料費と加工費を低く抑えることができる。.

アルミニウム押出材の用途.

押出成形品に依存している産業が非常に多いことに驚くかもしれない。.

建設

建築におけるアルミニウム押出材の用途

アルミニウムの押出成形は、強度と耐久性に優れ、デザインに柔軟性を持たせることができるため、近代建築の重要な一部となっています。軽量でありながら耐久性に優れ、重量を支える窓枠、滑らかな仕上げのドア、建物の美しさを際立たせ、安定性を維持するカーテンウォールの製造によく使われています。アルミニウムはまた、安全でありながら魅力的な手すりや、雨を防ぎ耐久性を発揮する屋根材を作るためにも押し出される。これらの用途を見れば、アルミニウムの多用途性、つまり建築や構造物の設計にこの部品を使用する必要性がわかるだろう。.

自動車

自動車におけるアルミニウム押出材の用途

自動車産業におけるほとんどのアプリケーションは アルミ押出 というのも、強度が高く、軽量で、熱的性能に優れているからである。その中でも、EV用バッテリートレイは、耐久性と耐腐食性が必要であり、同時に自動車の効率性と安全性を高める必要があります。また、構造部品には剛性がなく、重量増加に寄与しないアルミニウム押出材が使用されています。熱交換器におけるアルミニウムの用途は、冷却を助け、車両全体のエネルギー効率と性能効率を向上させる優れた熱伝導体としてです。.  

エレクトロニクス  

アルミニウム押出成形は、強度、精度、熱効率の組み合わせを必要とする部品の製造に広く使用されています。例えば、ヒートシンクは、繊細な機械へのダメージを最小限に抑えるため、熱の保持を補助するフィンが押し出されています。押し出し成形は、軽量設計による機器の効果的な保護と、機械的損傷から保護する強靭なケーシングの二重の役割を果たします。.

航空宇宙

の能力 アルミ押出 は、強度重量比と多用途性から、航空宇宙工学において重要である。また、航空機のフレームにも幅広く使用されており、軽量で耐久性のあるフレームワークを提供することで、燃料消費の効率を高めている。座席サポートやキャビン構造など、内装部品もアルミニウム押出材で製造され、安全性と軽量化を実現しています。また、押し出し材で構成されたサポートビームもあり、航空機が運航中の最高レベルの応力に耐え、全体的な性能と安定性が損なわれないように、剛性と安定性を提供しています。.

消費者製品

消費者向けアルミニウム押出材の用途

アルミニウムは軽量で汎用性が高いため、消費者向け製品に最適な用途がある。また、長持ちする家具のフレームを製造したり、自転車バイクやラケットなどのスポーツ用品を強化したり、精密な部品でフィットネスマシンを助けたりしています。アルミニウム押し出し材は、ラップトップなど私たちが日常的に使用するテクノロジーにも利用されており、耐久性だけでなく機能性やデザイン性にも優れたケースを提供しています。.

正しいアルミニウム押出合金の選択

すべてのアルミニウム合金に統一性はない。.

6000シリーズ押出材

6000シリーズ押出材

最も一般的なのは6061と6063である。これらは強度、耐食性、押出成形性を兼ね備えている。.

強度と成形性

強度の高い合金は押出成形が難しく、より一般的には軟らかい合金の方が成形性が高い。これは、正しい選択がプロジェクトの要件に基づいているからです。.

アルミニウム押出成形に関する最終的な考察

押出成形は、非常に汎用性が高く、安価で環境に優しいアルミニウムの製造方法です。粗悪なビレットを、現代の産業で使用される高性能ビレットに変えます。設計するものには柔軟性と強度のバランスが必要です。構造部品であれ、小型電子機器であれ、押出成形はその両方の理想的な組み合わせを提供します。.

よくあるご質問

アルミニウムの押出成形で最も使用されているものは何ですか？

重量が軽く、耐久性があり、柔軟性があり、機械加工や鋳造よりも経済的である。.

アルミニウム押出材の強度は？

合金と熱処理は強度に関するものだが、押し出されたアルミニウムは常に非常に強く、しかも軽い。.

アルミニウム押出材はどのような形状で提供されていますか？

ソリッド、中空、チャンネル、アングル、T字形状、パーツ形状など、ほぼすべての形状が可能です。.

アルミニウム押出材をリサイクルできること？

はい！押出成形は環境にやさしく、100％リサイクル可能です。これは、アルミニウムがリサイクル中にその品質を失うことがないからです。.

アルミニウム押出の主要産業は？

建設、自動車、航空宇宙、輸送、エレクトロニクス。.