Aluminium is een sterk en licht materiaal. Er worden veel voorwerpen van gemaakt, zoals auto's en blikjes voor frisdrank. Een proces dat aluminiumextrusie heet, vormt dit metaal in verschillende vormen. Dit artikel geeft informatie over aluminiumextrusie, het gebruik en de voordelen ervan. Bovendien worden moeilijkheden in dit proces onderzocht.
2. Wat is aluminiumextrusie?
De proces van aluminium extrusie is vergelijkbaar! Een groot deel van het aluminium wordt verhit om het zacht te maken, waardoor het een bepaalde vorm krijgt die matrijs wordt genoemd. In de oplossing vormen we de blokken aluminium in de door ons gewenste vormen, zoals ramen en voertuigonderdelen.
For more than 200 years, humans have been molding metal in this manner. There are many other options to shape it, hitting for forging, flattering for rolling. However, extrusion permits the creation of highly complex shapes while enhancing the strength of aluminum. Plus, it’s often cheaper than other ways of shaping metal!
3. Het extrusieproces in detail
3.1 Voorbereiding van aluminium knuppels
First, we require our aluminum! We acquire these large chunks of aluminum which are termed as “billets.” They can be compared to huge metal crayons. The billets we create are from various kinds of aluminum, selected based on the final product’s requirements. Some must be extremely strong for construction purposes like bridges, while others should have flexibility to form items such as soda cans.
We plaatsen deze knuppels in een specifieke oven om ze te verhitten. Ze moeten heel heet worden, bijna de temperatuur van een pizzaoven, maar niet zo heet dat ze beginnen te smelten. Door dit proces wordt het aluminium zacht en flexibel, vergelijkbaar met speeldeeg.
3.2 Ontwerp van extrusiematrijzen
The thrilling part is to compose all items with a strong steel. They carry a variety of shapes carved into them, such as a star or square and even intricate patterns. We must be cautious in crafting these dies to ensure the aluminum emerges as desired. There are several kinds of dies, such as flat ones and those featuring unique holes known as “portholes.” We choose the most suitable one for our task.
3.3 De extrusiepers
Afterward, we place the heated billet and the die inside a big machine known as an extrusion press. This is very similar to an exceptionally powerful garlic press! It employs significant force to drive the aluminum through the die. Think about applying a lot of pressure to toothpaste – somewhat similar. The aluminum emerges from the die in elongated form, resembling the aperture in the die itself. Sometimes we force out this aluminum through this hole and other moments see us drawing it out instead.
3.4 Koelen en snijden na extrusie
Wanneer aluminium wordt geproduceerd, blijft het warm. Daarom koelen we het af met lucht of water, waardoor het weer stevig wordt. Soms zien de vormen er wat onregelmatig uit; daarom gebruiken we machines om ze te verlengen en ze perfect recht te krijgen.
Aan het einde hakken we deze lange aluminium vormen in kleinere segmenten, vergelijkbaar met het snijden van een brood.
4. Soorten aluminium extrusie
4.1 Directe vs. indirecte extrusie
You recall the big machine we use to press aluminum, right? Two methods exist for this. We refer to the initial method as “direct extrusion.” It is similar to pressing a tube of toothpaste—the aluminum is pushed from behind, and it emerges at the front. The other method bears the name “indirect extrusion.” In this case, we keep the aluminum stagnant and drive forward with the die just as one would press a cookie cutter into dough.
Beide methoden zijn uitstekend, maar worden voor verschillende doeleinden gebruikt. Directe extrusie is sneller en ongecompliceerder en wordt daarom veel toegepast. Indirecte extrusie kan iets langzamer zijn, maar resulteert in zeer strakke vormen. Daarom passen we deze methode toe op producten die er verfijnd uit moeten zien.
4.2 Koude vs. warme extrusie
We can also make aluminum by “cold” or “hot” extrusion process. Cold extrusion is similar to molding playdough that has been refrigerated – it’s a bit tough. Hot extrusion, on the contrary, is akin to shaping warm playdough – which becomes much simpler.
We gebruiken koude extrusie voor de productie van zeer robuuste onderdelen, zoals die in vliegtuigen worden gebruikt. Hete extrusie blinkt uit in het maken van voorwerpen die opeenvolgende buig- of vormbewerkingen vereisen, zoals raamkozijnen.
5. Extrusie Legeringen
Do you recall when I mentioned that we employ various sorts of aluminum? We refer to these as “alloys.” It’s similar to combining diverse ingredients for baking a cake! Some popular alloys are 6061, 6063, and 7075. Each one has special powers.
| Alloy | Serie | Treksterkte (ksi) | Opbrengststerkte (ksi) | Rek (%) | Corrosiebestendigheid | Bewerkbaarheid | Lasbaarheid |
| 1100 | 1000 | 13 | 5 | 35 | Uitstekend | Uitstekend | Goed |
| 3003 | 3000 | 16 | 6 | 25 | Uitstekend | Goed | Goed |
| 6061 | 6000 | 45 | 40 | 10 | Zeer goed | Goed | Goed |
| 6063 | 6000 | 35 | 31 | 12 | Zeer goed | Uitstekend | Goed |
| 6005 | 6000 | 40 | 35 | 12 | Zeer goed | Goed | Goed |
| 6082 | 6000 | 46 | 35 | 10 | Zeer goed | Goed | Goed |
| 7075 | 7000 | 83 | 73 | 11 | Goed | Eerlijk | Eerlijk |
6061 is very useful – it has strength and does not get corrosion easily. 6063 can be bent and formed without difficulty, hence we apply it for making elements such as door knobs. As for 7075, its extraordinary sturdiness makes it perfect to construct components like parts of an airplane. We choose the right alloy depending on what we’re making.
6. Toepassingen van aluminiumextrusies
6.1 Bouw en architectuur
Aluminum extrusions are found all over in buildings. They help to construct robust frames for homes and high-rises. Furthermore, they serve for crafting window frames, handrails and even the lustrous panels one sees on a building’s facade.
6.2 Auto- en transportsector
Automobiles also contain a significant amount of aluminum extrusions. These are applied in the creation of various car frame components due to the lightness and strength of aluminum. Consequently, this leads to enhanced speed for vehicles while decreasing fuel consumption at the same time. We also utilize them to create those objects that maintain the engine’s coolness, known as “heat sinks.”
6.3 Ruimtevaart en defensie
Vliegtuigen en raketten vereisen sterkte en lichtheid, vandaar dat er een aanzienlijke hoeveelheid aluminiumextrusies wordt gebruikt. Deze onderdelen moeten bestand zijn tegen hoge drukniveaus wanneer ze op grote hoogte in de lucht zweven.
6.4 Consumptiegoederen
Extrusiealuminium vind je ook in je huis. Ze worden gebruikt voor het maken van meubels, jaloezieën en zelfs onderdelen van je televisie en computer. Aluminium is uitstekend vanwege zijn sterkte, lichte gewicht en aantrekkelijke uiterlijk.
7. Voordelen van aluminiumextrusie
7.1 Lichtgewicht en sterkte
Aluminium is zeer sterk, maar toch ongelooflijk licht. Je kunt het vergelijken met het vergelijken van een veer en een rots - de rots is sterk maar zwaar, aan de andere kant heeft de veer, ondanks zijn lichte gewicht, nog steeds het vermogen om door de lucht te zweven. Aluminium is zowel sterk als licht, waardoor het perfect is voor veel dingen.
7.2 Flexibiliteit in ontwerp
You recall the dies we had discussion on? We have the capability to create them in nearly every shape you can think of. It signifies that we’re able to produce all kinds of unique shapes and sizes with aluminum extrusions. It’s similar to possessing a container of variously designed biscuit shapers – we have the capability to create stars, squares and circles, or even forms resembling creatures!
7.3 Corrosiebestendigheid
Aluminum can be compared to a superhero possessing a unique shield. It carries an exclusive coating that safeguards it from getting rusty. This feature enables its use outdoors, even under rain or snow, without the worry of rusting. It’s like having a raincoat for your aluminum!
7.4 Energie-efficiëntie
Aluminium is een held op het gebied van recycling. Het heeft de eigenschap om meerdere keren gesmolten en hergebruikt te worden, wat helpt om veel energie te besparen in plaats van nieuw aluminium te maken vanaf het beginstadium. Bovendien is er door het lichte gewicht minder energie nodig om voorwerpen van aluminium te vervoeren. Je kunt het vergelijken met het gebruik van een scooter in plaats van een grote vrachtwagen voor het afleveren van kleine pakketjes - dat bespaart energie!
8. Uitdagingen en beperkingen
Hoewel aluminium extrusie een geweldige methode is om voorwerpen te maken, heeft het ook zijn moeilijkheden. Net als bij het bouwen met LEGO komen we af en toe beperkingen of resultaten tegen die niet aan onze aanvankelijke verwachtingen voldoen.
8.1 Ontwerpbeperkingen
Met aluminiumextrusie kunnen we allerlei vormen maken, hoewel sommige ingewikkeld kunnen zijn, zoals puzzels. Vooral als we te maken hebben met dunne onderdelen of scherpe hoeken in de vorm, kan dit leiden tot scheuren of breuken tijdens het extractieproces uit de matrijs. Je zou het kunnen vergelijken met het maken van een te dun koekje dat tijdens het bakken kan afbrokkelen. We moeten ook opletten hoe het aluminium door de matrijs gaat. Als het ontwerp te ingewikkeld is, kan het soms vast komen te zitten of resulteren in een ongelijke dikte.
8.2 Problemen met oppervlakteafwerking
Soms kan de aluminium extrusie wat gebreken vertonen op het oppervlak. Het kan een beetje ruw zijn of bezaaid met kleine bobbeltjes, vergelijkbaar met het bouwen van een zandkasteel met inconsistente gebieden. Deze situatie kan zich voordoen als de matrijs niet absoluut glad is of als de temperatuur niet nauwkeurig wordt aangehouden. Het is belangrijk voor ons om veel voorzichtigheid en nauwkeurigheid te betrachten zodat het aluminium er glad en glanzend uitziet.
8.3 Toolingkosten
The molds we use to create the forms? They can resemble purchasing a unique instrument for an exact task – they could be costly to produce! If there is requirement of mold with highly intricate design, it consumes enormous time and expertise in manufacturing, leading towards additional expenses. At times, we may require to create several distinct molds to achieve the perfect shape, and this increases the expense.
9. Oppervlakteafwerking en nabewerking bij aluminiumextrusie
9.1 Anodiseren
Do you recall that aluminum possesses a unique coating providing it with protection against rust? We have the ability to enhance this protective layer through an operation known as “anodizing”. This technique further gives us the opportunity to incorporate color into the aluminum, enabling us to enrich its aesthetic appeal.
9.2 Poedercoaten en verven
Om de kleur of textuur van aluminium te veranderen, kunnen we technieken zoals poedercoaten of schilderen toepassen. Deze poedercoating is hetzelfde als hagelslag op een taart, de kleine stukjes plastic door aan de bovenkant voor langdurig en helder zicht. Schilderen is vergelijkbaar met het gebruik van een kwast voor het aanbrengen van een uniek type verf dat aan het aluminium hecht en bescherming biedt.
9.3 Mechanisch afwerken
Soms moeten we het aluminium heel strak en glanzend maken. Dit bereiken we door unieke instrumenten toe te passen om het aluminium te polijsten, op te poetsen en te polijsten. Dit maakt het aluminium echt aantrekkelijk en kan het zelfs helpen om superieur te functioneren in bepaalde toepassingen.
9.4 Bewerking en verdere fabricage
Zodra we de aluminium extrusies produceren, kunnen er gevallen zijn waarin extra aanpassingen nodig zijn. Met behulp van geavanceerde machines is het mogelijk om ze in specifieke lengtes te snijden of gaten te boren voor het plaatsen van schroeven en bouten. Bovendien kunnen ze indien nodig zelfs in verschillende vormen worden gegoten.
Samenvatting
Aluminiumextrusie is een methode om lange, gevormde voorwerpen te maken door verhit metaal door een matrijs te duwen. Deze techniek produceert krachtige, lichte onderdelen die verschillende industrieën gebruiken. Ondanks de mogelijkheid van ontwerpbeperkingen en oppervlakteproblemen, verbetert nabewerking na extrusie het eindproduct. Over het algemeen is aluminiumextrusie een veelzijdige en efficiënte productiemethode om complexe vormen te maken.
Aludiecasting is een professionele matrijzengieter in China. U kunt online citaat voor vragen aluminium spuitgietwerk onderdelen in bulk. Ons bedrijf levert ook op maat gemaakte gegoten metalen onderdelen.