Aluminiul este un material puternic și ușor. Multe articole, cum ar fi mașinile și dozele pentru băuturi răcoritoare, sunt fabricate din aluminiu. Un proces numit extrudare a aluminiului modelează acest metal în diferite forme. Această lucrare oferă informații despre extrudarea aluminiului, utilizările și avantajele sale. În plus, se investighează dificultățile acestei proceduri.

2. Ce este extrudarea aluminiului?

The procesul de extrudare a aluminiului este similară! O porțiune mare de aluminiu este încălzită pentru a o face moale, dându-i o formă specială numită matriță. În soluție, modelăm blocurile de aluminiu în formele dorite, cum ar fi ferestre și piese de vehicule.
De mai bine de 200 de ani, oamenii modelează metalul în acest mod. Există multe alte opțiuni pentru a-l modela, lovirea pentru forjare, flatarea pentru laminare. Cu toate acestea, extrudarea permite crearea de forme extrem de complexe, sporind în același timp rezistența aluminiului. În plus, este adesea mai ieftină decât alte modalități de modelare a metalului!

3. Procesul de extrudare în detaliu

3.1 Pregătirea bielelor de aluminiu

În primul rând, avem nevoie de aluminiu! Achiziționăm aceste bucăți mari de aluminiu care sunt denumite "billete". Acestea pot fi comparate cu creioane colorate metalice uriașe. Bancnotele pe care le creăm sunt din diferite tipuri de aluminiu, selectate în funcție de cerințele produsului final. Unele trebuie să fie extrem de rezistente pentru construcții, cum ar fi podurile, în timp ce altele trebuie să aibă flexibilitatea de a forma articole cum ar fi cutii de suc.

Punem aceste cioburi într-un cuptor specific pentru a le încălzi. Este necesar ca acestea să devină foarte fierbinți, aproape atingând temperatura unui cuptor de pizza, dar nu prea fierbinți încât să înceapă să se topească. Acest proces face ca aluminiul să devină moale și flexibil, asemănător cu aluatul de joacă.

3.2 Proiectarea matriței de extrudare

Partea palpitantă este să compui toate elementele cu un oțel rezistent. Acestea poartă o varietate de forme sculptate în ele, cum ar fi o stea sau un pătrat și chiar modele complicate. Trebuie să fim precauți în confecționarea acestor matrițe pentru a ne asigura că aluminiul iese așa cum dorim. Există mai multe tipuri de matrițe, cum ar fi cele plate și cele care prezintă găuri unice cunoscute sub numele de "hublouri". Noi o alegem pe cea mai potrivită pentru sarcina noastră.

3.3 Presa de extrudare

După aceea, plasăm lingoul încălzit și matrița într-o mașină mare cunoscută sub numele de presă de extrudare. Aceasta este foarte asemănătoare cu o presă de usturoi extrem de puternică! Aceasta utilizează o forță semnificativă pentru a împinge aluminiul prin matriță. Gândiți-vă la aplicarea unei presiuni mari la pasta de dinți - oarecum similar. Aluminiul iese din matriță într-o formă alungită, asemănătoare deschiderii din matriță însăși. Uneori forțăm acest aluminiu să iasă prin această gaură, iar în alte momente îl extragem.

3.4 Răcirea și tăierea post-extrusionare

Atunci când aluminiul este produs, acesta rămâne cald. Prin urmare, folosim aer sau apă pentru a-l răci, ceea ce îl face din nou ferm. Există momente în care formele apar ușor neregulate; ca urmare, folosim utilaje pentru a le alunge și a obține o îndreptare perfectă.

La final, tăiem aceste forme lungi de aluminiu în segmente mai mici, ca și cum am tăia o pâine.

4. Tipuri de extrudare a aluminiului

4.1 Extrusionare directă vs. indirectă

Vă amintiți de mașina mare pe care o folosim pentru a presa aluminiu, nu? Există două metode pentru acest lucru. Ne referim la metoda inițială drept "extrudare directă". Este similară cu presarea unui tub de pastă de dinți - aluminiul este împins din spate și iese în față. Cealaltă metodă poartă numele de "extrudare indirectă". În acest caz, menținem aluminiul stagnant și îl împingem înainte cu matrița, la fel cum s-ar presa un tăietor de prăjituri în aluat.

Ambele metode sunt excelente, dar sunt utilizate în scopuri diferite. Extrudarea directă este mai rapidă și mai puțin complicată, prin urmare o folosim în mod extensiv. Extrudarea indirectă poate fi puțin mai lentă, dar are ca rezultat forme foarte elegante. Prin urmare, o aplicăm la articolele care necesită un aspect rafinat.

4.2 Extrusionare la rece vs. la cald

De asemenea, putem produce aluminiu prin procesul de extrudare "la rece" sau "la cald". Extrudarea la rece este similară cu modelarea plastilinei care a fost refrigerată - este puțin mai dificilă. Extrusionarea la cald, dimpotrivă, este asemănătoare cu modelarea plastilinei calde - care devine mult mai simplă.

Utilizăm extrudarea la rece pentru fabricarea componentelor extrem de robuste, similare cu cele utilizate în avioane. Extrudarea la cald excelează în crearea de obiecte care necesită acțiuni succesive de îndoire sau modelare, cum ar fi ramele ferestrelor.

5. Aliaje pentru extrudare

Vă amintiți când am menționat că noi folosim diferite tipuri de aluminiu? Ne referim la acestea ca la "aliaje". Este similar cu combinarea diferitelor ingrediente pentru coacerea unui tort! Unele aliaje populare sunt 6061, 6063 și 7075. Fiecare dintre ele are puteri speciale.

6061 este foarte util - are rezistență și nu se corodează ușor. 6063 poate fi îndoit și modelat fără dificultate, prin urmare îl aplicăm pentru a realiza elemente precum butoane de uși. În ceea ce privește 7075, robustețea sa extraordinară îl face perfect pentru a construi componente precum părți ale unui avion. Alegem aliajul potrivit în funcție de ceea ce realizăm.

6. Aplicații ale extrudărilor de aluminiu

6.1 Construcții și arhitectură

Extrudările din aluminiu sunt prezente peste tot în clădiri. Ele ajută la construirea cadrelor robuste pentru case și clădiri înalte. În plus, ele servesc la fabricarea cadrelor de ferestre, a balustradelor și chiar a panourilor lucioase care se văd pe fațada unei clădiri.

6.2 Automobile și transport

Automobilele conțin, de asemenea, o cantitate semnificativă de extrudate din aluminiu. Acestea sunt aplicate în crearea diferitelor componente ale cadrelor auto datorită ușurinței și rezistenței aluminiului. În consecință, acest lucru duce la creșterea vitezei vehiculelor, reducând în același timp consumul de combustibil. De asemenea, le utilizăm pentru a crea acele obiecte care mențin răcirea motorului, cunoscute sub denumirea de "radiatoare".

6.3 Industria aerospațială și de apărare

Avioanele și rachetele necesită rezistență și ușurință, prin urmare se utilizează o cantitate semnificativă de aluminiu extrudat. Aceste componente trebuie să reziste la niveluri ridicate de presiune atunci când zboară la înălțimi mari pe cer.

6.4 Bunuri de consum

Extrudatele din aluminiu pot fi găsite și în casa dumneavoastră. Acestea sunt utilizate pentru fabricarea de articole precum mobilier, jaluzele și chiar componente ale televizorului și computerului. Aluminiul este excelent datorită rezistenței sale, naturii sale ușoare și aspectului său atrăgător.

7. Avantajele extrudării aluminiului

7.1 Greutate redusă și rezistență

Aluminiul are o rezistență mare, dar rămâne incredibil de ușor. Puteți compara acest lucru cu o pană și o piatră - piatra fiind puternică, dar grea, pe de altă parte, în ciuda naturii sale ușoare, pana are totuși capacitatea de a zbura în aer. Aluminiul este atât puternic, cât și ușor, ceea ce îl face perfect pentru o mulțime de lucruri.

7.2 Flexibilitate în proiectare

Vă amintiți matrițele despre care am discutat? Avem capacitatea de a le crea în aproape orice formă la care vă puteți gândi. Aceasta înseamnă că suntem capabili să producem tot felul de forme și dimensiuni unice cu extrudate de aluminiu. Este similar cu a deține un container de forme de biscuiți cu design diferit - avem capacitatea de a crea stele, pătrate și cercuri sau chiar forme care seamănă cu creaturi!

7.3 Rezistența la coroziune

Aluminiul poate fi comparat cu un supererou care are un scut unic. Acesta are un strat exclusiv care îl protejează împotriva ruginii. Această caracteristică permite utilizarea sa în exterior, chiar și sub ploaie sau zăpadă, fără grija ruginii. Este ca și cum ai avea un impermeabil pentru aluminiul tău!

7.4 Eficiența energetică

Aluminiul acționează ca un erou pentru reciclare. Acesta are capacitatea de a fi topit și reutilizat de mai multe ori, ceea ce ajută la economisirea unei cantități mari de energie, mai degrabă decât la crearea de aluminiu nou din stadiul inițial. În plus, datorită naturii sale ușoare, este nevoie de mai puțină energie pentru a transporta obiecte fabricate din aluminiu. Poate fi comparat cu utilizarea unui scuter mai degrabă decât a unui camion mare pentru livrarea pachetelor mici - aceasta duce la economisirea energiei!

8. Provocări și limitări

Deși extrudarea aluminiului este o metodă excelentă de creare a obiectelor, aceasta vine cu dificultățile sale. La fel ca la construcția cu LEGO, ocazional ne confruntăm cu restricții sau rezultate care nu corespund așteptărilor noastre inițiale.

8.1 Constrângeri de proiectare

Extrudarea aluminiului ne permite să creăm o varietate de forme, deși unele pot fi complicate precum puzzle-urile. În special atunci când avem de-a face cu piese subțiri sau colțuri ascuțite ale formei, acestea pot duce la fisuri sau rupturi în timpul procesului de extragere din matriță. Ar putea fi comparat cu realizarea unui fursec prea subțire, care are șanse să se sfărâme în timpul coacerii. De asemenea, trebuie să fim atenți la modul în care aluminiul trece prin matriță. Uneori, dacă designul este prea complicat, acesta se poate bloca sau poate duce la o grosime neuniformă.

8.2 Probleme legate de finisarea suprafeței

Uneori, extrudatul de aluminiu poate avea unele defecte pe suprafața sa. Aceasta ar putea fi ușor aspră sau presărată cu mici bulgări, similar cu construirea unui castel de nisip care are zone inconsistente. Această situație poate apărea dacă matrița nu are netezimea absolută sau dacă temperatura nu este menținută cu exactitate. Este important să avem multă precauție și precizie, astfel încât aluminiul să apară neted și lucios.

8.3 Costuri de scule

Matrițele pe care le folosim pentru a crea formele? Acestea se pot asemăna cu achiziționarea unui instrument unic pentru o sarcină exactă - ar putea fi costisitoare de produs! În cazul în care este necesară o matriță cu un design extrem de complex, aceasta consumă enorm timp și expertiză în fabricație, ceea ce duce la cheltuieli suplimentare. Uneori, este posibil să avem nevoie să creăm mai multe matrițe distincte pentru a obține forma perfectă, iar acest lucru crește cheltuielile.

9. Finisarea suprafețelor și postprocesarea în extrudarea aluminiului

9.1 Anodizare

Vă amintiți că aluminiul are un strat unic care îl protejează împotriva ruginii? Avem capacitatea de a îmbunătăți acest strat protector printr-o operațiune cunoscută sub numele de "anodizare". Această tehnică ne oferă în plus posibilitatea de a încorpora culori în aluminiu, permițându-ne să îi îmbogățim aspectul estetic.

9.2 Acoperire cu pulbere și vopsire

Pentru a schimba culoarea sau textura aluminiului, putem aplica tehnici precum acoperirea cu pulbere sau vopsirea. Această acoperire cu pulbere este la fel ca stropirile unui tort, micile bucăți de plastic prin pe partea de sus pentru o vizibilitate clară și de lungă durată. Vopsirea este similară cu utilizarea unei pensule pentru aplicarea unui tip unic de vopsea care aderă la aluminiu și oferă protecție.

9.3 Finisare mecanică

Uneori, trebuie să creăm aluminiul foarte elegant și strălucitor. Realizăm acest lucru prin aplicarea unor instrumente unice pentru a-l lustrui, curăța și poliza. Acest lucru face ca aluminiul să fie cu adevărat atractiv și chiar îl poate ajuta să funcționeze superior în anumite utilizări.

9.4 Prelucrarea și fabricarea ulterioară

Odată ce fabricăm extrudatele din aluminiu, pot exista cazuri în care sunt necesare modificări suplimentare. Utilizând utilaje avansate, este posibil să le tăiem în lungimi specifice sau să facem găuri pentru plasarea șuruburilor și bolțurilor. În plus, acestea pot fi chiar turnate în diverse forme, după cum este necesar.

Rezumat

Extrudarea aluminiului este o metodă de a crea elemente lungi, modelate prin împingerea metalului încălzit printr-o matriță. Această tehnică produce piese puternice și ușoare pe care le utilizează diverse industrii. În ciuda posibilității apariției constrângerilor de proiectare și a problemelor de suprafață, finisarea post-extrusionare îmbunătățește produsul final. În general, extrudarea aluminiului este o metodă de fabricație versatilă și eficientă pentru crearea de forme complexe.

Aludiecasting este un turnător profesionist în China. Puteți solicita o ofertă online pentru aluminiu turnat sub presiune piese în vrac. Compania noastră oferă, de asemenea, piese turnate la comandă.