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.
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. Procesul de extrudare în detaliu
3.1 Pregătirea bielelor de aluminiu
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.
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
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 Presa de extrudare
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 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
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.
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
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.
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
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.
| Aliaj | Serie | Rezistența la tracțiune (ksi) | Rezistența la cedare (ksi) | Alungire (%) | Rezistența la coroziune | Mașinabilitate | Sudabilitate |
| 1100 | 1000 | 13 | 5 | 35 | Excelentă | Excelentă | Bun |
| 3003 | 3000 | 16 | 6 | 25 | Excelentă | Bun | Bun |
| 6061 | 6000 | 45 | 40 | 10 | Foarte bun | Bun | Bun |
| 6063 | 6000 | 35 | 31 | 12 | Foarte bun | Excelentă | Bun |
| 6005 | 6000 | 40 | 35 | 12 | Foarte bun | Bun | Bun |
| 6082 | 6000 | 46 | 35 | 10 | Foarte bun | Bun | Bun |
| 7075 | 7000 | 83 | 73 | 11 | Bun | Corect | Corect |
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. Aplicații ale extrudărilor de aluminiu
6.1 Construcții și arhitectură
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 Automobile și transport
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 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
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 Rezistența la coroziune
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 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
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. Finisarea suprafețelor și postprocesarea în extrudarea aluminiului
9.1 Anodizare
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 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.