Что такое процесс экструзии алюминия? Виды и применение

от | Окт 13, 2024

Алюминий - прочный и легкий материал. Из него изготавливают многие предметы, например, автомобили и банки для прохладительных напитков. Процесс, называемый экструзией алюминия, позволяет формовать этот металл в различные формы. В этом материале представлена информация об экструзии алюминия, ее использовании и преимуществах. Кроме того, в статье рассматриваются трудности, связанные с этой процедурой.

Оглавление

2. Что такое экструзия алюминия?

Сайт процесс экструзии алюминия похожа! Большая часть алюминия нагревается, чтобы сделать его мягким, и придает ему определенную форму, называемую штампом. В растворе мы придаем алюминиевым блокам желаемую форму, например, окон или деталей автомобиля.
Уже более 200 лет люди формуют металл таким образом. Существует множество других вариантов придания ему формы: ударный - для ковки, плоский - для прокатки. Однако экструзия позволяет создавать очень сложные формы, повышая при этом прочность алюминия. К тому же она зачастую дешевле, чем другие способы формовки металла!

3. Процесс экструзии в деталях

что такое процесс экструзии алюминия

3.1 Подготовка алюминиевых заготовок

Во-первых, нам нужен алюминий! Мы получаем большие куски алюминия, которые называются "заготовками". Их можно сравнить с огромными металлическими мелками. Заготовки, которые мы создаем, состоят из различных видов алюминия, выбранных в зависимости от требований к конечному продукту. Некоторые из них должны быть очень прочными для строительства, например мостов, в то время как другие должны обладать гибкостью для формирования таких предметов, как банки для газировки.

Мы помещаем эти заготовки в специальную печь, чтобы нагреть их. Необходимо, чтобы они стали очень горячими, почти достигая температуры печи для пиццы, но не слишком горячими, чтобы они начали плавиться. В результате этого процесса алюминий становится мягким и гибким, похожим на тесто для игры.

3.2 Конструкция экструзионной фильеры

конструкция алюминиевого экструзионного штампа

Самое захватывающее - скомпоновать все предметы из прочной стали. На них вырезаются различные формы, например, звезда или квадрат, и даже замысловатые узоры. Мы должны быть осторожны при изготовлении этих штампов, чтобы алюминий получился таким, как нужно. Существует несколько видов штампов: плоские и с уникальными отверстиями, называемыми "иллюминаторами". Мы выбираем наиболее подходящий для нашей задачи.

3.3 Экструзионный пресс

После этого мы помещаем нагретую заготовку и матрицу в большую машину, называемую экструзионным прессом. Он очень похож на чрезвычайно мощный пресс для чеснока! Он использует значительное усилие, чтобы прогнать алюминий через матрицу. Подумайте о том, чтобы сильно надавить на зубную пасту - примерно то же самое. Алюминий выходит из штампа в вытянутой форме, напоминающей отверстие в самом штампе. Иногда мы выталкиваем алюминий через это отверстие, а в другие моменты - вытягиваем его.

3.4 Послеэкструзионное охлаждение и резка

Когда алюминий производится, он остается теплым. Поэтому мы охлаждаем его с помощью воздуха или воды, что делает его снова твердым. Бывает, что формы получаются немного неровными, тогда мы используем оборудование, чтобы вытянуть их и добиться идеальной прямоты.

В конце мы нарезаем эти длинные алюминиевые формы на более мелкие сегменты, подобно тому, как нарезают буханку хлеба.

4. Виды алюминиевой экструзии

виды алюминиевой экструзии

4.1 Прямая и непрямая экструзия

Вы помните большой станок, который мы используем для прессования алюминия, верно? Для этого существует два метода. Первый метод мы называем "прямой экструзией". Он похож на прессование тюбика зубной пасты - алюминий толкают сзади, а он выходит спереди. Другой метод носит название "непрямая экструзия". В этом случае алюминий остается неподвижным и продвигается вперед с помощью фильеры, как если бы вы вдавливали в тесто формочку для печенья.

Оба метода превосходны, но используются для разных целей. Прямая экструзия более быстрая и простая, поэтому мы широко ее используем. Непрямая экструзия может быть немного медленнее, но при этом дает очень изящные формы. Поэтому мы применяем ее для изделий, требующих изысканного внешнего вида.

4.2 Холодная и горячая экструзия

горячая и холодная экструзия

Мы также можем производить алюминий методом "холодной" или "горячей" экструзии. Холодная экструзия похожа на формовку охлажденного игрового теста - она немного жестковата. Горячая экструзия, напротив, похожа на формовку теплого теста - все гораздо проще.

График холодной и горячей экструзии

Мы используем холодную экструзию для производства высокопрочных компонентов, подобных тем, что используются в самолетах. Горячая экструзия отлично подходит для создания объектов, требующих последовательного сгибания или придания формы, например оконных рам.

5. Экструзионные сплавы

Прочность на разрыв при экструзии алюминия

Помните, я упоминал, что мы используем различные виды алюминия? Мы называем их "сплавами". Это похоже на сочетание различных ингредиентов для выпечки торта! Некоторые популярные сплавы - 6061, 6063 и 7075. Каждый из них обладает особыми свойствами.

СплавСерияПрочность на разрыв (ksi)Предел текучести (ksi)Удлинение (%)Устойчивость к коррозииОбрабатываемостьСвариваемость
1100100013535ПревосходноПревосходноХорошо
3003300016625ПревосходноХорошоХорошо
60616000454010Очень хорошоХорошоХорошо
60636000353112Очень хорошоПревосходноХорошо
60056000403512Очень хорошоХорошоХорошо
60826000463510Очень хорошоХорошоХорошо
70757000837311ХорошоЯрмаркаЯрмарка

6061 очень полезен - он обладает прочностью и не подвержен коррозии. 6063 можно без труда сгибать и формировать, поэтому мы используем его для изготовления таких элементов, как дверные ручки. Что касается 7075, то благодаря своей необычайной прочности он идеально подходит для изготовления таких деталей, как части самолета. Мы выбираем подходящий сплав в зависимости от того, что мы делаем.

6. Области применения алюминиевых экструзий

6.1 Строительство и архитектура

Алюминиевые экструзии встречаются в зданиях повсеместно. Они помогают создавать прочные каркасы домов и высотных зданий. Кроме того, они служат для изготовления оконных рам, перил и даже блестящих панелей, которые можно увидеть на фасаде здания.

6.2 Автомобили и транспорт

Автомобили также содержат значительное количество алюминиевых экструзий. Они применяются при создании различных элементов каркаса автомобиля благодаря легкости и прочности алюминия. Следовательно, это приводит к увеличению скорости автомобилей и одновременному снижению расхода топлива. Мы также используем их для создания объектов, поддерживающих охлаждение двигателя, известных как "теплоотводы".

6.3 Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Самолеты и ракеты требуют прочности и легкости, поэтому в них используется значительное количество алюминиевых экструзий. Эти компоненты должны выдерживать высокие уровни давления при взмывании в небо на огромную высоту.

6.4 Потребительские товары

Алюминиевые экструзии можно встретить и в вашем доме. Из него изготавливают мебель, оконные жалюзи и даже компоненты телевизоров и компьютеров. Алюминий превосходен благодаря своей прочности, легкости и привлекательному внешнему виду.

7. Преимущества экструзии алюминия

7.1 Легкость и прочность

Алюминий обладает огромной прочностью, но при этом остается невероятно легким. Можно сравнить перо и камень: камень прочный, но тяжелый, а перо, несмотря на свою легкость, способно парить в воздухе. Алюминий одновременно прочный и легкий, что делает его идеальным для многих вещей.

7.2 Гибкость в дизайне

Помните штампы, о которых мы говорили? У нас есть возможность создавать их практически любой формы, какую только можно придумать. Это означает, что мы можем производить всевозможные уникальные формы и размеры с помощью алюминиевых экструзий. Это все равно что иметь контейнер с формочками для печенья разного дизайна - мы можем создавать звезды, квадраты и круги, и даже формы, напоминающие существ!

7.3 Коррозионная стойкость

Алюминий можно сравнить с супергероем, обладающим уникальным щитом. Он имеет эксклюзивное покрытие, которое защищает его от ржавчины. Эта особенность позволяет использовать его на открытом воздухе, даже под дождем или снегом, не опасаясь ржавчины. Это как плащ для алюминия!

7.4 Энергоэффективность

Алюминий - герой вторичной переработки. Он обладает способностью переплавляться и использоваться многократно, что позволяет экономить много энергии, а не создавать новый алюминий на начальном этапе. Кроме того, благодаря его легкости, для транспортировки предметов из алюминия требуется меньше энергии. Это можно сравнить с использованием скутера, а не большого грузовика для доставки небольших посылок - экономия энергии налицо!

8. Проблемы и ограничения

Несмотря на то что алюминиевая экструзия - отличный метод создания изделий, он не обходится без трудностей. Как и при конструировании из LEGO, иногда мы сталкиваемся с ограничениями или результатами, которые не соответствуют нашим первоначальным ожиданиям.

8.1 Ограничения при проектировании

Экструзия алюминия позволяет нам создавать разнообразные формы, хотя некоторые из них могут быть сложными, как головоломки. В частности, когда мы имеем дело с тонкими деталями или острыми углами формы, это может привести к трещинам или разрывам в процессе извлечения из матрицы. Это можно сравнить с изготовлением слишком тонкого печенья, которое может раскрошиться при выпечке. Мы также должны обратить внимание на то, как алюминий проходит через штамп. Иногда, если конструкция слишком сложна, она может либо застрять, либо привести к неравномерной толщине.

8.2 Вопросы финишной обработки поверхности

Иногда на поверхности алюминиевого экструзива могут быть некоторые дефекты. Она может быть слегка шероховатой или усеянной мелкими комочками, как при строительстве песочного замка с неровными участками. Такая ситуация может возникнуть, если фильера не обладает абсолютной гладкостью или если не соблюдается точный температурный режим. Нам важно соблюдать осторожность и точность, чтобы алюминий получился гладким и блестящим.

8.3 Затраты на оснастку

Формы, которые мы используем для создания форм? Они могут напоминать покупку уникального инструмента для решения конкретной задачи - их производство может оказаться дорогостоящим! Если требуется форма с очень сложным дизайном, на ее изготовление уходит огромное количество времени и опыта, что приводит к дополнительным расходам. Иногда для достижения идеальной формы требуется создать несколько разных форм, что увеличивает расходы.

9. Обработка поверхности и последующая обработка при экструзии алюминия

обработка поверхности алюминиевого экструдера

9.1 Анодирование

Помните ли вы, что алюминий обладает уникальным покрытием, обеспечивающим ему защиту от ржавчины? У нас есть возможность усилить этот защитный слой с помощью операции, известной как "анодирование". Эта техника также дает нам возможность придать цвет алюминию, что позволяет улучшить его эстетическую привлекательность.

9.2 Порошковая окраска и покраска

Чтобы изменить цвет или текстуру алюминия, мы можем применить такие техники, как порошковая окраска или покраска. Порошковое покрытие - это то же самое, что и посыпка на торте, крошечные кусочки пластика, нанесенные сверху для долговечности и четкого вида. Покраска похожа на использование кисти для нанесения уникального типа краски, которая прилипает к алюминию и обеспечивает защиту.

9.3 Механическая отделка

Иногда мы должны сделать алюминий очень гладким и блестящим. Для этого мы применяем уникальные инструменты для шлифовки, очистки и полировки. Это делает алюминий по-настоящему привлекательным и даже может помочь ему лучше функционировать в определенных условиях.

9.4 Обработка и дальнейшее изготовление

После того как мы изготовим алюминиевые экструзии, могут возникнуть случаи, когда потребуется внести дополнительные изменения. Используя современное оборудование, можно нарезать их на отрезки определенной длины или просверлить отверстия для установки винтов и болтов. Более того, при необходимости их можно даже формовать в различные формы.

Резюме

Экструзия алюминия - это метод создания длинных фигурных изделий путем продавливания нагретого металла через фильеру. Эта техника позволяет производить мощные и легкие детали, которые используются в различных отраслях промышленности. Несмотря на возможность возникновения конструктивных ограничений и проблем с поверхностью, финишная обработка после экструзии улучшает конечный продукт. В целом, экструзия алюминия - это универсальный и эффективный метод производства для создания сложных форм.

Aludiecasting является профессиональным литейщиком в Китае. Вы можете запросить онлайн предложение для литьё алюминия под давлением детали оптом. Наша компания также поставляет литые металлические детали на заказ.

Рубрики

Вам также может понравиться

8 Types of Rivets | Riveting Process Guide

8 Types of Rivets | Riveting Process Guide

Заклепки - это неразъемные механические крепежные элементы. Они используются для соединения двух или более материалов. Существует три наиболее распространенных...

0 Комментариев

Оставить комментарий

ru_RURussian