Wytłaczanie aluminium

W ostatnich dziesięcioleciach znacznie wzrosło wykorzystanie wytłaczania aluminium w projektowaniu i wytwarzaniu produktów.Według najnowszego raportu Technavio, w latach 2019-2023 wzrost światowego rynku wytłaczania aluminium będzie przyspieszał, a złożona roczna stopa wzrostu (CAGR) wyniesie prawie 4%. Oto krótka instrukcja na temat tego, czym jest wytłaczanie aluminium i korzyści oferuje, oraz etapy procesu wytłaczania.

Co to jest wytłaczanie aluminium?

Wytłaczanie aluminium to proces, w którym materiał ze stopu aluminium jest przetłaczany przez matrycę o określonym profilu przekroju poprzecznego.Potężny siłownik przepycha aluminium przez matrycę i wychodzi z otworu matrycy.Kiedy to nastąpi, wychodzi w tym samym kształcie co matryca i jest wyciągany wzdłuż stołu do bicia.Na podstawowym poziomie proces wytłaczania aluminium jest stosunkowo prosty do zrozumienia.Przyłożoną siłę można porównać do siły wywieranej podczas ściskania palcami tubki pasty do zębów.

Po ściśnięciu pasta do zębów wypływa w kształcie otworu tubki.Otwór tubki pasty do zębów pełni zasadniczo tę samą funkcję, co matryca wytłaczająca.Ponieważ otwór jest pełnym okręgiem, pasta do zębów wyjdzie jako długa, solidna wytłoczka.

Oto kilka przykładów najczęściej wytłaczanych kształtów: kątowniki, kanały i okrągłe rury.

Po lewej stronie znajdują się rysunki użyte do wykonania matryc, a po prawej wizualizacje wyglądu gotowych profili aluminiowych.

Rysunek: Kąt aluminiowy

Rysunek: Kanał aluminiowy

Rysunek: Okrągła rura

Zwykle istnieją trzy główne kategorie wytłaczanych kształtów:

1. Stałe, bez zamkniętych pustek i otworów (tj. pręta, belki lub kątownika).

2. Pusty, z jedną lub większą liczbą pustych przestrzeni (tj. rurą kwadratową lub prostokątną)

3. Półpusty, z częściowo zamkniętą pustką (tj. kanał „C” z wąską szczeliną)

Wytłaczanie ma niezliczone zastosowania w wielu różnych gałęziach przemysłu, w tym w architekturze, motoryzacji, elektronice, przemyśle lotniczym, energetycznym i innych.

Poniżej kilka przykładów bardziej skomplikowanych kształtów, które zostały zaprojektowane dla branży architektonicznej.

Proces wytłaczania aluminium w 10 krokach

Krok nr 1: Przygotowuje się matrycę do wytłaczania i przenosi do prasy do wytłaczania

Krok 2: Kęs aluminiowy jest wstępnie podgrzewany przed wytłaczaniem

Krok #3: Kęs jest przenoszony do prasy wytłaczającej

Krok #4: Tłok wpycha materiał w postaci kęsów do pojemnika

Krok #5: Wytłaczany materiał wychodzi przez matrycę

Krok #6: Wytłoczki są prowadzone wzdłuż stołu bicia i hartowane

Krok #7: Wytłoczki są przycinane do długości stołu

Krok #8: Wytłoczki schładza się do temperatury pokojowej

Krok #9: Wytłoczenia są przenoszone do noszy i rozciągane w celu wyrównania

Krok #10: Profile są przenoszone do piły wykańczającej i przycinane na odpowiednią długość

Po zakończeniu wytłaczania profile można poddać obróbce cieplnej w celu poprawy ich właściwości.

Następnie, po obróbce cieplnej, mogą otrzymać różne wykończenia powierzchni, aby poprawić ich wygląd i ochronę przed korozją.Można je również poddać operacjom produkcyjnym w celu doprowadzenia ich do ostatecznych wymiarów.

Obróbka cieplna: poprawa właściwości mechanicznych

Stopy serii 2000, 6000 i 7000 można poddawać obróbce cieplnej w celu zwiększenia ich ostatecznej wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności.

Aby osiągnąć te ulepszenia, profile umieszcza się w piecach, gdzie przyspiesza się ich proces starzenia i doprowadza do stanu T5 lub T6.

Jak zmieniają się ich właściwości?Na przykład nieobrobione aluminium 6061 (T4) ma wytrzymałość na rozciąganie 241 MPa (35000 psi).Obrobione cieplnie aluminium 6061 (T6) ma wytrzymałość na rozciąganie 310 MPa (45000 psi).

Ważne jest, aby klient rozumiał wymagania wytrzymałościowe swojego projektu, aby zapewnić właściwy wybór stopu i stanu.

Po obróbce cieplnej profile można również wykończyć.

Wykończenie powierzchni: poprawa wyglądu i ochrona przed korozją

Profile można wykańczać i wytwarzać na różne sposoby

Dwa główne powody, dla których warto je rozważyć, to fakt, że mogą one poprawić wygląd aluminium, a także poprawić jego właściwości korozyjne.Ale są też inne korzyści.

Na przykład proces anodowania zagęszcza naturalnie występującą warstwę tlenku metalu, poprawiając jego odporność na korozję, a także czyniąc metal bardziej odpornym na zużycie, poprawiając emisyjność powierzchni i zapewniając porowatą powierzchnię, która może przyjąć różne kolorowe barwniki.

Można również poddać inne procesy wykończeniowe, takie jak malowanie, malowanie proszkowe, piaskowanie i sublimacja (w celu uzyskania wyglądu drewna).

Ponadto istnieje wiele opcji wytwarzania profili.

Produkcja: osiągnięcie ostatecznych wymiarów

Opcje produkcyjne umożliwiają osiągnięcie ostatecznych wymiarów, jakich szukasz w swoich profilach.

Profile mogą być dziurkowane, wiercone, obrabiane, cięte itp. w celu dopasowania do specyfikacji klienta.

Na przykład żeberka radiatorów z wytłaczanego aluminium można poddać obróbce krzyżowej w celu uzyskania konstrukcji sworzniowej lub można wywiercić otwory na śruby w elemencie konstrukcyjnym.

Niezależnie od Twoich wymagań, istnieje szeroki zakres operacji, które można wykonać na profilach aluminiowych, aby idealnie dopasować je do Twojego projektu.