“Para la mayoría de los ingenieros, el moldeo por inyección y el estampado son los procesos más comunes, y se sabe poco sobre el aluminio o la extrusión de aluminio. Sin embargo, vemos una tendencia a que el aluminio o la extrusión de aluminio se utilicen cada vez más en diversas industrias, y el uso de la extrusión de aluminio puede desempeñar un papel inesperado en la reducción de costos y peso”.
En nuestro último blog extrusión de aluminio, cubrimos brevemente los fundamentos de la extrusión de aluminio, los métodos de extrusión, la selección de materiales y las ventajas y desventajas de la extrusión de aluminio. Solo cuando comprendamos completamente la Proceso, herramientas, características y aplicación del moldeo por extrusión de aluminio. y otros conocimientos relacionados, podemos diseñar extrusiones de aluminio para garantizar una alta calidad y un bajo costo de las extrusiones de aluminio, que es el punto más crítico para un buen DFM.
Para brindarle una comprensión más completa del moldeo por extrusión de aluminio. Este capítulo profundizará en el proceso de extrusión de aluminio desde tres aspectos: herramienta táctil de extrusión de aluminio, características del proceso y escenarios de aplicación.
Troqueles de extrusión de aluminio
Aunque los ingenieros de diseño de productos no diseñan matrices de extrusión de aluminio, comprender la estructura básica de la matriz de extrusión y el mecanismo de cómo forma diferentes perfiles de extrusión puede ayudar a reducir los costos de la matriz y mejorar la productividad de la extrusión a través de un diseño optimizado al diseñar extrusiones.
¿Qué son las matrices de extrusión de aluminio?
Las matrices de extrusión son esencialmente discos de acero circulares y gruesos que contienen una o más aberturas para formar el perfil deseado. Por lo general, están hechos de acero para troqueles H-13 y reciben un tratamiento térmico para resistir la presión y el calor del aluminio caliente a medida que pasa a través del troquel.
Troqueles de extrusión de aluminio
Aunque el aluminio parece ser un metal muy blando, se necesita mucha presión para empujar un lingote (tocho) de aluminio sólido a través de una matriz de extrusión de aluminio delgada y porosa para darle la forma deseada.
Tipos de matrices de extrusión
Según la forma de la sección transversal de las extrusiones de aluminio, sus troqueles correspondientes se dividen en tres categorías: matrices sólidas, matrices semihuecas y matrices huecas. Entre ellos, el troquel hueco tiene la estructura más complicada, es fácil de desgastar y romper y tiene el costo más alto.
Troquel de extrusión de aluminio sólido
Troquel de extrusión de aluminio hueco
Troquel de extrusión de aluminio semihueco
Vida útil del troquel de extrusión
La acumulación de calor y las presiones desiguales (p. ej., paredes delgadas, espesores de pared desiguales y características sobresalientes) resultantes del diseño de extrusión de aluminio son los mayores factores que afectan la vida útil del dado de extrusión.
El calor y las presiones desiguales se pueden controlar mediante un diseño adecuado de la matriz y las velocidades de extrusión se pueden reducir para extender la vida útil de la matriz, pero eventualmente las matrices deben reemplazarse.
Antes de diseñar una extrusión de aluminio, el ingeniero de diseño estructural del producto debe comprender qué características de diseño afectarán más significativamente los costos de herramientas. Cambiar el diseño de la sección transversal de extrusión de aluminio, establecer las tolerancias adecuadas y seleccionar el material de aleación de aluminio correcto puede ahorrar el costo de mecanizado de la matriz de extrusión de aluminio de acuerdo con los requisitos.
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Ventajas del proceso de extrusión de aluminio
Durabilidad duradera
La resistencia del aluminio a la corrosión, la corrosión y la intemperie es una de sus ventajas más importantes. El aluminio se oxida naturalmente y resiste la corrosión sin tratamiento adicional. Esto se debe a la presencia de una fina película protectora natural de óxido de aluminio en su superficie. Al anodizarlo, su resistencia a la corrosión puede volverse aún más fuerte.
Piezas de extrusión de aluminio.
Por ejemplo, en ambientes exteriores, el anodizado se puede realizar a 25 micras, lo que mejora tanto la resistencia a la corrosión como el acabado de la superficie. Además, el aluminio no requiere mantenimiento y puede utilizarse sin miedo a la corrosión en la mayoría de los casos.
Ligero y fuerte
El aluminio es más de un 33% más ligero que el acero y conserva la mayor parte de su resistencia. El rango de resistencia a la tracción de la mayoría de las aleaciones de aluminio es de aproximadamente 70 a 700 MPa, mientras que la densidad es dos tercios menor que la del acero.
Perfil de aluminio en la carrocería del Audi A8 en azul
Los ingenieros de diseño de productos no tienen que preocuparse por la resistencia de las piezas extruidas de aluminio, y pueden usarse como piezas estructurales en la industria de la construcción y en la industria automotriz. convirtiéndolos en la mejor alternativa a otros materiales metálicos. Las aleaciones de aluminio se están utilizando de manera importante en la industria automotriz para reducir el peso y la energía.
Buena conductividad térmica
El aluminio tiene una conductividad térmica extremadamente similar a la del cobre, pero es mucho más liviano. El aluminio es un excelente conductor térmico y el diseño contorneado de la extrusión de aluminio maximiza la superficie para la conductividad térmica y la formación de canales térmicos. Un ejemplo típico es el refrigerador de la CPU de una computadora, donde se utiliza aluminio para alejar el calor de la CPU.
Conductor térmico de aluminio
Apariencia elegante
El aluminio extruido se puede pintar, enchapar, pulir y anodizar, lo que ofrece a los ingenieros una gama más amplia de opciones de apariencia que otros materiales.
Piezas coloridas de extrusión de aluminio.
Amplia gama de aplicaciones
Se puede formar cualquier forma de sección mediante extrusión de aluminio, por lo que la aplicación de la extrusión de aluminio es muy amplia, los ingenieros pueden diseñar diferentes secciones para cumplir con los requisitos de diferentes entornos de aplicación.
Amplia gama de aplicaciones de extrusión de aluminio.
Procesamiento secundario sencillo
Las extrusiones de aluminio se pueden formar, cortar, taladrar, mecanizar, estampar, doblar y soldar fácilmente para adaptarse a propósitos específicos.
Tiempo de ciclo corto y bajo costo para el procesamiento de troqueles
La extrusión de aluminio tiene una matriz simple, un ciclo de procesamiento corto y un bajo costo.
Absorción de Impacto y Deformación
En la construcción, las extrusiones de aluminio pueden resistir la deformación causada por el clima y el movimiento del edificio. En las herramientas de transporte se puede absorber la energía del impacto. Las extrusiones de aluminio mantienen la resistencia y la flexibilidad bajo carga y se recuperan del impacto.
La extrusión de aluminio se utiliza en automóviles para absorber la energía del impacto.
Protección del medio ambiente
El aluminio es un material respetuoso con el medio ambiente y se puede reciclar fácilmente.
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Aplicación del proceso de extrusión de aluminio
El aluminio es el metal del futuro; no sólo es ecológico, liviano, naturalmente resistente a la corrosión y fuerte, sino que también conduce bien el calor y la electricidad. El uso de extrusiones de aluminio en Estados Unidos ha crecido por sexto año consecutivo y ahora representa casi una cuarta parte (22%) del mercado total de aluminio de América del Norte.
Si bien la industria de la construcción continúa dominando el uso de extrusiones de aluminio, su uso se ha expandido a medida que más ingenieros y diseñadores aprenden sobre las posibilidades de diseño casi ilimitadas al utilizar extrusiones de aluminio. Aquí están las siete industrias donde el aluminio ocupa un lugar central:
1. Industria aeronáutica y aeroespacial
Aplicación en la industria de la aviación.
El aluminio ha sido una parte importante del mercado aeroespacial desde el principio: los modelos originales de los hermanos Wright utilizaban piezas de aluminio en sus motores para reducir el peso. Hoy en día, el aluminio constituye entre el 75 y el 80 % de los aviones modernos y, a menudo, se elige para estructuras y motores debido a su naturaleza liviana pero duradera. El aluminio es también uno de los componentes principales de muchas naves espaciales.
2. Industria del transporte
En la industria del transporte, donde la resistencia específica es fundamental, las extrusiones de aluminio son ideales para bloques de motores, cajas de transmisión, paneles, vigas longitudinales de techo y chasis, y carrocerías y componentes para automóviles, barcos, camiones, ferrocarriles y vehículos subterráneos.
Aplicación en Transporte
La industria del transporte es el segundo mayor usuario de extrusiones de aluminio y está creciendo. Desde Ford hasta Audi y Mercedes-Benz, los ingenieros y diseñadores automotrices han estado buscando formas de reemplazar los componentes de acero con aluminio para mejorar la eficiencia del combustible y el rendimiento. Los vehículos eléctricos también utilizan ampliamente el aluminio.
3. Industria de la construcción
Aplicación en la industria de la construcción.
A diferencia del acero, el aluminio se puede extruir en diseños complejos y fabricar para cumplir con estrictas especificaciones de productos de construcción, lo que ayuda a impulsar su uso en muchos productos de construcción residenciales y comerciales. Desde ventanas, puertas, atrios y tragaluces hasta rampas, balcones y diversos diseños de tejados, los arquitectos están recurriendo al aluminio para construir edificios ecológicos y sostenibles que resistirán el paso del tiempo.
4. Industria de consumo
Aplicación en la industria de consumo.
Desde que las extrusiones de aluminio se introdujeron por primera vez en lavadoras y secadoras, han revolucionado el mercado de electrodomésticos, haciendo que los sistemas de aire acondicionado y refrigeradores sean más eficientes energéticamente que nunca. Hoy en día, muchos de nuestros artículos cotidianos, incluidos muebles y equipos de ejercicio y fitness, están hechos de extrusiones de aluminio.
5. Industria electrónica
Aplicación en la industria electrónica.
Las extrusiones de aluminio se utilizan en muchos dispositivos eléctricos y electrónicos. Dada su conductividad eléctrica y térmica única, las extrusiones de aluminio personalizadas a menudo se utilizan para carcasas de motores, disipadores de calor de alta disipación de calor y marcos internos. En algunos casos, las carcasas completas de los productos están diseñadas en aluminio, que se puede encontrar en muchas computadoras portátiles, iPhones y iPads de Apple y televisores de alta definición.
6. Industria de la iluminación
Aplicación en la industria de la iluminación.
Debido a la conductividad térmica del aluminio, los ingenieros pueden diseñar luminarias completas de diodos emisores de luz extruidos que pueden transferir y disipar calor para una eficiencia térmica óptima. Además, las matrices de extrusión son relativamente económicas y las extrusiones de aluminio son fáciles de cortar, dar forma, doblar, procesar y anodizar o pintar, lo que las hace ideales para una iluminación eficiente. Según el análisis de la AEC del Consejo de Extrusión de Aluminio, “el potencial de crecimiento de las extrusiones de aluminio para lámparas/carcasas de diodos emisores de luz en todos los segmentos del mercado es prácticamente ilimitado…”
7. Industria de la energía solar
Extrusión de aluminio en panel solar.
Cuando se trata de energía solar, la instalación y el montaje adecuados de los paneles solares son fundamentales para la calidad y el rendimiento. Como alternativa rentable al acero, las extrusiones de aluminio brindan la resistencia necesaria para resistir elementos naturales (como la nieve y el viento) sin agregar peso, lo que las hace ideales para paneles montados en techos y sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV).
Recapitulación
Boda ofrece soluciones integrales. Servicio de extrusión de aluminio con una amplia selección de materiales para extrusión de aluminio, incluyendo metales y plásticos. Consulte la lista de muestra de materiales usamos. Si necesita material que no aparece aquí, por favor Contactar con nosotros ya que probablemente podremos conseguirlo para usted.