"La extrusión de aluminio transforma la aleación de aluminio en piezas o productos con un perfil transversal definitivo para diversos usos, ofreciendo una flexibilidad de diseño excepcional, una alta relación resistencia-peso y una excelente resistencia a la corrosión".
El aluminio es el segundo material más utilizado en la fabricación después del acero. Podemos ver productos de aluminio por todas partes, desde utensilios de cocina hasta vehículos automotrices y aviones. El peso ligero, la alta resistencia, la durabilidad, la resistencia a la corrosión, la conductividad térmica, la ductilidad, la maquinabilidad y varias otras propiedades beneficiosas del aluminio lo convierten en un material popular. Extrusión de aluminio es uno de los procesos de fabricación más adoptados para crear los perfiles de sección transversal deseados pasando el aluminio en bruto calentado a una matriz de extrusión.
El aluminio en bruto se extruye a través de un troquel de extrusión de aluminio. Este método de fabricación facilita una mejor utilización del material, la creación de secciones transversales complejas, acabados superficiales suaves y dimensiones consistentes.
Al final del artículo, obtendrá ideas completas sobre qué es la extrusión de aluminio, el proceso de extrusión, las aleaciones de aluminio para extrusión y los aspectos más comunes. aluminio extruido por la seguridad alimentaria
¿Qué es la extrusión de aluminio?
La invención comercial de la fabricación de extrusión de aluminio se remonta a 1886. Sin embargo, los principios fundamentales de la extrusión se consideraron por primera vez en 1797 (Joseph Bramah). En aquella época se utilizaba una prensa mecánica para formar los tubos. Fuente. Además, el progreso es continuo hasta el día de hoy; con el tiempo, se integran nuevas técnicas, herramientas y capacidades de precisión con la tecnología.(Leer más:Explicación de la extrusión de aluminio: herramientas y proceso)
La extrusión es el proceso de fabricación que produce perfiles sólidos, huecos, semihuecos y personalizados a partir de aleaciones de aluminio. Consiste en empujar los tochos o barras de aluminio calentados (400-480°C) con el ariete de punzonado, que fuerza al material a fluir dentro del troquel y lo deforma permanentemente en las piezas deseadas según la geometría del troquel. Por lo tanto, el diseño y la construcción del troquel son clave para el proceso.
Mecanismo de extrusión de aluminio.
Además, existen dos tipos de extrusión de aluminio; Extrusión directa y extrusión indirecta;
1. Extrusión directa de aluminio
La extrusión directa de las palanquillas de aluminio se realiza con un contenedor estacionario, donde se colocan las palanquillas en bruto. Luego, un ariete hidráulico aplica la fuerza para empujar el tocho a través de un troquel estacionario en el extremo opuesto del contenedor.
El tocho se mueve con respecto al contenedor estacionario y exige una mayor fuerza para equilibrar la fricción entre el flujo de material y la superficie de la matriz. Además, la extrusión directa se adapta a perfiles largos y continuos.
2. Extrusión indirecta de aluminio
Proceso de extrusión directa e indirecta.
En el proceso de extrusión indirecta de aluminio, tEl ariete empuja el contenedor mientras el tocho permanece estacionario y fuerza el tocho a través del troquel. Además, menor fricción porque el tocho no se desliza contra las paredes del contenedor.
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Aplicaciones de la extrusión de aluminio
El uso de piezas extruidas de aluminio es diverso y generalizado, desde disipadores de calor hasta componentes electrónicos, pasando por piezas de automóviles y aviones. La consistencia del método de extrusión y la producción de alto volumen a bajo costo lo hacen valioso en varias aplicaciones personalizadas de extrusión de aluminio.
Perfiles de extrusión de aluminio
Además, se pueden crear distintos perfiles geométricos en el proceso de extrusión.
- barras cilíndricas
- Formas cuadradas y rectangulares
- Tubos huecos y semihuecos
- Soportes y piezas con forma de L, C u otras
- Perfiles personalizados
Ahora, veamos algunos específicos Aplicaciones de extrusión de aluminio utilizado en diversas áreas;
Más información: Soportes de extrusión de aluminio
Extrusión de aluminio con ranura en V vs. con ranura en T: Diferencias clave
- Disipadores de calor
Los disipadores de calor se utilizan en dispositivos electrónicos o sistemas industriales para descargar el calor generado durante su funcionamiento. Las excelentes propiedades de transferencia de calor de las aleaciones de aluminio, normalmente 6061 y 6063, las convierten en una excelente opción para los perfiles de aluminio con disipadores de calor.
Además, Disipadores de calor de extrusión de aluminio Puede soportar un elevado estrés térmico incluso con espesores pequeños. La razón es que la extrusión fluye y deforma permanentemente el aluminio, lo que facilita una alta resistencia.
- Componentes eléctricos
Otro uso de las piezas extruidas de aluminio es para componentes de instrumentos o dispositivos eléctricos. Algunos ejemplos comunes son barras colectoras, accesorios y carcasas de iluminación LED, recintos, conductos de cables, carcasas de baterías y componentes estructurales para marcos de paneles solares.
- Piezas de automoción
El proceso de extrusión también se utiliza para fabricar componentes de vehículos resistentes, duraderos y livianos. Además, las piezas automotrices extruidas son compatibles con diferentes técnicas de acabado, lo que permite la personalización de las propiedades de la superficie según los requisitos. Algunos ejemplos son;
- Soportes del motor
- Bumpers
- Estructura y rieles de techo
- Barras de impacto lateral
- Ejes de accionamiento
- Tubos de radiador
- Pistas de asiento
- Accesorios extruidos
El proceso de extrusión de aluminio permite la producción de perfiles transversales complejos, lo que lo hace ideal para diseños de accesorios personalizados. En consecuencia, el aluminio proporciona una excelente resistencia a la corrosión y durabilidad tanto para accesorios de interior como de exterior. También se pueden aplicar acabados, como anodizado o recubrimiento en polvo, para obtener una resistencia superior a la corrosión y al desgaste. Algunos ejemplos son los accesorios metálicos para sistemas de estanterías, rieles de iluminación, sistemas de muros cortina y ventanas y puertas con marco.
Grados de aluminio comunes utilizados en extrusión
¿Qué calidad de aluminio es mejor para la extrusión? Depende de las propiedades requeridas para las piezas extruidas finales. Una composición distinta de aleación con aluminio puro forma varios grados de aluminio, que pueden extruirse con matrices de acero.
- Serie 1000: Estos grados no son tratables térmicamente y tienen una excelente conductividad eléctrica/térmica pero una resistencia relativamente baja.
- Serie 6000: La composición incluye silicona, magnesio y aluminio puro. Las aleaciones de la serie 6000 como 6060, 6101, 6063 y 6005A superior proporcionan extrudabilidad, resistencia moderada o alta y resistencia a la corrosión.
- Serie 7000: Estos grados contienen zinc adicional, lo que los hace más resistentes a la corrosión que la serie 6000, por ejemplo, 7180.
Además, es necesario considerar diversos factores para elegir el grado de extrusión adecuado, como resistencia, resistencia a la corrosión, calidad de acabado deseada, extrudabilidad, requisitos de tratamiento térmico, costo, etc.
Tabla: Aplicación y aleaciones recomendadas
| Formas de extrusión | Aleaciones de aluminio |
| Tubos y Tuberías | 1060, 1100, 2014, 2024, 30036, 5154, 5454, 6061, 6063, 7075, etc. |
| Formas arquitectónicas | de 6063 |
| Formas de aviones | 2014, 2024, 7075, 7178 |
| Formas estructurales | 5083, 5086, 6061, 6063, 6351, 7004 |
| Conductores de autobuses eléctricos | de 6101 |
Cortesía: troqueles de extrusión
Más información:Extrusión de aluminio 2020 vs. 2040 vs. 8020: Diferencias explicadas
¿Cuáles son las ventajas de la extrusión de aluminio?
La extrusión tiene muchas ventajas en la producción de diversos perfiles de aluminio, incluida la precisión, el acabado superficial, la rentabilidad, la resistencia y más.
- Alta relación resistencia-peso
- Resistente a impactos
- Fácil personalización del troquel
- Piezas complejas de aluminio
- Cst-efectivo para producción media a alta
- Personalización de propiedades como densidad y porosidad.
- Excelente control de temperatura y presión.
- Superficies extruidas lisas
¿Cuáles son las desventajas de la extrusión de aluminio?
Como cualquier otro enfoque de fabricación, la extrusión tiene limitaciones, como el costo inicial del troquel, restricciones de forma y efectos térmicos. La expansión térmica de las palanquillas de aluminio puede provocar errores dimensionales en los productos extruidos. En consecuencia, es menos eficaz para piezas que requieren formas tridimensionales complejas.
- El alto costo inicial de matrices y herramientas.
- Sensibilidad térmica
- Riesgo de alta porosidad superficial
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Recapitulación
Las extrusiones de aluminio pueden producir diferentes formas, geometrías o componentes. Según las especificaciones requeridas, se pueden elegir grados adecuados entre una amplia variedad de opciones de aleaciones. Sin embargo, se deben considerar varios factores, como el control de temperatura y presión, para lograr la calidad y precisión deseadas. Además, el diseño y el material del troquel también afectan el resultado de los componentes extruidos. En general, los parámetros de procesamiento y las herramientas correctos son fundamentales para el éxito de cualquier proyecto de extrusión.
Preguntas Frecuentes
¿Cómo funciona la extrusión de aluminio?
La extrusión de aluminio da forma a los perfiles con secciones transversales consistentes al forzar el aluminio calentado a través de una matriz.
¿Puedo hacer perfiles huecos con extrusión?
Sí, se pueden fabricar perfiles huecos mediante extrusión de aluminio. Esto se logra mediante el uso de una matriz con mandril, que crea una cavidad interna en el perfil extruido.
¿Cuáles son las aleaciones de aluminio para extrusión?
Aquí están las aleaciones para extrusión: 1060, 1100, 2014, 2024, 3003, 5083, 5086, 6061, 6063, 6101, 6351, 7075 y 7178.
¿Cuáles son ejemplos de perfiles de aluminio extruido?
Ejemplos de perfiles de aluminio extruido incluyen tubos y tuberías, formas arquitectónicas, componentes de aviones, formas estructurales, conductores de autobuses eléctricos, disipadores de calor, piezas de automóviles, etc.