“L’estrusione di alluminio trasforma la lega di alluminio in parti o prodotti con un profilo di sezione trasversale definitivo per vari usi, offrendo eccezionale flessibilità di progettazione, elevato rapporto resistenza/peso ed eccellente resistenza alla corrosione”.
L’alluminio è il secondo materiale più utilizzato nella produzione dopo l’acciaio. Possiamo vedere prodotti in alluminio ovunque, dagli utensili da cucina ai veicoli automobilistici e agli aerei. La leggerezza, l'elevata resistenza, la durabilità, la resistenza alla corrosione, la conduttività termica, la duttilità, la lavorabilità e molte altre proprietà benefiche dell'alluminio lo rendono un materiale popolare. Estrusione di alluminio è uno dei processi produttivi più adottati per creare i profili della sezione trasversale desiderata facendo passare l'alluminio grezzo riscaldato in una matrice di estrusione.
L'alluminio grezzo viene estruso attraverso un stampo per estrusione di alluminio. Questo metodo di produzione facilita un migliore utilizzo dei materiali, la creazione di sezioni trasversali complesse, finiture superficiali lisce e dimensioni coerenti.
Alla fine dell'articolo, avrai idee complete su cos'è l'estrusione di alluminio, il processo di estrusione, le leghe di alluminio per estrusione e comuni alluminio estruso quando creo i miei prodotti.
Cos'è l'estrusione di alluminio?
L'invenzione commerciale della produzione di estrusione di alluminio può essere fatta risalire al 1886. Tuttavia, i principi fondamentali dell'estrusione furono considerati per la prima volta nel 1797 (Joseph Bramah). A quel tempo per formare i tubi veniva utilizzata una pressa meccanica. FonteInoltre, il progresso è continuo fino ad oggi; nuove tecniche, strumenti e capacità di precisione vengono integrate con la tecnologia nel corso del tempo. (Per saperne di più:Spiegazione dell'estrusione di alluminio: attrezzature e processo)
L'estrusione è il processo di produzione che produce profili solidi, cavi, semi-cavi e personalizzati da leghe di alluminio. Si tratta di spingere le billette o le barre di alluminio riscaldate (400-480°C) con il pistone di punzonatura, che forza il materiale a fluire all'interno dello stampo e lo deforma permanentemente nelle parti desiderate in base alla geometria dello stampo. Pertanto, la progettazione e la costruzione dello stampo sono fondamentali per il processo.
Meccanismo di estrusione dell'alluminio
Inoltre, esistono due tipi di estrusione di alluminio; Estrusione diretta ed estrusione indiretta;
1. Estrusione diretta di alluminio
L'estrusione diretta delle billette di alluminio viene effettuata con un contenitore fisso, dove vengono riposte le billette grezze. Quindi, un pistone idraulico applica la forza per spingere la billetta attraverso una matrice fissa all'estremità opposta del contenitore.
La billetta si muove rispetto al contenitore fisso e richiede una forza maggiore per bilanciare l'attrito tra il flusso di materiale e la superficie dello stampo. Inoltre, l'estrusione diretta è adatta a profili lunghi e continui.
2. Estrusione indiretta di alluminio
Processo di estrusione diretta e indiretta
Nel processo di estrusione indiretta dell'alluminio, til pistone spinge il contenitore mentre la billetta rimane ferma e la spinge attraverso la matrice. Inoltre, minore attrito perché la billetta non scivola contro le pareti del contenitore.
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Applicazioni dell'estrusione dell'alluminio
L'uso di parti estruse in alluminio è vario e diffuso, dai dissipatori di calore all'elettronica, alle parti automobilistiche e aeronautiche. L'uniformità del metodo di estrusione e la produzione in grandi volumi a basso costo lo rendono prezioso in diverse applicazioni personalizzate di estrusione di alluminio.
Profili estrusi di alluminio
Inoltre, nel processo di estrusione è possibile creare profili geometrici distinti.
- Barre cilindriche
- Forme quadrate e rettangolari
- Tubi cavi e semi-cavi
- Staffe e parti a L, C o altre forme
- Profili personalizzati
Ora, diamo un'occhiata ad alcuni specifici Applicazioni di estrusione di alluminio utilizzato in varie aree;
Leggi di più: Staffe per estrusione in alluminio
Estrusione di alluminio con scanalatura a V vs scanalatura a T: differenze principali
- Dissipatori di calore
I dissipatori di calore vengono utilizzati nei dispositivi elettronici o nei sistemi industriali per scaricare il calore generato durante il loro funzionamento. Le eccellenti proprietà di trasferimento del calore delle leghe di alluminio, tipicamente 6061 e 6063, le rendono una scelta eccellente per i profili in alluminio dei dissipatori di calore.
Per di più, Dissipatori di calore in estrusione di alluminio può sopportare elevati stress termici anche con spessori ridotti. Il motivo è che l'estrusione scorre e deforma permanentemente l'alluminio, facilitando un'elevata resistenza.
- Componenti elettrici
Un altro utilizzo degli estrusi in alluminio è per i componenti di strumenti o dispositivi elettrici. Alcuni esempi comuni sono le sbarre collettrici, gli apparecchi e gli alloggiamenti di illuminazione a LED, gli involucri, i condotti per cavi, gli alloggiamenti delle batterie e sono inoltre disponibili componenti strutturali per i telai dei pannelli solari.
- Ricambi automotive
Il processo di estrusione viene utilizzato anche per produrre componenti di veicoli resistenti, durevoli e leggeri. Inoltre, le parti automobilistiche estruse sono compatibili con diverse tecniche di finitura, consentendo la personalizzazione delle proprietà superficiali in base ai requisiti. Alcuni esempi sono;
- Supporti motore
- Paraurti
- Telaio e mancorrenti sul tetto
- Barre per l'impatto laterale
- Alberi di trasmissione
- Tubi del radiatore
- Tracce dei sedili
- Infissi estrusi
Il processo di estrusione dell'alluminio consente la produzione di profili a sezione trasversale complessi, rendendolo ideale per la progettazione di infissi personalizzati. Di conseguenza, l’alluminio offre un’eccellente resistenza alla corrosione e durata sia per gli apparecchi interni che per quelli esterni. È possibile applicare anche finiture, come l'anodizzazione o la verniciatura a polvere, per ottenere una resistenza superiore alla corrosione e all'usura. Alcuni esempi sono gli infissi metallici per scaffalature, binari luminosi, sistemi per facciate continue, finestre e porte a telaio.
Gradi di alluminio comuni utilizzati nell'estrusione
Quale grado di alluminio è il migliore per l'estrusione? Dipende dalle proprietà richieste per le parti estruse finali. Una composizione distinta di leghe con alluminio puro forma diversi gradi di alluminio, che possono essere estrusi con matrici in acciaio.
- Serie 1000: Questi gradi non sono trattabili termicamente con un'eccellente conduttività elettrica/termica ma una resistenza relativamente bassa.
- Serie 6000: La composizione comprende silicone, magnesio e alluminio puro. Le leghe della serie 6000 come 6060, 6101, 6063 e 6005A Superior forniscono estrudibilità, resistenza moderata o elevata e resistenza alla corrosione.
- Serie 7000: Questi gradi contengono zinco aggiuntivo, che li rende più resistenti alla corrosione rispetto alla serie 6000, ad esempio 7180.
Inoltre, è necessario considerare i vari fattori per scegliere il grado di estrusione appropriato, come robustezza, resistenza alla corrosione, qualità di finitura desiderata, estrudibilità, requisiti di trattamento termico, costo, ecc.
Tabella: Applicazione e leghe consigliate
| Forme di estrusione | Leghe di alluminio |
| Tubi e condutture | 1060, 1100, 2014, 2024, 30036, 5154, 5454, 6061, 6063, 7075, ecc. |
| Forme architettoniche | 6063, 6061 |
| Forme di aerei | 2014, 2024, 7075, 7178 |
| Forme strutturali | 5083, 5086, 6061, 6063, 6351, 7004 |
| Conduttori del bus elettrico | 6101, 1350 |
Cortesia: filiere di estrusione
Leggi di più:Estrusione di alluminio 2020 vs 2040 vs 8020: spiegate le differenze
Quali sono i vantaggi dell'estrusione dell'alluminio?
L'estrusione presenta molti vantaggi nella produzione di diversi profili di alluminio, tra cui precisione, finitura superficiale, convenienza, resistenza e altro ancora.
- Elevato rapporto forza-peso
- Resistente agli urti
- Facile personalizzazione dello stampo
- Parti complesse in alluminio
- Cst-efficace per produzioni medio-alte
- Personalizzazione di proprietà come densità e porosità
- Eccellente controllo della temperatura e della pressione
- Superfici estruse lisce
Quali sono gli svantaggi dell'estrusione di alluminio
Come ogni altro approccio produttivo, l'estrusione presenta limitazioni, come il costo iniziale dello stampo, restrizioni sulla forma ed effetti termici. La dilatazione termica delle billette di alluminio può comportare errori dimensionali nei prodotti estrusi. Di conseguenza, è meno efficace per le parti che richiedono forme tridimensionali complesse.
- L'elevato costo iniziale di stampi e attrezzature
- Sensibilità termica
- Rischio di elevata porosità superficiale
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Boda Servizi di estrusione di alluminio abbracciano tutto, dall'ottimizzazione del design e la produzione di stampi ai trattamenti post-elaborazione. I nostri ingegneri esperti lavorano a stretto contatto con gli operatori e il team di controllo qualità per soddisfare i vostri requisiti di estrusione. Quindi, inviaci il tuo progetto per avviare la collaborazione.
Riassumendo
Le estrusioni di alluminio possono produrre forme, geometrie o componenti diversi. In base alle specifiche richieste, è possibile scegliere le qualità adatte tra un'ampia gamma di leghe. Tuttavia, per ottenere la qualità e la precisione desiderate, è necessario considerare diversi fattori, come il controllo della temperatura e della pressione. Inoltre, anche il design e il materiale dello stampo influiscono sul risultato dei componenti estrusi. Nel complesso, i parametri di lavorazione e gli strumenti corretti sono fondamentali per il successo di qualsiasi progetto di estrusione.
DOMANDE FREQUENTI
Come funziona l'estrusione dell'alluminio?
L'estrusione di alluminio modella i profili con sezioni trasversali costanti forzando l'alluminio riscaldato attraverso una matrice.
Posso realizzare profili cavi con estrusione?
Sì, i profili cavi possono essere realizzati utilizzando l'estrusione di alluminio. Ciò si ottiene utilizzando una matrice con mandrino, che crea una cavità interna nel profilo estruso.
Quali sono le leghe di alluminio per estrusione?
Ecco le leghe per estrusione: 1060, 1100, 2014, 2024, 3003, 5083, 5086, 6061, 6063, 6101, 6351, 7075 e 7178.
Quali sono gli esempi di profili in alluminio estruso?
Esempi di profili in alluminio estruso includono tubi e tubature, forme architettoniche, componenti di aeromobili, forme strutturali, conduttori di autobus elettrici, dissipatori di calore, parti di automobili, ecc.