「ほとんどのエンジニアにとって、射出成形とスタンピングは最も一般的なプロセスであり、アルミニウムやアルミニウム押出成形についてはほとんど知られていません。しかし、さまざまな業界でアルミニウムまたはアルミニウム押出材の使用が増加する傾向が見られ、アルミニウム押出材の使用はコスト削減と軽量化において予想外の役割を果たす可能性があります。」
前回のブログでは アルミ押し出しアルミニウム押出成形の基礎、押出成形方法、材料の選択、アルミニウム押出成形の利点と欠点について簡単に説明しました。 アルミ押出成形の工程、金型、特徴、用途など およびその他の関連知識を活用することで、アルミニウム押出材の高品質と低コストを確保するアルミニウム押出材の設計が可能になります。これは、優れた DFM にとって最も重要なポイントです。
アルミ押出成形についてより深く理解していただくために。この章では、アルミニウム押出成形プロセスについて XNUMX つの側面から詳しく説明します。 押出アルミニウムタッチツール、プロセス特性、およびアプリケーションシナリオ.
アルミ押出金型
製品設計エンジニアはアルミニウム押出金型を設計しませんが、基本的な押出金型の構造と、それがさまざまな押出プロファイルを形成するメカニズムを理解することは、押出を設計する際の最適化された設計を通じて、金型のコストを削減し、押出の生産性を向上させるのに役立ちます。
アルミ押出金型とは
押出ダイは本質的に、所望のプロファイルを形成するための 13 つまたは複数の開口部を備えた厚い円形のスチール ディスクです。通常、これらは H-XNUMX ダイス鋼で作られており、高温のアルミニウムがダイスを通過する際の圧力と熱に耐えられるように熱処理されています。
アルミ押出金型
アルミニウムは非常に柔らかい金属のように見えますが、固体のアルミニウムのインゴット (ビレット) を薄い多孔質のアルミニウム押出ダイに押し込んで目的の形状を形成するには、多大な圧力が必要です。
押出ダイスの種類
アルミ押出材の断面形状により、対応する金型は以下のXNUMXつに分類されます。 中実ダイス、半中空ダイス、中空ダイス。 このうち中空金型は構造が最も複雑で摩耗しやすく、破損しやすく、コストが最も高くなります。
ソリッドアルミニウム押出ダイス
中空アルミ押出ダイス
半中空アルミ押出金型
押出ダイの寿命
アルミニウム押出設計に起因する熱の蓄積と不均一な圧力（薄壁、不均一な壁厚、突出構造など）は、押出ダイスの寿命を縮める最大の要因です。
熱と不均一な圧力は適切なダイ設計によって制御でき、押出速度を下げてダイの寿命を延ばすことができますが、最終的にはダイを交換する必要があります。
アルミニウム押出成形品を設計する前に、製品の構造設計エンジニアは、どの設計機能が金型コストに最も大きな影響を与えるかを理解する必要があります。アルミニウム押出材の断面の設計を変更し、適切な公差を設定し、適切なアルミニウム合金材料を選択することにより、要件に応じてアルミニウム押出金型の加工コストを節約できます。
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アルミ押出成形法のメリット
長期にわたる耐久性
アルミニウムの耐腐食性、腐食性、耐候性は、アルミニウムの最も重要な利点の XNUMX つです。アルミニウムは自然に錆び、追加の処理をしなくても腐食に耐えます。これは、その表面に自然に存在する酸化アルミニウムの薄い保護膜が存在するためです。アルマイト処理を施すことにより、耐食性がさらに強化されます。
アルミ押出成形品
たとえば、屋外環境では、25 ミクロンで陽極酸化を行うことができ、耐食性と表面仕上げの両方が向上します。また、アルミニウムはメンテナンスの必要がなく、ほとんどの場合腐食の心配なく使用できます。
軽量で強い
アルミニウムは、鋼鉄よりも 33% 以上軽量でありながら、強度のほとんどを保持しています。ほとんどのアルミニウム合金の引張強さの範囲は約 70 ～ 700 MPa ですが、密度は鋼の XNUMX 分の XNUMX です。
アウディ A8 のボディのアルミニウム押出材（青色）
製品設計エンジニアは、アルミニウム押出部品の強度を心配する必要がなく、自動車業界だけでなく建設業界の構造部品としても使用できます。 他の金属材料の最良の代替品となります。 アルミニウム合金は、軽量化とエネルギー削減を目的として自動車産業で大きく使用されています。
良好な熱伝導率
アルミニウムは銅と非常に似た熱伝導率を持っていますが、重量ははるかに軽いです。アルミニウムは優れた熱伝導体であり、アルミニウム押出材の輪郭のあるデザインにより、熱伝導性と熱チャネルの形成のための表面積が最大化されます。典型的な例はコンピューターの CPU クーラーで、CPU から熱を逃がすためにアルミニウムが使用されています。
アルミニウム熱伝導体
スタイリッシュな外観
押し出しアルミニウムは塗装、メッキ、研磨、陽極酸化処理ができるため、エンジニアは他の材料よりも幅広い外観のオプションを得ることができます。
カラフルなアルミ押し出しパーツ
幅広いアプリケーション
アルミニウム押出成形ではあらゆる断面形状を形成できるため、アルミニウム押出成形の用途は非常に幅広く、エンジニアはさまざまな用途環境の要件を満たすためにさまざまなセクションを設計できます。
アルミ押出材の幅広い用途
二次加工が容易
アルミニウム押し出し材は、特定の目的に合わせて、簡単に成形、切断、穴あけ、機械加工、打ち抜き、曲げ、および溶接することができます。
金型加工の短サイクルタイムと低コスト
アルミ押出材は金型がシンプルで加工サイクルが短く、コストが安い。
衝撃吸収と変形
建設現場では、アルミニウム押出材は天候や建物の動きによる変形に耐えることができます。輸送ツールにおいては、衝撃エネルギーを吸収することができます。アルミニウム押出材は、荷重がかかっても強度と柔軟性を維持し、衝撃からはね返ります。
アルミニウム押出材は自動車の衝撃エネルギーを吸収するために使用されています。
環境保護
アルミニウムは環境に優しい材料であり、簡単にリサイクルできます。
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アルミ押出加工の応用
アルミニウムは未来の金属です。環境に優しく、軽量で、自然な耐食性と強度を備えているだけでなく、熱と電気をよく伝えます。米国におけるアルミニウム押出材の使用は 22 年連続で増加しており、現在では北米アルミニウム市場全体のほぼ XNUMX 分の XNUMX (XNUMX%) を占めています。
建設業界では引き続きアルミニウム押出材の使用が主流ですが、より多くのエンジニアやデザイナーがアルミニウム押出材の使用によるほぼ無限の設計の可能性について学ぶにつれて、業界での使用が拡大しています。アルミニウムが主役となる XNUMX つの産業は次のとおりです。
1. 航空および航空宇宙産業
航空業界での応用
アルミニウムは当初から航空宇宙市場の重要な部分を占めていました。ライト兄弟のオリジナルのモデルでは、重量を軽減するためにエンジンにアルミニウム部品が使用されていました。現在、アルミニウムは最新の航空機の 75 ～ 80% を占めており、軽量でありながら耐久性があるという性質から構造やエンジンによく選ばれています。アルミニウムは、多くの宇宙船の主要コンポーネントの XNUMX つでもあります。
2. 運輸業
比強度が重要な輸送業界では、アルミニウム押出材は、エンジン ブロック、トランスミッション ケース、パネル、屋根の縦梁やシャーシ、自動車、船舶、トラック、鉄道、地下鉄車両の車体や部品に最適です。
輸送における応用
運輸業界はアルミニウム押出材の XNUMX 番目に大きなユーザーであり、成長を続けています。フォードからアウディ、メルセデス・ベンツに至るまで、自動車エンジニアや設計者は、燃費と性能を向上させるために鋼製部品をアルミニウムに置き換える方法を模索してきました。電気自動車もアルミニウムを多用しています。
3.建設業
建設業界でのアプリケーション
鋼鉄とは異なり、アルミニウムは複雑な設計に押し出し成形し、厳格な建築製品仕様を満たすように製造できるため、多くの住宅用および商業用建築製品での使用を促進しています。建築家は、窓、ドア、アトリウム、天窓からスロープ、バルコニー、さまざまな屋根のデザインに至るまで、時の試練に耐える環境に優しい持続可能な建物を建設するためにアルミニウムに目を向けています。
4. 消費者産業
消費者産業での応用
アルミニウム押出材が洗濯機や乾燥機に初めて導入されて以来、家電市場に革命をもたらし、空調システムや冷蔵庫のエネルギー効率がこれまで以上に向上しました。現在、フィットネスやエクササイズの器具や家具など、私たちの日用品の多くはアルミニウムの押出材で作られています。
5. エレクトロニクス産業
電子産業での応用
アルミニウム押出材は多くの電気・電子機器に使用されています。カスタムアルミニウム押出材は、その独特の電気伝導性と熱伝導性を考慮して、モーターハウジング、高熱放散ヒートシンク、および内部フレームによく使用されます。場合によっては、完成した製品のハウジングがアルミニウムで設計されており、これは多くのラップトップ、Apple iPhone および iPad、および高解像度テレビで見られます。
6. 照明産業
照明業界での応用
アルミニウムの熱伝導率により、エンジニアは最適な熱効率を実現するために熱を伝達および放散できる完全な押出成形発光ダイオード照明器具を設計できます。さらに、押出ダイスは比較的安価であり、アルミニウム押出材は切断、成形、曲げ、加工、陽極酸化処理や塗装が容易なため、効率的な照明に最適です。アルミニウム押出協議会 AEC の分析によると、「すべての市場セグメントにおける発光ダイオード ランプ/ハウジング用のアルミニウム押出材の成長の可能性は事実上無限です……」
7. 太陽エネルギー産業
太陽光パネルのアルミ押出材
太陽エネルギーに関しては、品質と性能にとって、ソーラーパネルの適切な設置と取り付けが重要です。アルミニウム押出材は、スチールに代わる費用対効果の高い代替品として、重量を増やすことなく自然の要素 (雪や風など) に耐えるのに必要な強度を備えているため、屋根に取り付けられたパネルや建物一体型太陽光発電 (BIPV) システムに最適です。
まとめ
Bodaは包括的なサービスを提供します アルミニウム押出成形サービス 金属やプラスチックを含む、アルミニウム押出成形用の幅広い材料を取り揃えています。詳しくは、 材料のサンプルリスト を使用しております。ここに掲載されていない資料をご希望の場合は、 お問い合わせ おそらく私たちがあなたのためにそれを調達できるでしょうから。