«Для большинства инженеров литье под давлением и штамповка являются наиболее распространенными процессами, а об алюминии или экструзии алюминия мало что известно. Однако мы видим тенденцию к тому, что алюминий или алюминиевая экструзия все чаще используются в различных отраслях промышленности, и использование алюминиевой экструзии может сыграть неожиданную роль в снижении затрат и уменьшении веса».
В нашем последнем посте в блоге экструзия алюминияМы кратко рассмотрели основы экструзии алюминия, методы экструзии, выбор материала, а также преимущества и недостатки экструзии алюминия. Только когда мы полностью поймем... процесс, оснастка, характеристики и применение экструзионного формования алюминия и другие соответствующие знания, мы можем проектировать алюминиевые профили, чтобы обеспечить высокое качество и низкую стоимость алюминиевых профилей, что является наиболее важным моментом для хорошего DFM.
Чтобы дать вам более полное представление о прессовании алюминия. В этой главе процесс экструзии алюминия будет рассмотрен с трех аспектов: сенсорный инструмент для экструзии алюминия, характеристики процесса и сценарии применения.
Алюминиевые экструзионные матрицы
Хотя инженеры-конструкторы не занимаются проектированием алюминиевых экструзионных матриц, понимание базовой структуры экструзионной матрицы и механизма формирования различных профилей экструзии может помочь снизить затраты на матрицу и повысить производительность экструзии за счет оптимизации конструкции при проектировании экструзии.
Что такое алюминиевые экструзионные матрицы
Экструзионные матрицы представляют собой толстые круглые стальные диски с одним или несколькими отверстиями для формирования желаемого профиля. Обычно они изготавливаются из штамповой стали H-13 и подвергаются термообработке, чтобы выдерживать давление и тепло горячего алюминия при его прохождении через штамп.
Алюминиевые экструзионные матрицы
Хотя алюминий кажется очень мягким металлом, требуется большое давление, чтобы протолкнуть твердый алюминиевый слиток (заготовку) через тонкую пористую алюминиевую экструзионную матрицу и сформировать желаемую форму.
Типы экструзионных матриц
По форме поперечного сечения алюминиевых профилей соответствующие матрицы делятся на три категории: сплошные, полупустые и полые. Среди них полая матрица имеет наиболее сложную конструкцию, легко изнашивается и ломается и имеет самую высокую стоимость.
Твердая алюминиевая экструзионная головка
Полая алюминиевая экструзионная матрица
Полуполая алюминиевая экструзионная матрица
Срок службы экструзионной матрицы
Накопление тепла и неравномерное давление (например, тонкие стенки, неравномерная толщина стенок и выступающие элементы), возникающие в результате конструкции алюминиевого профиля, являются основными факторами, снижающими срок службы экструзионной головки.
Нагрев и неравномерность давления можно контролировать с помощью правильной конструкции матрицы, а скорость экструзии можно уменьшить, чтобы продлить срок службы матрицы, но в конечном итоге матрицы необходимо заменять.
Прежде чем проектировать алюминиевый профиль, инженер-конструктор изделия должен понять, какие особенности конструкции наиболее существенно повлияют на стоимость оснастки. Изменение конструкции поперечного сечения алюминиевого экструзионного профиля, установка правильных допусков и выбор подходящего материала из алюминиевого сплава могут сэкономить затраты на обработку алюминиевого экструзионного штампа в соответствии с требованиями.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Преимущества процесса экструзии алюминия
Долговечность
Устойчивость алюминия к коррозии, коррозии и атмосферным воздействиям является одним из его наиболее значительных преимуществ. Алюминий естественным образом ржавеет и противостоит коррозии без дополнительной обработки. Это связано с наличием на его поверхности тонкой естественной защитной пленки оксида алюминия. Благодаря анодированию его коррозионная стойкость может стать еще сильнее.
Алюминиевые экструзионные детали
Например, на открытом воздухе анодирование может выполняться толщиной 25 микрон, что повышает как коррозионную стойкость, так и чистоту поверхности. Кроме того, алюминий не требует ухода и в большинстве случаев его можно использовать, не опасаясь коррозии.
Легкий и прочный
Алюминий более чем на 33% легче стали, сохраняя при этом большую часть своей прочности. Диапазон пределов прочности большинства алюминиевых сплавов составляет около 70-700 МПа, при этом плотность на две трети меньше, чем у стали.
Алюминиевый профиль в кузове Audi A8 синего цвета
Инженерам-конструкторам не нужно беспокоиться о прочности экструдированных алюминиевых деталей, и их можно использовать в качестве конструкционных деталей как в строительной, так и в автомобильной промышленности. что делает их лучшей альтернативой другим металлическим материалам. Алюминиевые сплавы широко используются в автомобильной промышленности для снижения веса и снижения энергопотребления.
Хорошая теплопроводность
Алюминий имеет очень похожую теплопроводность с медью, но намного легче по весу. Алюминий является отличным проводником тепла, а контурная конструкция алюминиевого профиля максимально увеличивает площадь поверхности для теплопроводности и образования тепловых каналов. Типичным примером является компьютерный кулер ЦП, в котором для отвода тепла от ЦП используется алюминий.
Алюминиевый теплопроводник
Стильный внешний вид
Экструдированный алюминий можно красить, гальванизировать, полировать и анодировать, что дает инженерам более широкий выбор вариантов внешнего вида, чем другие материалы.
Красочные алюминиевые экструзионные детали
Широкий спектр приложений
Любая форма сечения может быть получена путем экструзии алюминия, поэтому применение алюминиевого профиля очень широко, инженеры могут проектировать различные секции в соответствии с требованиями различных условий применения.
Широкий спектр применения алюминиевого профиля.
Простая вторичная обработка
Алюминиевые профили можно легко формовать, резать, сверлить, обрабатывать, штамповать, гнуть и сваривать в соответствии с конкретными целями.
Короткое время цикла и низкая стоимость обработки штампов
Экструзия алюминия имеет простую матрицу, короткий цикл обработки и низкую стоимость.
Поглощение ударов и деформации
В строительстве алюминиевые профили могут противостоять деформации, вызванной погодными условиями и движением здания. В транспортных средствах энергия удара может поглощаться. Алюминиевые профили сохраняют прочность и гибкость под нагрузкой и пружинят при ударе.
Алюминиевый профиль используется в автомобилях для поглощения энергии удара.
Защита окружающей среды
Алюминий является экологически чистым материалом и легко поддается вторичной переработке.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Применение процесса экструзии алюминия
Алюминий – металл будущего; он не только экологически чистый, легкий, естественно устойчивый к коррозии и прочный, но также хорошо проводит тепло и электричество. Использование алюминиевых профилей в США растет шестой год подряд и в настоящее время составляет почти четверть (22%) всего рынка алюминия в Северной Америке.
Хотя строительная отрасль продолжает доминировать в использовании алюминиевых профилей, их использование в промышленности расширилось, поскольку все больше инженеров и дизайнеров узнают о почти безграничных возможностях проектирования при использовании алюминиевых профилей. Вот семь отраслей, в которых алюминий занимает центральное место:
1. Авиационная и аэрокосмическая промышленность
Применение в авиационной промышленности
Алюминий с самого начала был важной частью аэрокосмического рынка: в оригинальных моделях братьев Райт в двигателях использовались алюминиевые детали для снижения веса. Сегодня алюминий составляет 75-80% современных самолетов, и его часто выбирают для конструкций и двигателей из-за его легкого, но прочного характера. Алюминий также является одним из основных компонентов многих космических кораблей.
2. Транспортная отрасль
В транспортной отрасли, где удельная прочность имеет решающее значение, алюминиевые профили идеально подходят для изготовления блоков двигателей, коробок передач, панелей, продольных балок крыши и шасси, а также кузовов и компонентов автомобилей, кораблей, грузовиков, железных дорог и метро.
Применение в транспорте
Транспортная отрасль является вторым по величине потребителем алюминиевых профилей, и она растет. От Ford до Audi и Mercedes-Benz автомобильные инженеры и дизайнеры искали способы заменить стальные компоненты алюминием, чтобы повысить топливную экономичность и производительность. В электромобилях также широко используется алюминий.
3. Строительная промышленность
Применение в строительной отрасли
В отличие от стали, алюминий можно экструдировать в сложные конструкции и производить в соответствии со строгими спецификациями строительной продукции, что способствует его использованию во многих жилых и коммерческих строительных изделиях. От окон, дверей, атриумов и мансардных окон до пандусов, балконов и различных конструкций крыш — архитекторы обращаются к алюминию, чтобы построить экологически чистые, устойчивые здания, которые выдержат испытание временем.
4. Потребительская промышленность
Применение в легкой промышленности
С тех пор, как алюминиевые профили были впервые использованы в стиральных и сушильных машинах, они произвели революцию на рынке бытовой техники, сделав системы кондиционирования воздуха и холодильники более энергоэффективными, чем когда-либо прежде. Сегодня многие из наших предметов повседневного обихода, в том числе оборудование и мебель для фитнеса и тренажеров, изготовлены из алюминиевых профилей.
5. Электронная промышленность
Применение в электронной промышленности
Алюминиевые профили используются во многих электрических и электронных устройствах. Благодаря своей уникальной электро- и теплопроводности специальные алюминиевые профили часто используются для изготовления корпусов двигателей, радиаторов с высоким теплоотводом и внутренних рам. В некоторых случаях полные корпуса продукта изготавливаются из алюминия, который можно встретить на многих ноутбуках, Apple iPhone и iPad, а также телевизорах высокой четкости.
6. Светотехническая промышленность
Применение в светотехнической промышленности
Благодаря теплопроводности алюминия инженеры могут создавать полностью экструдированные светодиодные светильники, которые могут передавать и рассеивать тепло для оптимальной тепловой эффективности. Кроме того, экструзионные матрицы относительно недороги, а алюминиевые профили легко резать, формовать, сгибать, обрабатывать, анодировать или красить, что делает их идеальными для эффективного освещения. Согласно анализу AEC Совета по экструзии алюминия, «потенциал роста алюминиевого профиля для светодиодных ламп/корпусов во всех сегментах рынка практически безграничен…»
7. Солнечная энергетика.
Алюминиевый профиль в солнечной панели
Когда дело доходит до солнечной энергии, правильная установка и монтаж солнечных панелей имеют решающее значение для качества и производительности. Являясь экономически эффективной альтернативой стали, алюминиевые профили обеспечивают прочность, необходимую для противостояния природным явлениям (таким как снег и ветер), без увеличения веса, что делает их идеальными для крышных панелей и встроенных в здания фотоэлектрических систем (BIPV).
Подведение итогов
Boda предоставляет комплексные решения. услуги по экструзии алюминия Предлагается широкий выбор материалов для экструзии алюминия, включая металлы и пластмассы. См. также примерный список материалов мы используем. Если вам нужен материал, которого здесь нет, пожалуйста, Свяжитесь с нами так как мы, вероятно, сможем найти его для вас.