Penyemperitan aluminium: Teknik, Aloi, dan aplikasi

1. Pengenalan

Penyemperitan Aluminium adalah proses pembentukan logam kritikal yang membolehkan pengeluaran profil keratan rentas kompleks dengan ketepatan dimensi yang tinggi dan kemasan permukaan yang sangat baik.

Aplikasi yang meluasnya terdiri daripada dinding tirai seni bina dan bingkai tingkap ke komponen struktur automotif, bingkai aeroangkasa, Tenggelam haba elektronik, dan barangan pengguna.

Artikel ini memberikan yang mendalam, Penjelajahan Pelan Pelbagai Penyemperitan Aluminium, meliputi prinsip asas,

Pemilihan bahan, Langkah -langkah proses terperinci, Reka bentuk perkakas, sifat mekanikal dan permukaan, aplikasi utama, Kelebihan dan batasan, piawaian, dan kawalan kualiti.

2. Apakah penyemperitan aluminium？

Pada terasnya, Penyemperitan adalah ubah bentuk plastik proses.

An aluminium Billet (pra-dipanaskan, sekeping aloi aluminium silinder) dimasukkan ke dalam ruang, dan ram hidraulik memohon daya untuk menolak billet melalui pembukaan mati berbentuk.

Kerana logam itu diperas di bawah tekanan tinggi, ia mengalir secara plastik di sekeliling tepi mati, muncul di sisi jauh sebagai profil berterusan yang sepadan dengan aperture die.

Kunci proses ini adalah hakikat bahawa aluminium Kekuatan hasil berkurangan dengan peningkatan suhu,

membolehkannya mengubah bentuk lebih mudah pada suhu tinggi (Biasanya 400-500 ° C untuk aloi penyemperitan aluminium biasa).

Setelah extrudate keluar mati, ia mengekalkan geometri tepat bentuk mati, Dengan hanya sedikit pengurangan keratan rentas akibat pelepasan mati dan pengecutan bilet apabila penyejukan.

3. Bahan dan aloi

Aloi aluminium yang biasa digunakan untuk penyemperitan

Walaupun aluminium tulen (1100) boleh diekstrusi, Sebilangan besar aplikasi struktur dan berprestasi tinggi memerlukan gred aloi.

The 6siri xxx (Al-mg-si) mewakili kira -kira 70-75 % dari semua profil yang diekstrusi di seluruh dunia, kerana keseimbangan kekuatannya yang sangat baik, Rintangan kakisan, dan extrudability.

Siri penting lain termasuk:

Sifat bahan utama yang mempengaruhi extrudability

• Tekanan aliran dan sensitiviti suhu: Daya yang diperlukan untuk mengeluarkan bilet bergantung kepada tekanan hasilnya pada suhu penyemperitan.
  Aloi dengan tekanan aliran yang lebih rendah pada suhu panas lebih mudah dibuang, tetapi boleh mengorbankan kekuatan puncak.
• Kerja pengerasan dan tindak balas pengerasan usia: Aloi yang bertindak balas dengan baik untuk hujan (umur) pengerasan (Mis., 6061, 6063)
  boleh menjadi penyemperitan dan kemudian berumur buatan (hingga ke T5 atau T6) untuk mencapai kekuatan tinggi.
• Kerentanan keretakan: Aloi kekuatan tinggi (7000 siri, 2000 siri) lebih cenderung untuk retak panas kecuali prosesnya dikawal ketat (reka bentuk mati, homogenisasi bilet, kelajuan penyemperitan).
• Kawalan struktur bijirin: Homogenisasi (memegang bilet pada suhu perantaraan sebelum penyemperitan aluminium) Membantu menghapuskan pengasingan dendritik, mengurangkan retak, dan mencapai sifat mekanikal seragam.

4. Proses penyemperitan aloi aluminium

Penyediaan billet dan preheating

Bahan billet dan pemutus

• Billet aluminium yang digunakan untuk penyemperitan biasanya datang dari dingin langsung (DC) pemutus atau pemutus berterusan.
  Aloi biasa termasuk siri 6xxx (Mis., 6063, 6061, 6105) dan tertentu 7xxx- atau gred siri 2xxx apabila kekuatan yang lebih tinggi diperlukan.
• Sebelum penyemperitan aluminium, Billet cast sering menjalani a homogenisasi rawatan haba (Mis., 500-550 ° C selama 6-12 jam) untuk mengurangkan pengasingan kimia dan membubarkan fasa eutektik yang rendah.
  Homogenisasi menghasilkan mikrostruktur yang lebih seragam, meminimumkan hot-shortness (retak semasa ubah bentuk panas), dan meningkatkan kelebihan keseluruhan.

Pemeriksaan permukaan dan pemesinan

• Sekali homogen, Billet diimbas untuk kecacatan permukaan (retak, lipatan oksida, atau kemasukan).
  Sebarang anomali yang kelihatan boleh dimesin atau billet diketepikan.
  Lancar, Permukaan bebas oksida membantu mengelakkan pemanasan geseran yang mati atau setempat yang dapat memulakan keretakan.

Memanaskan suhu penyemperitan

• Billet dimasukkan ke dalam relau billet preheat, di mana mereka dipanaskan secara seragam
  suhu penyemperitan sasaran aloi (biasanya 400-520 ° C untuk kebanyakan siri 6xxx, sedikit lebih rendah untuk siri 7xxx untuk mengelakkan pertumbuhan bijirin yang berlebihan).
• Kawalan suhu yang tepat (± 5 ° C.) sangat penting. Sekiranya bilet terlalu sejuk, Tekanan aliran lebih tinggi, Meningkatkan daya penyemperitan yang diperlukan dan mempertaruhkan keretakan.
  Sekiranya terlalu panas, Pertumbuhan bijirin atau pencairan awal eutektik suhu rendah dapat melemahkan bilet.
• Bilet Panaskan masa bergantung pada diameter dan ketebalan dinding.
  A 140 mm (5.5") Billet diameter biasanya memerlukan 45-60 minit dalam relau yang dikalibrasi dengan baik untuk mencapai suhu seragam dari teras ke permukaan.

Persediaan tekan penyemperitan dan pemuatan bilet

Jenis akhbar penyemperitan

• Press-Feed Langsung Hidraulik: Yang paling biasa. Ram hidraulik mendorong bilet melalui perhimpunan mati pegun.
  Dinilai dalam "Tonnage" (contohnya, Akhbar 3,000 tan boleh menjana ~ 3,000 metrik-ton force).
• Tidak langsung (Ke belakang) Tekan penyemperitan: Mati dipasang pada domba bergerak, yang ditekan ke dalam bekas billet pegun.
  Geseran antara bilet dan bekas hampir dihapuskan, menurunkan tekanan yang diperlukan. Tekanan sedemikian selalunya lebih kecil (200-1,200 tan) tetapi boleh mencapai nisbah penyemperitan yang lebih tinggi.
• Tekan penyemperitan hidrostatik: Bilet terbungkus dalam ruang tertutup yang dipenuhi dengan cecair tekanan (biasanya minyak).
  Oleh kerana akhbar terpakai kekuatan, Tekanan cecair seragam mengelilingi bilet, menyebabkan ia mengalir melalui mati.
  Tekanan khusus ini meminimumkan geseran dan membolehkan penyemperitan aloi rapuh atau kekuatan tinggi, walaupun dengan kos modal yang lebih tinggi.

Memuatkan dan memusatkan billet

• Billet yang dipanaskan diangkat (selalunya melalui kren overhead atau sistem bilet automatik) dan dimasukkan ke dalam bekas.
• Pusat/penjajaran: Kemudahan kebanyakan moden menggunakan perlawanan penjajaran atau cincin mencari di mulut bekas; Billet mesti duduk siram dengan wajah mati untuk mengelakkan eksentrik.
  Billet yang tidak disengajakan boleh merosakkan mati atau memperkenalkan corak aliran yang tidak seragam (membawa kepada keretakan permukaan atau ketidaktepatan dimensi).

Penggunaan blok dummy / Jambatan mati

• Dalam Penyemperitan langsung, Terdapat "blok dummy" pendek (sisipan korban) diletakkan di antara muka ram dan bilet.
  Blok dummy melindungi mati akibat memukul secara tiba -tiba jika bilet mempunyai diameter yang sedikit lebih kecil atau jika berlaku misalignment kecil.
• Ram pertama menghubungi blok dummy, yang kemudiannya menghantar daya ke bilet lebih seragam.
  Dalam Penyemperitan tidak langsung, domba itu sendiri membawa mati, Jadi tidak ada blok dummy yang berasingan yang digunakan.

Aliran logam dan interaksi mati

RAM Kemajuan dan Peningkatan Tekanan

• Setelah bilet berada dalam kedudukan, pengendali (atau sistem kawalan CNC) memulakan strok penyemperitan.
  Pam minyak hidraulik membina tekanan sehingga ram bergerak ke hadapan, memampatkan bilet.
• Seperti yang ditolak oleh ram, Tekanan bilet dalaman meningkat. Dalam penyemperitan langsung, geseran antara dinding billet dan kontena menghilangkan tenaga; secara tidak langsung atau hidrostatik, Kerugian geseran jauh lebih rendah.

Geometri kemasukan mati

• Sudut Kemasukan: Mati biasa mempunyai zon kemasukan tirus (sering 20-30 °) yang membimbing logam dari keratan rentas bilet yang lebih besar ke dalam bentuk profil yang lebih kecil.
  Sekiranya sudut ini terlalu cetek, logam boleh lipat atau "penyongsangan" garis aliran boleh berlaku; jika terlalu curam, logam boleh terpisah dari permukaan mati, menyebabkan pergolakan dan kelengkungan permukaan.
• Porting / Zon preform: Apabila profil mempunyai pelbagai rongga atau lubang rumit,
  Pereka Die akan mewujudkan "bahagian port" untuk membahagikan logam bilet ke dalam aliran berasingan, yang kemudiannya digabungkan ke dalam bentuk akhir.
  Port yang betul menghalang masalah pengaliran logam (retak dalaman, Laminasi).

Galas (Tanah) Seksyen

• Selepas zon port, "panjang galas" (Juga dipanggil tanah) adalah lurus, Bahagian keratan rentas berterusan mati yang memuktamadkan dimensi dan mengawal kemasan permukaan.
• Panjang galas biasanya 4-8 mm untuk extrusion 6xxx-siri nipis-dinding;
  galas yang lebih panjang meningkatkan ketepatan dimensi tetapi memerlukan daya penyemperitan yang lebih tinggi dan meningkatkan haba geseran. Galas pendek mengurangkan kekuatan tetapi toleransi pengorbanan.

Pelinciran dan salutan mati

• Filem nipis pelincir berasaskan grafit atau seramik digunakan pada muka kemasukan billet dan kadang -kadang dinding kontena.
  Pelincir ini mengurangkan geseran, memanjangkan hidup mati, dan membantu mengosongkan udara yang terperangkap.
• Pelinciran yang berkesan amat kritikal untuk ekstrusi nisbah tinggi (> 50:1) atau untuk aloi yang sukar dikecualikan (seperti siri 7000).
• Beberapa muka mati disalut dengan lapisan tahan haus (Mis., Semburan Tungsten Carbide, Nikel aluminide) untuk meminimumkan gempa bumi dan hakisan mati.

Geseran dan penjanaan panas

• Seperti logam mengalir melalui mati, geseran antara permukaan aluminium dan mati menjana haba, seketika menaikkan suhu logam sebanyak 20-50 ° C di atas suhu bilet.
  Kenaikan suhu yang berlebihan boleh menyebabkan gandum kasar, permukaan merobek, atau mati.
• Penyemperitan tidak langsung dan hidrostatik dengan ketara mengurangkan haba geseran di antara muka billet/kontena, membolehkan nisbah penyemperitan yang lebih besar dengan input termal yang kurang.

Variasi kaedah penyemperitan

Langsung (Konvensional) Penyemperitan

• Persediaan: Die ditetapkan ke kasut lantang di hadapan bekas. RAM (melalui blok dummy) menolak bilet ke hadapan supaya logam mengalir melalui mati pegun.
• Kelebihan: Penjajaran dan pemuatan yang lebih mudah mati; perkakas mudah; biasa merentasi tekanan penyemperitan yang paling besar.
• Batasan: Geseran antara dinding billet dan kontena boleh menjadi penting (20-70 % jumlah tekanan penyemperitan),
  Memerlukan akhbar yang lebih kuat untuk nisbah penyemperitan yang diberikan. Geseran yang lebih tinggi juga meningkatkan haus mati.

Tidak langsung (Ke belakang) Penyemperitan

• Persediaan: Mati dipasang di muka ram. Apabila Ram maju ke dalam bekas, Billet tetap statik, dan logam mengalir ke belakang melalui mati ke dalam bidang penyemperitan.
• Kelebihan: Hampir tiada geseran bekas/bilet, yang mengurangkan tekanan ram yang diperlukan (kadang -kadang oleh 20-40 %).
  Kerana geseran rendah, extruding aloi rapuh atau nipis adalah lebih baik.
• Batasan: Mati mesti dipasang di atas ram, Oleh itu, ram yang dilahirkan mesti dikonfigurasi atau dikonfigurasikan khas; Kerumitan perkakas keseluruhan meningkat.
  Masa persediaan mungkin lebih lama, dan perubahan mati pada beberapa tekanan lebih banyak memakan masa.

Penyemperitan hidrostatik

• Persediaan: Billet dikelilingi oleh cecair (Mis., minyak) dalam ruang tertutup.
  Apabila akhbar memampatkan cecair, Tekanan digunakan secara seragam di sekitar lilitan bilet, memaksa ia melalui mati di pintu keluar ruang.
• Kelebihan: Geseran di kedua -dua muka mati dan dinding kontena hampir sifar -ini membenarkan nisbah penyemperitan yang sangat tinggi (selalunya > 100:1)
  dan pembentukan kekuatan tinggi atau sebaliknya sukar (Mis., gred 7xxx atau 5xxx tertentu) tanpa retak.
  Kemasan permukaan biasanya lebih baik, dengan kejadian air mata yang sangat rendah.
• Batasan: Kos peralatan sangat tinggi. Bilik mesti dipercayai di bawah tekanan tinggi; Sebarang kebocoran bendalir boleh menyebabkan bahaya keselamatan.
  Throughput lebih rendah untuk bahagian besar, jadi penyemperitan hidrostatik biasanya dikhaskan untuk rod-keratan kecil, wayar, atau profil khusus.

Penyejukan dan pelindapkejutan

Tujuan pelindapkejutan

• Paling Alloy Aluminium Haba yang Dirawat (Mis., 6XXX-Series, 7XXX-Series) bergantung pada penyejukan pesat (pelindapkejutan) Sejurus selepas penyemperitan untuk "mengunci" penyelesaian pepejal supersaturated.
  Kemudian, penuaan buatan atau semula jadi akan mendakan fasa pengukuhan.
• Pelindapkejutan juga menghalang pertumbuhan bijirin yang berlebihan dalam aloi yang akan kasar pada suhu tinggi.

Kaedah penyejukan

• Mandi air: Pendekatan yang paling biasa. Apabila extrudate panas keluar mati, ia melangkah terus ke dalam mandi air (Kedalaman ~ 150-200 mm).
  Kadar aliran dan suhu mandi (selalunya 60-80 ° C.) dikawal supaya profil menyejukkan secara seragam.
• Semburan quench: Air semburan muncung tekanan tinggi (kadang -kadang dengan udara) ke profil. Sesuai untuk bahagian silang kompleks di mana bahagian kosong tertentu mungkin menjebak air jika hanya direndam.
• Penyejukan udara / Udara paksa: Hanya digunakan untuk aloi di mana pelindapkejutan pesat tidak kritikal (Mis., 6063 Sekiranya suhu T4 dapat diterima).
  Boleh juga digunakan sebagai zon "pra-sejuk" sebelum menghilangkan air untuk mengurangkan kejutan terma.
• Gabungan quench: Beberapa tumbuhan menggunakan peringkat udara terpaksa awal (untuk menyejukkan dari 500 ° C ke ~ 250 ° C), diikuti dengan semburan air atau rendaman.
  Pendekatan yang berperingkat ini meminimumkan melengkung dalam profil yang sangat panjang atau tebal.

Mengelakkan kejutan haba

• Merendam a 500 Profil aluminium ° C tiba -tiba masuk 20 Air ° C boleh menyebabkan tegangan tegangan pada tekanan di luar dan mampatan yang lebih sejuk di dalamnya.
  Sekiranya penyejukan terlalu agresif, Profil boleh retak atau meledingkan.
• Penempatan muncung yang betul, Pelarasan kadar aliran, dan kawalan suhu air memastikan kadar penyejukan seragam dan meminimumkan kepekatan tekanan tempatan.

Regangan dan pelursi pasca pelupusan

Tekanan sisa dan ubah bentuk profil

• Seperti profil yang disemperit, Penguncupan yang tidak sekata (Terutama di bahagian silang panjang atau tidak simetris) boleh menyebabkan tunduk atau berpusing.
  Penyimpangan ini mesti diperbetulkan untuk memenuhi toleransi lurus (ASTM B221, Dalam 755).

Mesin peregangan

• Operasi peregangan biasa:

• • Satu hujung profil diapit, dan yang lain dilampirkan pada hidraulik (atau mekanikal) penarik.
  • Profilnya memanjang (4-5 % panjangnya) dengan menggunakan daya tegangan terkawal.
  • Perlawanan lurus memegang profil dalam kedudukan, menjaga lurus semasa berada di bawah ketegangan.
  • Setelah ditahan di bawah ketegangan, Profil dibebaskan dan dibenarkan untuk "kembali" sedikit; kerana bahan yang dihasilkan semasa peregangan, ia mengekalkan bentuk yang lebih tegas daripada sebelumnya.

• Masa kitaran: Peregangan biasanya berlaku dalam beberapa minit dari penghinaan, Sebelum penstabilan bijirin yang ketara.
  Profil lebih pendek daripada 6 m boleh diregangkan dalam satu bahagian; profil yang lebih lama (hingga 12 m atau lebih) disambungkan atau dikendalikan secara berurutan dalam segmen.

Meluruskan sahaja

• Untuk beberapa tebal, Profil tinggi, perlawanan lurus yang lebih ringan (Mis., Akhbar mekanikal atau mesin meratakan) boleh digunakan tanpa pemanjangan tegangan yang ketara.
  Namun begitu, untuk bentuk berdinding nipis atau sangat asimetri, Peregangan penuh lebih disukai untuk mengelakkan masalah springback.

Penuaan dan pembajaan

Haba-dirawat vs. Alloys yang tidak panas

• Aloi yang boleh dirawat haba (Mis., 6000-siri, 7000-siri, kira-kira 2000-siri) Dapatkan kekuatan melalui pengerasan hujan.
  QUIENT RAPID Selepas penyemperitan menghasilkan penyelesaian pepejal supersaturated;
  penuaan berikutnya (sama ada pada suhu bilik atau suhu tinggi) Mempercepatkan fasa pengukuhan (Mg₂si dalam 6xxx, η '/η dalam 7xxx).
• Alloys yang tidak panas (Mis., 1xxx dan kebanyakan aloi 5xxx) bergantung pada pengerasan kerja (H-Temp).
  Selepas penyemperitan, mereka biasanya menjalani penyejukan terkawal, Tetapi tidak ada penuaan buatan berikutnya yang diperlukan untuk kekuatan maksimum.

Temper biasa

• T4 SMAST (penuaan semula jadi): Profil yang diekstrusi dipadamkan dan kemudian disimpan pada suhu ambien selama beberapa hari atau minggu.
  Sesuai di mana kekuatan sederhana (~ 70-80 % T6) boleh diterima.
• T5 T5 (penuaan buatan tanpa penyelesaian-rawatan): Profil yang diekstrusi segera disejukkan (menghilangkan) dan kemudian dimasukkan ke dalam ketuhar penuaan (Mis., 160-175 ° C selama ~ 6-10 jam).
  Menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi daripada T4 tetapi di bawah T6.
• T6 Temper (penyelesaian + Penuaan Buatan): Profilnya dirawat dengan penyelesaian yang panas (Mis., ~ 530 ° C selama 1-2 jam), dipadamkan, dan kemudian berumur buatan (Mis., 160-180 ° C selama 8-12 jam).
  Menghasilkan kekuatan tertinggi untuk siri 6xxx (Mis., 6061-T6) atau siri 7xxx (Mis., 7075-T6) extrusions.

Pertimbangan Praktikal

• Banyak rumah penyemperitan menawarkan T5 sebagai perkhidmatan dalam talian standard kerana ia mengelakkan relau penyelesaian yang berasingan.
  Untuk profil yang sangat besar atau kompleks, Penyelesaian pasca pelarut (untuk mencapai T6) boleh dilakukan dalam ketuhar batch khusus setelah semua panjang telah dipotong hingga saiz selesai.
• Penuaan yang lebih tinggi (memegang pada suhu tinggi terlalu lama atau pada suhu yang terlalu tinggi) dapat mengurangkan pemanjangan atau menyebabkan pendahuluan yang tidak diingini, menurunkan ketangguhan.

Langsung vs. Tidak langsung vs. Hydrostatic: Nota Perbandingan

5. Operasi sekunder dan penamat permukaan

Setelah profil yang diekstrusi mentah dipotong hingga panjang dan diregangkan, Banyak aplikasi memerlukan pemesinan sekunder atau penamat estetika.

Memotong panjang

• Sawah pemotongan terbang: Stesen gergaji dalam talian yang sepadan dengan kelajuan penyemperitan-menyerahkan operasi berterusan tanpa menghentikan akhbar penyemperitan.
• Gergaji cut-off offline: Bandsaws manual atau automatik atau gergaji bulat yang digunakan selepas penyemperitan dijalankan untuk memotong profil ke panjang yang ditentukan pelanggan.

Operasi pemesinan dan penggerudian

• CNC Milling, Penggerudian, dan mengetuk: Untuk membuat lubang, slot, atau ciri -ciri kompleks.
  Kemesraan aluminium membolehkan kadar suapan yang tinggi dan kehidupan alat yang panjang jika alat geometri dan cecair pemotongan yang betul digunakan.
• Penggilingan T-slot atau ciri-ciri semula adat: Kadang-kadang diperlukan apabila kekangan mati atau geometri melarang penyemperitan langsung ciri-ciri tertentu.

Rawatan permukaan

Anodizing

• Mewujudkan terkawal, Lapisan oksida poros (Ketebalan biasa 5-25 μm).
• Meningkatkan rintangan kakisan, kekerasan permukaan, dan penampilan estetik.
• Membolehkan pencelupan berikutnya (pewarna) atau menyegel (Rintangan haus yang dipertingkatkan).

Salutan serbuk

• Serbuk polimer termoset digunakan secara elektrostatik dan sembuh (180-200 ° C.).
• Menyediakan pakaian seragam, Kemasan tahan lama dengan rintangan gores dan kimia yang unggul.
• Terdapat dalam warna dan tekstur yang hampir tidak terhad.

Lukisan cecair (Kot basah)

• Semburan konvensional atau garis cat elektrostatik.
• Lebih terdedah kepada kerepek daripada salutan serbuk tetapi sering dipilih untuk campuran warna kompleks atau kemasan yang sangat lancar.

Kemasan mekanikal

• Menyikat: Menghasilkan bijirin linear yang konsisten untuk tangan seni bina dan trim perkakas.
• Menggilap/Buffing: Mencapai kemasan seperti kemasan seperti digunakan untuk aplikasi hiasan.
• Sandblasting atau Letupan manik: Menyampaikan tekstur matte atau satin seragam -erat digunakan sebelum melukis untuk meningkatkan lekatan.

Penutup khusus

• Pvdf (Polyvinylidene fluoride) Salutan: Sering digunakan untuk elemen seni bina luaran (<0.3 ketebalan mm).
  PVDF memberikan rintangan UV yang luar biasa, pengekalan warna, dan kebolehkerjaan.
• Kedutan bersalut serbuk atau kemasan berkedut: Menyediakan penampilan bertekstur untuk kegunaan industri atau hiasan.

6. Aplikasi perindustrian utama penyemperitan aluminium

Sistem pembinaan dan seni bina

• Bingkai tingkap dan pintu: Profil 6063 -T5/T6 yang diekstrusi dengan rehat terma bersepadu, saluran saliran, dan meterai cuaca.
• Dinding tirai dan komponen fasad: Mullions dan transom kompleks yang direka untuk sesuai dengan ketepatan, Beban angin tinggi, dan prestasi terma.
• Rangka struktur: Sistem pagar modular, Struts sokongan kanopi, CurtainWall sub -frame.
• Struktur pemasangan solar: Landasan keretapi ringan dan kurungan pemasangan.

Automotif dan pengangkutan

• Ahli casis dan bingkai: Rasuk kemalangan yang diekstrusi, bumper bumper, komponen penggantungan -semuanya menggunakan kekuatan tinggi 6005A atau 6061 aloi untuk memenuhi sasaran kemalangan dan berat badan.
• Rails Roof, Pintu pintu, dan acuan badan: Extrusions yang menyampaikan kedua -dua fungsi estetika dan struktur.
• Penukar haba dan radiator: Penyejuk minyak enjin, Penyejat AC, dan tajuk pemeluwap yang dibuat dengan extruding 6000 -siri atau aloi siri 1xxx khusus.

Aeroangkasa

• Tulang rusuk sayap, Stringers fiuslage, dan lebih lama: 6000- aloi 7000 -siri yang diekstrusi dengan toleransi dimensi, Kemudian usia keras hingga T6 atau T651.
• Komponen kabin dalaman: Tong overhead, trek tempat duduk, bingkai tingkap -sering bersalut atau anodized untuk estetika dan rintangan pakai.
• Komponen gear pendaratan: Beberapa subkomponen seperti tiub tork atau perumahan memandu menggunakan profil extruded untuk kekuatan ringan.

Elektronik dan pertukaran haba

• Tenggelam haba untuk elektronik kuasa: Diekstrusi 6063 atau 6061 profil yang menawarkan geometri sirip yang rumit dan kawasan permukaan yang besar.
• Lekapan lampu LED: Extrusions menyediakan kedua -dua struktur pemasangan dan pengurusan terma, Selalunya dengan saluran bersepadu untuk jalur LED dan pendawaian.
• Pengubah dan Bas Bar Lampiran: Expressions aluminium tulen atau profil "aluminium teras/tembaga aluminium" untuk pengedaran kuasa.

Produk dan perabot pengguna

• Barangan sukan: Bingkai basikal (6016, 6061 aloi), Ladder Rails, tiang khemah.
• Unit paparan dan rak: Bingkai tersemperit modular untuk lekapan runcit, gerai pameran perdagangan, dan pameran berdiri.
• Komponen perabot: Kaki meja, bingkai kerusi, slaid laci -sering anodized untuk estetika dalaman.

Jentera dan automasi perindustrian

• Bingkai mesin dan menjaga: 30× 30 mm hingga 80 × 80 mm profil modular (Berdasarkan 6063 atau 6105) dengan T-slot untuk pemasangan panel yang mudah, sensor, penghantar.
• Rails penghantar dan panduan gerakan linear: Panduan yang diekstrusi dengan raceways bersepadu untuk galas bola, membolehkan padat, Sistem linear yang tepat.
• Pagar keselamatan dan halangan pelindung: Ringan, panel yang boleh dikonfigurasikan yang memenuhi piawaian keselamatan industri (ISO 14120, OSHA).

7. Kelebihan dan batasan penyemperitan aluminium

Kelebihan

Fleksibiliti reka bentuk dan keratan rentas kompleks

• Penyemperitan membolehkan bahagian kosong yang rumit, profil pelbagai bilik,
  dan saluran bersepadu (Mis., Saluran pendawaian, alur gasket) itu sukar atau mahal melalui kaedah lain.
• Pengubahsuaian kos rendah reka bentuk mati membolehkan lelaran geometri profil yang agak cepat.

Penggunaan bahan yang tinggi

• Berbanding penggilingan dari plat atau penempaan dan pemesinan, Penyemperitan menjana swarf/sisa yang minimum.
  Sekerap yang tidak digunakan dapat dicair semula dan dikembalikan ke gelung pengeluaran bilet dengan kerugian yang minimum.

Kitar semula dan kemampanan yang sangat baik

• Aluminium tidak dapat dikitar semula dengan hanya ~ 5 % tenaga yang diperlukan untuk menghasilkan aluminium utama dari bauksit.
• Banyak syarikat penyemperitan aluminium beroperasi dengan kitar semula sekerap gelung tertutup, mengurangkan jejak karbon dan kos bahan mentah.

Kos perkakas yang agak rendah berbanding pemutus mati untuk berjalan sederhana

• Walaupun penyemperitan mati mempunyai kos pendahuluan yang ketara (US $ 2,500- $ 15,000+ bergantung kepada kerumitan),
  untuk jumlah pengeluaran sederhana (Beribu -ribu ribu bahagian), Penyemperitan aluminium boleh menjadi lebih ekonomik daripada pemutus mati.

Pilihan penamat yang unggul

• Permukaan yang diekstrusi boleh dianodakan untuk menyediakan tahan lama, tahan kakisan, dan kemasan estetika yang menyenangkan.
• Toleransi yang ketat (± 0.15 mm) Kurangkan keperluan untuk pemesinan sekunder atau pengisaran.

Batasan

Kos mati awal untuk bentuk yang sangat kompleks

• Profil yang sangat rumit mungkin memerlukan berbilang keping mati atau lapisan khusus (Mis., seramik, Salutan wc), Memandu mati kos ke atas kita $50,000.
• Untuk jumlah ultra-rendah (< 100 m profil), persediaan mati adat mungkin tidak dibenarkan.

Kekangan geometri

• Ketebalan dinding minimum: Lazimnya 1.5 mm untuk aloi standard. Ciri -ciri nipis meningkatkan risiko keretakan permukaan, mati merobek, atau melambai pasca meleleh.
• Bahagian silang yang dikurangkan secara mendadak: Perubahan secara tiba-tiba dalam keratan rentas boleh menyebabkan pembungkusan logam (terlalu banyak ekstrusi) atau kurang ekstrusi; Peralihan yang lancar dan fillet yang murah hati diperlukan.

Kecacatan permukaan

• Terlihat "garis mati" atau "stringers" boleh muncul jika mati penyelenggaraan, atau jika kebersihan aloi miskin.
• Kemasukan bukan logam atau filem oksida (dari kawalan pelinciran yang lemah) boleh menyebabkan kecacatan permukaan yang sukar untuk menutup, walaupun selepas anodizing.

Kelemahan khusus aloi

• Beberapa aloi kekuatan tinggi (7000, 2000 siri) lebih cenderung untuk retak panas dan memerlukan kawalan proses yang sangat ketat, yang menimbulkan kos sekerap dan alat.
• Siri 6xxx kos rendah mungkin tidak memenuhi permintaan suhu tinggi atau sangat tinggi dalam beberapa aplikasi aeroangkasa kritikal atau pertahanan.

8. Kawalan Kualiti dan Standard Industri

Piawaian yang berkaitan

• ASTM B221 ("Spesifikasi standard untuk bar aluminium dan aluminium aloi, Batang, Wayar, Profil, dan tiub ”):
  Mentakrifkan komposisi kimia, Keperluan harta mekanikal, dan toleransi dimensi untuk pelbagai aloi/temperat.
• Dalam 755/Dalam 12020: Piawaian Eropah untuk profil aluminium yang diekstrusi -Toleransi untuk dimensi linear dan sudut, kualiti permukaan, dan sifat mekanikal.
• Hanya H4100: Standard Jepun yang meliputi spesifikasi produk tersemperit.

Pemeriksaan dimensi

• Kaliper dan mikrometer: Pemeriksaan manual untuk ciri yang boleh diakses dengan alat tangan.
• Menyelaras mesin pengukur (Cmm): Pengimbasan 3D Ketepatan Tinggi Profil Rumit, Terutama apabila mengesahkan toleransi dan kualiti yang kompleks untuk aplikasi aeroangkasa atau automotif.
• Pengimbas optik: Pengimbas laser bukan hubungan dengan cepat dapat membandingkan keseluruhan keratan rentas terhadap model CAD untuk mengesan warping atau mati memakai.

Ujian mekanikal

• Ujian tegangan: Kupon dipotong dari kepingan yang diekstrusi untuk mengukur kekuatan hasil, kekuatan tegangan muktamad, dan pemanjangan di kedua -dua arah membujur dan melintang (Anisotropi boleh wujud).
• Ujian kekerasan: Ujian Rockwell atau Vickers untuk mengesahkan keadaan marah, terutamanya untuk penuaan buatan (T6) berbanding penuaan semulajadi (T4).
• Ujian keletihan: Kadang -kadang diperlukan untuk komponen struktur kritikal (Mis., bingkai aeroangkasa) Untuk mengesahkan prestasi jangka panjang di bawah beban kitaran.

Penilaian kualiti permukaan

• Pemeriksaan visual: Memeriksa kecacatan permukaan seperti garis penyemperitan, calar, Filem oksida, atau kecacatan.
• Ujian lekatan salutan: Untuk permukaan anodized atau dicat, ujian standard (Mis., Ujian pita ASTM D3359) memastikan ikatan yang betul.
• Ujian kakisan: Semburan garam (ASTM B117) atau ujian ruang kelembapan untuk mensimulasikan pendedahan luaran untuk aplikasi seni bina atau marin.

Pensijilan dan kebolehkesanan

• Kebolehpercayaan bahan: Setiap penyemperitan dijalankan biasanya disertakan dengan sijil ujian kilang, Penyenaraian Komposisi Kimia, temperatur, sifat mekanikal, dan keputusan ujian.
• ISO 9001 / IATF 16949: Banyak kemudahan penyemperitan yang melayani automotif atau aeroangkasa
  OEM beroperasi di bawah ISO 9001 (Pengurusan Kualiti) atau IATF 16949 (kualiti automotif) sistem untuk memastikan proses konsistensi dan kebolehkesanan.

9. Kesimpulan

Penyemperitan aluminium berdiri sebagai teknologi asas dalam pembuatan moden, membolehkan pengeluaran kompleks yang cekap, kekuatan tinggi, Profil ringan di seluruh industri yang banyak.

Dengan memaksa bilet yang dipanaskan melalui mati yang disesuaikan, extruders dapat mencapai kepelbagaian geometri yang luar biasa dengan sisa bahan yang minimum.

Apabila ditambah dengan pemesinan sekunder dan rawatan permukaan berkualiti tinggi (Anodizing, Salutan serbuk), Profil yang diekstrusi memberikan prestasi mekanikal yang luar biasa, Rintangan kakisan, dan rayuan estetik.

Takeaways utama termasuk:

• Pemilihan aloi: Siri 6000 kekal dominan untuk kekuatan seimbangnya, extrudability, dan potensi anodisasi,
  sementara siri 7000 dan aloi siri 2000 menangani tuntutan kekuatan tinggi dan keletihan khusus.
• Kawalan proses: Homogenisasi bilet yang teliti, pengurusan suhu, reka bentuk mati,
  dan amalan pelinciran adalah penting untuk menghasilkan extrusions bebas kecacatan, terutamanya untuk nisbah penyemperitan yang kompleks atau tinggi.
• Amalan reka bentuk: Mematuhi garis panduan geometri (Ketebalan dinding minimum, fillet, seksyen seragam) memastikan ketepatan dimensi dan mengelakkan melengkapkan.
• Kemampanan: Kitar Semula Penyemperitan Aluminium dan Potensi Ringan menjadikannya Strategi Pengurangan Karbon dalam Pengangkutan, pembinaan, dan elektronik pengguna.
• Trend masa depan: Inovasi proses yang muncul (Hydrostatic, ultrasonik), aloi lanjutan (nano-precipitates, Bahan yang dinilai secara fungsional),
  dan integrasi digital (Industri 4.0, Profil "pintar" yang dibolehkan IoT) berjanji untuk memperluaskan keupayaan penyemperitan jauh melebihi pencapaian hari ini.

Memandangkan industri semakin menuntut ringan, prestasi tinggi, dan penyelesaian yang mampan, Penyemperitan aluminium akan terus berkembang,

didorong oleh inovasi berterusan dalam sains bahan, Teknologi proses, dan pembuatan digital.

Mengikuti perkembangan ini adalah penting bagi jurutera dan pereka yang ingin memanfaatkan potensi penuh penyemperitan aluminium dalam produk dan infrastruktur generasi akan datang.

Pilih perkhidmatan penyemperitan aluminium Langhe

Langhe memanfaatkan peralatan penyemperitan yang terkini, Portfolio aloi yang luas, dan kepakaran proses yang terbukti untuk menyampaikan penyelesaian penyemperitan aluminium turnkey di pelbagai aplikasi.

dari komponen struktur ringan dan automasi perindustrian hingga tenggelam haba berprestasi tinggi dan kemasan seni bina.

Dengan kawalan kualiti yang ketat dan pilihan penghantaran yang fleksibel, Kami membantu pelanggan kami dengan cepat merealisasikan nilai produk yang dipertingkatkan.

Untuk lebih banyak maklumat teknikal atau meminta sampel, Sila berasa bebas Hubungi Langhe Pasukan Teknikal.

 

Soalan Lazim

Apa toleransi dan dimensi yang dapat dicapai dalam penyemperitan aluminium?

• Dimensi luar: Biasanya ± 0.15 mm hingga ± 0.50 mm, bergantung pada ketebalan dinding dan aloi.
• Di dalam (Kosong) Dimensi: Umum ± 0.25 mm hingga ± 1.0 mm.
• Lurus: Selepas meregangkan, Profil sering bertemu < 0.5 pesongan mm per meter.
• Dinding tebal dan keratan rentas yang lebih mudah mencapai toleransi yang lebih ketat dengan lebih mudah; Dinding nipis (< 1.5 mm) atau profil yang sangat kompleks mungkin mempunyai toleransi yang lebih luas dan memerlukan kawalan proses yang lebih tepat.

Apakah rawatan permukaan biasa untuk profil aluminium yang diekstrusi?

• Anodizing: Mewujudkan lapisan oksida tahan lama (5-25 μm) yang meningkatkan rintangan kakisan, kekerasan, dan membolehkan pencelupan warna. Sesuai untuk barangan seni bina atau pengguna hiasan.
• Salutan serbuk: Penggunaan elektrostatik serbuk polimer, kemudian menyembuhkan. Menyediakan pakaian seragam, Kemasan tahan lama dengan rintangan gores dan kimia yang sangat baik.
• Cat cecair (Lukisan basah): Kaedah semburan atau elektrostatik untuk keperluan warna atau tekstur khusus.
• Kemasan mekanikal: Menyikat (bijirin linear), menggilap (kemasan cermin), Sandblasting/Blasting Bead (tekstur matte/satin).
• Salutan PVDF (Mis., Kynar®): Pelapis berprestasi tinggi untuk elemen seni bina luaran dengan UV yang luar biasa, kimia, dan rintangan cuaca.