编辑翻译
经过 Transposh - translation plugin for wordpress
铝制挤出工厂中国制造商

铝挤出: 技术, 合金, 和申请

内容表 展示

1. 介绍

铝制挤出是一个关键的金属形成过程,它可以生产具有高维精度和出色表面饰面的复杂横截面.

它的广泛应用程序范围从建筑窗帘墙壁和窗框到汽车结构组件, 航空航天框架, 电子散热器, 和消费品.

本文提供了深入的, 铝挤出的多角度探索, 涵盖基本原则,

材料选择, 详细的过程步骤, 工具设计, 机械和表面特性, 主要应用, 优点和局限性, 标准, 和质量控制.

2. 什么是铝挤压?

以其核心, 挤压是 塑性变形 过程.

一个 坯料 (预热, 圆柱形的铝合金) 被放在室内, 液压公羊施加力,将钢坯推到形状开口.

由于金属在高压下被挤压, 它塑料在死亡的边缘, 在远端出现,是一个连续的轮廓,其横截面与模具的光圈相匹配.

铝挤出
铝挤出

这个过程的关键是铝的事实 屈服强度随温度升高而降低,

使其能够在升高温度下更容易变形 (通常用于常见铝制合金的400–500°C).

一旦挤出退出死亡, 它保留了模状的精确几何形状, 冷却后,由于清除率和坯料收缩而导致的横截面仅略有减少.

3. 材料和合金

常用的铝合金用于挤出

虽然纯铝 (1100) 可以挤出, 大多数结构和高性能应用都需要合金等级.

6XXX系列 (al-mg-si) 大约代表70–75 % 全球所有挤出的概况, 由于其优异的力量平衡, 耐腐蚀性, 和挤压性.

其他重要系列包括:

合金 / 产品 系列 典型的组成 (主要合金元素) 常见的脾气 关键属性 典型的应用
1100 1xxx ≥ 99.0 % al, cu≤ 0.05 %, fe≤ 0.95 % H12, H14, H18 非常高的耐腐蚀性, 出色的表现性, 低强度 (≈ 80 MPA) 热交换器鳍, 化学设备, 装饰性装饰
3003 3xxx mn≈ 1.0 %, mg≈ 0.12 % H14, H22 良好的耐腐蚀性, 中等力量 (≈ 130 MPA), 良好的形成性 炊具, 一般表/制动形成, 低负载的结构零件
2024
2xxx Cu≈3.8–4.9 %, mg≈1.2–1.8 %, Mn≈0.3–0.9 % T3, T4, T6 高力量 (UTS≈ 430 MPA), 极好的抗疲劳性, 较低的腐蚀 航空皮肤 & 肋骨, 高效果结构零件, 铆钉
5005 / 5052 5xxx mg≈2.2–2.8 %, Cr≈0.15–0.35 % (5052) H32 (5052), H34 优异的耐腐蚀性 (特别是海洋), 中等力量 (≈ 230 MPA) 海洋硬件, 油箱, 化学处理, 建筑面板
6005一个 6xxx 和≈0.6–0.9 %, mg≈0.4–0.7 % T1, T5, T6 很好的挤压性, 中等力量 (T6: ≈ 260 MPA UTS), 良好的可焊性 结构挤出 (例如。, 框架, 栏杆), 汽车底盘零件
6061
6xxx mg≈0.8–1.2 %, 和≈0.4–0.8 %, Cu≈0.15–0.40 % T4, T6 平衡力量 (T6: ≈ 310 MPA UTS), 良好的可加工性, 优质的腐蚀 航空航天配件, 海洋组成部分, 自行车框架, 一般框架
6063 6xxx mg≈0.45–0.90 %, 和≈0.2–0.6 % T5, T6 出色的挤压性, 阳极氧化后良好的表面饰面, 中等力量 (T6: ≈ 240 MPA) 建筑概况 (窗框, 门框), 散热器, 家具
6082 6xxx 和≈0.7–1.3 %, mg≈0.6–1.2 %, Mn≈0.4–1.0 % T6 更高的强度 (T6: ≈ 310 MPA UTS) 比 6063, 良好的耐腐蚀性 结构和建筑挤压 (我市场), 卡车尸体, 框架
6101
6xxx 和≈0.8–1.3 %, mg≈0.5–0.9 %, fe≤ 0.7 % T6 良好的电导率 (≈ 40 % IACS), 公平的力量 (≈ 200 MPA), 很好的挤压性 散热器, 母线, 电导体
6105 6xxx 和≈0.6–1.0 %, mg≈0.5–0.9 %, fe≤ 0.5 % T5 非常好的弯曲性, 体面的力量 (≈ 230 MPA UTS), 良好的电气/热力 标准的T槽轮廓 (例如。, 8020), 机器框架, 热交换器
7005 / 7075 7xxx Zn≈5.1–6.1 %, mg≈2.1–2.9 %, Cu≈1.2–2.0 % (7075) T6, T651 (7075) 强度很高 (7075-T6: UTS≈ 570 MPA), 良好的疲劳阻力, 降低焊接性 航空航天结构成员, 高性能自行车框架, 军事硬件

影响挤出性的关键材料特性

  • 流动应力和温度灵敏度: 挤出坯料所需的力取决于其在挤出温度下的屈服应力.
    炎热温度下流动应力较低的合金更容易挤出, 但可能会牺牲峰值力量.
  • 工作硬化和年龄段的反应: 对降水反应良好的合金 (年龄) 硬化 (例如。, 6061, 6063)
    可以挤出,然后人工老化 (到T5或T6脾气) 实现高强度.
  • 裂纹敏感性: 高强度合金 (7000 系列, 2000 系列) 除非该过程受到严格控制,否则更容易进行热开裂 (模具设计, 方坯均质化, 挤压速度).
  • 谷物结构控制: 均质化 (在铝挤出之前将钢坯保持在中等温度) 有助于消除树突隔离, 减少开裂, 并实现均匀的机械性能.

4. 铝合金的挤压过程

方坯准备和预热

方坯材料和铸件

  • 用于挤出的铝制坯料通常来自直接刻板 (DC) 铸造或连续铸造.
    常见合金包括6xxx系列 (例如。, 6063, 6061, 6105) 和某些7xxx- 或2xxx系列时,需要更高的强度.
  • 在铝挤出之前, 铸造的钢坯经常经历 均质化 热处理 (例如。, 500–550°C持续6-12小时) 减少化学分离并溶解低熔融的共晶相.
    均质化产生更均匀的微观结构, 最小化热量 (热变形时破裂), 并改善总体挤出性.

表面检查和加工

  • 一旦匀浆, 扫描方形缺乏表面缺陷 (裂缝, 氧化物折叠, 或夹杂物).
    任何可见的异常都可以被加工或抛弃的钢坯.
    平滑, 无氧化物的表面有助于防止死亡或局部摩擦加热,这可能会引发裂缝.

预热至挤出温度

  • 钢坯被放入钢坯预热炉中, 它们均匀加热到
    合金的目标挤压温度 (通常在大多数6xxx系列中400–520°C, 7xxx系列略低,以避免过度谷物生长).
  • 精确的温度控制 (±5°C) 至关重要. 如果方坯太冷, 流动应力更高, 增加所需的挤压力并冒着裂缝的风险.
    如果太热, 谷物的生长或低温共晶的融化会削弱钢坯.
  • 方坯预热时间取决于直径和壁厚.
    一个 140 毫米 (5.5“”) 直径钢筋通常需要在良好的熔炉中45–60分钟才能达到从芯到表面的均匀温度.

铝合金的挤出机

挤压按安装和钢坯加载

挤压按类型

  • 液压直接进料: 最常见的. 液压公羊将钢坯推动通过固定的模具组装.
    用“吨位”评级 (例如, 3,000吨的新闻可以产生约3,000公吨的力量).
  • 间接 (落后) 挤压出版社: 模具安装在移动的公羊上, 将其压入固定的方坯容器.
    钢坯和容器之间的摩擦几乎被消除, 降低所需压力. 这样的压力通常很小 (200–1,200吨) 但是可以达到更高的挤压比.
  • 静液压挤压出版社: 钢坯被包裹在装满压力流体的密封室中 (通常是油).
    随着新闻的施加力, 流体压力统一围绕着钢坯, 使其流过死亡.
    这些专门的压力机最大程度地减少摩擦,并挤出脆性或高强度合金, 尽管以较高的资本成本.

钢坯装载和居中

  • 取消了预热的坯料 (通常通过高架起重机或自动滚刀系统) 并放入容器中.
  • 中心/对齐: 大多数现代设施都使用对齐固定装置或在容器嘴里定位环; 钢坯必须与死脸坐着,以避免偏心.
    未对准的坯料会致命破坏死亡或引入不均匀流动模式 (导致表面裂纹或尺寸不准确).

使用虚拟块 / 桥梁死亡

  • 直接挤出, 有一个简短的“虚拟块” (牺牲插入物) 放置在公羊脸和钢坯之间.
    如果钢坯的直径稍小,或者发生轻微的未对准,则虚拟块可保护死亡免受突然锤击.
  • 公羊首先接触虚拟块, 然后将力更均匀地传输到钢坯上.
    间接挤出, 公羊本身带有死亡, 因此没有使用单独的虚拟块.

金属流与死亡相互作用

RAM的进步和压力积累

  • 一旦方坯就位, 操作员 (或CNC控制系统) 发起挤压中风.
    液压油泵会增加压力,直到公羊向前移动, 压缩坯料.
  • 当公羊推, 内部钢坯压力升高. 直接挤出, 方坯和容器墙之间的摩擦消散了一些能量; 在间接或静静力, 摩擦损失要低得多.

模具输入几何学

  • 入口角: 典型的模具具有锥形入口区 (通常20–30°) 将金属从较大的坯料横截面引导到较小的轮廓形状.
    如果这个角度太浅了, 金属可以折叠或流动线的“反转”; 如果太陡, 金属可能与模具表面分开, 引起湍流和表面波动.
  • 移植 / 预成型区域: 当轮廓具有多个空腔或错综复杂的空心时,
    Die Designer将创建一个“端口部分”,以将钢坯金属分为单独的流, 然后重组为最终形状.
    适当的移植可防止金属改组问题 (内部裂缝, 层压).

轴承 (土地) 部分

  • 移植区之后, “轴承长度” (也称为土地) 是直, 最终确定尺寸并控制表面饰面的恒定横截面部分.
  • 长度 对于薄壁6xxx系列挤压,轴承的轴承通常为4-8毫米;
    更长的轴承提高了尺寸精度,但需要更高的挤压力并增加摩擦热量. 短轴承降低了力,但牺牲了宽容.

润滑和涂层

  • 薄膜 基于石墨或陶瓷增强润滑剂 应用于钢坯的入口脸,有时还应用于容器墙.
    这种润滑剂减少了摩擦, 延长生命, 并有助于撤离被困的空气.
  • 有效润滑对于高比率挤出尤其重要 (> 50:1) 或用于难以抗合的合金 (例如7000系列).
  • 有些死脸涂有耐磨层 (例如。, 碳化钨喷雾剂, 镍铝) 为了最大程度地减少金属的疾病和侵蚀.

摩擦和热产生

  • 当金属流过死亡时, 铝和模具表面之间的摩擦会产生热量, 暂时将金属的温度提高到钢坯温度高20-50°C.
    温度升高会导致谷物变形, 表面撕裂, 或死了.
  • 间接和静水挤出可显着降低钢坯/容器界面处的摩擦热量, 以较少的热输入启用较大的挤压比.

挤出方法的变化

铝挤压死亡
铝挤压死亡

直接的 (传统的) 挤压

  • 设置: 模具固定在容器前部的螺栓固定鞋上. 公羊 (通过虚拟块) 将坯料向前推,使金属流过固定的死亡.
  • 优点: 更简单的模具对齐和加载; 直接工具; 在大多数大型挤压压力机中常见.
  • 限制: 钢坯和容器墙之间的摩擦可能很大 (20–70 % 总挤压压力),
    要求给定的挤压比需要更强大的压力. 较高的摩擦也增加了磨损.

间接 (落后) 挤压

  • 设置: 模具安装在公羊的脸上. 当RAM进入容器时, 方坯保持静态, 金属通过模具向后流入挤压场.
  • 优点: 几乎没有容器/钢坯摩擦, 降低需要公羊压力 (有时到20-40 %).
    因为摩擦很低, 将脆性或薄壁合金挤出更可行.
  • 限制: 模具必须安装在公羊上, 因此,RAM孔必须是空心或专门配置的; 总体工具复杂性增加.
    设置时间可能更长, 在某些压力机上的变化更加耗时.

静液压挤出

  • 设置: 钢坯被液体包围 (例如。, 油) 在封闭的室内.
    当压迫压缩流体时, 围绕钢坯的圆周均匀施加压力, 在房间出口的死亡中迫使它.
  • 优点: 模具面和容器壁的摩擦几乎为零 - 这允许极高的挤压比 (经常 > 100:1)
    并形成高强度或其他困难的合金 (例如。, 某些7xxx或5xxx等级) 没有破裂.
    表面饰面通常是优越的, 表面撕裂的发生率非常低.
  • 限制: 设备成本很高. 钱伯斯必须在高压下可靠地密封; 任何流体泄漏都会导致安全危害.
    大部分的吞吐量较低, 因此,静水挤出通常用于较小的截面杆, 电线, 或专业概况.

冷却和淬火

淬火的目的

  • 大多数可热处理的铝合金 (例如。, 6XXX系列, 7XXX系列) 依靠快速冷却 (淬火) 挤出后立即“锁定”过饱和的实心解决方案.
    之后, 人工或自然衰老会沉淀加强阶段.
  • 淬火还可以防止在温度升高的合金中过多的谷物生长.

冷却方法

  • 水猝灭浴: 最常见的方法. 当热挤压退出时, 它直接进入水浴 (深度〜150–200毫米).
    流速和浴温 (通常60–80°C) 受控以使轮廓均匀冷却.
  • 喷淬灭: 高压喷嘴喷水 (有时有空气) 在个人资料上. 复杂的横截面的理想选择,如果简单地浸入某些空心部分可能会捕获水.
  • 空气冷却 / 强迫空气: 仅用于快速淬火并不重要的合金 (例如。, 6063 如果T4脾气是可以接受的).
    还可以在淬火之前用作“预冷”区域以减少热冲击.
  • 组合淬灭: 有些植物使用初始强制阶段 (从中冷却 500 °C降至〜250°C), 然后是喷水或浸入.
    这种交错的方法最大程度地减少了很长或厚的轮廓的翘曲.

避免热冲击

  • 沉浸 500 °C铝制剖面突然进入 20 °C水可以在凉爽的外部诱导拉伸应力,并在内部诱发压缩应力.
    如果冷却太激进了, 配置文件可能破裂或扭曲.
  • 适当的喷嘴放置, 流速调整, 水温控制确保均匀冷却速率并最大程度地减少局部应力浓度.

排序后拉伸和拉直

残余应力和轮廓变形

  • 随着挤压轮廓冷却, 收缩不均 (特别是在长或不对称的横截面中) 会导致鞠躬或扭曲.
    这些扭曲必须纠正以满足直率公差 (ASTM B221, 在 755).

拉伸机

  • 典型的拉伸操作:
    • 轮廓的一端被夹住, 另一个附着在液压上 (或机械) 拉手.
    • 轮廓伸长 (4–5 % 长度) 通过施加受控的拉伸力.
    • 一个直边的灯具将轮廓保持在位, 在紧张时保持挺直.
    • 一旦紧张, 配置文件已释放并允许稍微“弹回”; 因为材料在拉伸过程中产生, 它保留了比以前更直的.
  • 周期时机: 伸展通常发生在淬火的几分钟之内, 在大量谷物稳定之前.
    轮廓比 6 M可能会伸展; 更长的概况 (到 12 m或更多) 在段中签名或依次处理.

仅拉直

  • 对于一些厚, 高分子曲线, 较轻的拉直固定装置 (例如。, 机械媒体或平整机器) 可以使用无明显拉伸伸长的情况.
    然而, 用于薄壁或高度不对称的形状, 全面拉伸是避免回弹问题的全部拉伸.

衰老和回火

可热处理vs. 非热可处理的合金

  • 可热处理的合金 (例如。, 6000-系列, 7000-系列, 一些2000系列) 通过降水硬化获得强度.
    挤出后快速淬火产生过饱和的固体溶液;
    随后的衰老 (在室温或温度升高时) 沉淀加强相 (6xxx中的mg₂si, 7xxx中的η'/η).
  • 非热可处理的合金 (例如。, 1xxx和大多数5xxx合金) 依靠工作硬化 (h-temper).
    挤出后, 他们通常会受到控制冷却, 但是不需要随后的人工衰老才能获得最大的强度.

常见的脾气

  • T4脾气 (自然衰老): 挤出轮廓被淬灭,然后在环境温度下存储几天或几周.
    适当的力量 (〜70–80 % T6) 可以接受.
  • T5脾气 (没有解决方案治疗的人造老化): 挤出的轮廓立即冷却 (淬火) 然后放入老化的烤箱 (例如。, 160–175°C约6–10小时).
    比T4的强度更高,但低于T6.
  • T6脾气 (解决方案 + 人工衰老): 该配置文件已通过解决方案加热处理 (例如。, 〜530°C持续1-2小时), 淬灭, 然后人为地老化 (例如。, 160–180°C 8–12小时).
    产生最高的6xxx系列强度 (例如。, 6061-T6) 或7xxx系列 (例如。, 7075-T6) 挤压.

实际考虑

  • 许多挤压房屋提供T5作为标准的在线服务,因为它可以避免单独的解决方案炉.
    对于非常大或复杂的轮廓, 解冻后解决方案 (实现T6) 将所有长度剪切到成品尺寸后,可以在专用的批次烤箱中进行.
  • 过度衰老 (在升高温度下保持太长或温度太高) 可以减少伸长率或导致不必要的沉淀物, 降低韧性.
6005铝挤出
6005铝挤出

直接vs. 间接vs. 静液压: 比较注释

方面 直接挤出 间接挤出 静液压挤出
钢坯容器摩擦 高的 (20–70 % 负载) 非常低 (几乎没有摩擦) 几乎为零 (液压封装)
需要按吨位 最高 (由于摩擦损失) 一般 (低于直接比率) 最低 (容器没有摩擦)
模具设置的复杂性 相对简单 (螺栓固定在容器上) 更复杂 (依附于移动的公羊) 最复杂的 (密封室, 流体系统)
挤压比能力
最多约50:1 (合金依赖性; > 50:1 极端力量可能) 最多约80:1 (减少摩擦允许更高的比率) 经常 > 100:1 (脆性或特色合金的理想选择)
表面质量 通常很好, 但是如果润滑不良,容易导致线路缺陷 非常好 (低摩擦会减少表面撕裂) 优越的 (几乎为零摩擦, 最小的表面撕裂)
吞吐量 / 成本 高通量; di-null (资本成本中等) 中等吞吐量; 新闻成本中等 较低的吞吐量; 设备成本要高得多
常见用例 大多数一般的工业挤压 (建筑, 汽车, 消费者) 薄壁或高比例挤压 (某些特色合金) 专业杆, 电线, 某些需要最小缺陷的高强度合金

5. 次要操作和表面饰面

一旦原始的挤出轮廓切成长度并拉伸, 许多应用需要辅助加工或审美饰面.

铝挤出过程
铝挤出过程

切割长度

  • 飞行的锯锯: 匹配挤压速度的在线锯站 - 确保连续操作而无需停止挤压压力机.
  • 离线截止锯: 挤压运行后使用的手册或自动带锯或圆形锯,以切割概况为客户指定的长度.

加工和钻井操作

  • 数控铣削, 钻孔, 和敲击: 创建孔, 老虎机, 或复杂的功能.
    如果使用适当的工具几何形状和切割液,铝的可加工性允许高饲料速率和较长的工具寿命.
  • 铣削T-Slots或自定义重点功能: 有时需要在模具成本或几何约束时需要直接挤出某些特征.

表面处理

阳极氧化

  • 创建一个受控的, 多孔氧化物层 (典型的厚度为5–25 µm).
  • 改善耐腐蚀性, 表面硬度, 和美学外观.
  • 允许随后的染色 (染色) 或密封 (增强的耐磨性).

粉末涂料

  • 热固性聚合物粉末静电并固化 (180–200°C).
  • 提供制服, 耐用的效果,具有出色的刮擦和耐化学性.
  • 几乎无限的颜色和纹理可用.

液体绘画 (湿外套)

  • 常规喷雾或静电油漆线.
  • 比粉末涂料更容易受到碎屑的影响,但通常选择用于复杂的颜色混合或极其光滑.

机械饰面

  • 刷牙: 产生一致的线性颗粒 - 占地用于建筑扶手和设备装饰.
  • 抛光/抛光: 实现类似镜子的饰面 - 通常用于装饰应用.
  • 打磨或 珠子喷砂: 赋予均匀的哑光或缎面纹理 - 经常在绘画之前应用以改善粘附.

专业覆盖物

  • PVDF (聚偏二氟) 涂料: 通常用于外部建筑元素 (<0.3 毫米厚度).
    PVDF提供出色的紫外线抗性, 保留颜色, 和气候性.
  • 粉末涂层皱纹或皱纹饰面: 赋予工业或装饰用途的纹理外观.

6. 铝挤出的关键工业应用

6061 铝挤出曲线
6061 铝挤出曲线

建筑和建筑系统

  • 窗户框架: 具有集成热断裂的6063 -T5/T6轮廓, 排水通道, 和天气密封.
  • 幕墙和立面组件: 为精确拟合而设计的复杂的抬高叉和transom, 大风负荷, 和热性能.
  • 结构框架: 模块化栏杆系统, 冠层支撑支撑杆, 幕墙子框架.
  • 太阳安装结构: 轻巧的架子轨和安装支架.

汽车和运输

  • 底盘和框架成员: 挤压碰撞梁, 保险杠增援部队, 悬架组件 - 所有使用高强度6005A或 6061 合金满足崩溃和重量目标.
  • 车顶导轨, 门窗, 和身体成型: 提供审美和结构功能的挤出.
  • 热交换器和散热器: 机油冷却器, 交流蒸发器, 以及通过挤出专业的6000个系列或1xxx系列合金制成的冷凝器标头.

航天

  • 翅膀肋骨, 机身纵梁, 和延长剂: 6000挤出到严格的尺寸公差的合金和7000个系列合金, 然后将年龄变成T6或T651.
  • 内部机舱组件: 顶部垃圾箱, 座椅轨道, 窗框 - 通常涂层或阳极氧.
  • 起落架组件: 一些子组件(例如扭矩管或驱动轴外壳)使用挤压轮廓以轻巧的强度.

电子和热量交换

  • 电力电子的散热器: 挤压 6063 或者 6061 提供复杂的鳍几何形状和较大表面积的轮廓.
  • LED照明灯具: 提供结构安装和热管理的挤压, 通常带有用于LED条和接线的集成通道.
  • 变压器和公共汽车栏围栏: 纯铝挤出或层压的“铝制核心/铜壳”曲线,用于配电分布.

消费产品和家具

  • 体育用品: 自行车框架 (6016, 6061 合金), 梯子导轨, 帐篷杆.
  • 显示单元和搁架: 零售固定装置的模块化挤压框架, 贸易展摊位, 和展览摊.
  • 家具组件: 桌腿, 椅子框架, 抽屉滑动 - 通常用于内部美学.

工业机械和自动化

  • 机器框架和守卫: 30×30毫米至80×80 mm模块化轮廓 (基于 6063 或者 6105) 带有T槽,可轻松安装面板, 传感器, 输送机.
  • 传送带导轨和线性运动指南: 带有集成赛道的挤压指南, 启用紧凑型, 精确的线性系统.
  • 安全围栏和防护障碍: 轻的, 符合工业安全标准的可重构面板 (ISO 14120, OSHA).

7. 铝挤出的优点和局限性

优点

设计灵活性和复杂的横截面

  • 挤出使复杂的空心部分, 多室轮廓,
    和集成的频道 (例如。, 接线管, 垫片凹槽) 通过其他方法,这将是困难或昂贵的.
  • 模具设计的低成本修改允许相对快速的轮廓几何形状迭代.

高材料利用

  • 与板块或锻造和加工相比, 挤出产生最小的swarf/废物.
    未使用的废料可以重新融化并返回钢坯生产循环,但损失最少.

出色的可回收性和可持续性

  • 仅〜5,铝无限可回收 % 从铝土矿产生原代铝所需的能量.
  • 许多铝制挤出公司都通过闭环废料回收运营, 降低碳足迹和原材料成本.

与中等跑步的铸造相比,工具成本相对较低

  • 挤出死亡的前期费用很高 (2,500美元 - $ 15,000+根据复杂性),
    用于中等生产量 (成千上万的零件), 铝制挤压比铸造更经济.

卓越的整理选项

  • 挤出的表面可以氧化, 耐腐蚀, 和美学上令人愉悦的饰面.
  • 紧张的公差 (±0.15 mm) 减少对次级加工或研磨的需求.

限制

非常复杂的形状的初始死亡成本

  • 极其复杂的轮廓可能需要多件拆分模具或专用涂料 (例如。, 陶瓷制品, WC涂料), 驾驶死亡成本向上 $50,000.
  • 用于超低体积 (< 100 M的个人资料), 自定义模具设置可能没有合理.

几何约束

  • 最小壁厚: 通常 1.5 标准合金的毫米. 较薄的特征会增加表面开裂的风险, 死了, 或排序后翘曲.
  • 大幅减少的横截面: 横截面的突然变化会导致金属包装 (过度排斥) 或排序不足; 需要平稳的过渡和宽敞的鱼片.

表面缺陷

  • 如果维护失误,可见的“模具线”或“纵梁”可能会出现, 或者如果合金清洁不良.
  • 非金属包裹物或氧化物膜 (来自不良润滑控制) 可能导致表面斑点很难掩盖, 即使在阳极氧化后.

特定于合金的缺点

  • 一些高强度合金 (7000, 2000 系列) 更容易进行热开裂,需要非常紧密的过程控制, 这同时提高了废料和工具成本.
  • 在某些关键的航空航天或国防应用中,低成本6xxx系列可能不满足高温或极高的需求.

8. 质量控制和行业标准

相关标准

  • ASTM B221 (“铝和合金挤出条的标准规范, 杆, 金属丝, 概况, 和管子”):
    定义化学成分, 机械属性要求, 以及各种合金指定和脾气的尺寸公差.
  • 在 755/在 12020: 欧洲挤压铝轮廓标准 - 指定线性和角度的公差, 表面质量, 和机械性能.
  • 只是H4100: 日本标准涵盖类似的挤出产品规格.

维度检查

  • 卡尺和微米: 手动检查功能可通过手动工具访问的功能.
  • 协调测量机 (CMM): 高准确的3D扫描复杂的轮廓扫描, 特别是在验证航空或汽车应用的复杂公差和质量时.
  • 光学扫描仪: 非接触激光扫描仪可以快速将整个横截面与CAD模型进行比较以检测翘曲或死亡磨损.

机械测试

  • 拉伸测试: 从挤出的碎片中切出的优惠券以测量屈服强度, 最终的拉伸强度, 和纵向和横向的伸长 (各向异性可以存在).
  • 硬度测试: 洛克韦尔或维克斯测试以确认温度状况, 特别是对于人工衰老 (T6) 与自然衰老相比 (T4).
  • 疲劳测试: 偶尔需要关键的结构组件 (例如。, 航空航天框架) 在循环载荷下验证长期性能.

表面质量评估

  • 视觉检查: 检查表面瑕疵,例如挤出线, 划痕, 氧化物膜, 或瑕疵.
  • 涂层粘附测试: 用于阳极氧化或涂漆的表面, 标准化测试 (例如。, ASTM D3359磁带测试) 确保适当的联系.
  • 腐蚀测试: 盐喷雾 (ASTM B117) 或湿度室测试,以模拟建筑或海洋应用的室外暴露.

认证和可追溯性

  • 物质可追溯性: 每次挤出运行通常都伴有磨坊测试证书, 上市化学成分, 脾气, 机械性能, 和测试结果.
  • ISO 9001 / IATF 16949: 许多服务汽车或航空航天的挤压设施
    OEM在ISO下运行 9001 (质量管理) 或IATF 16949 (汽车质量) 确保过程一致性和可追溯性的系统.

9. 结论

铝制挤压是现代制造中的基石技术, 实现复杂的有效生产, 高强度, 无数行业的轻量级概况.

通过量身定制的模具强迫加热的钢坯, 挤出机可以使用最小的材料废物实现显着的几何多功能性.

与二级加工和高质量的表面处理结合时 (阳极氧化, 粉末涂料), 挤出轮廓提供出色的机械性能, 耐腐蚀性, 和审美吸引力.

关键要点包括:

  • 合金选择: 6000系列的平衡力量仍然占主导地位, 挤压性, 和阳极潜力,
    而7000系列和2000系合金满足了专业的高强度和疲劳需求.
  • 过程控制: 细致的方坯均质化, 温度管理, 模具设计,
    润滑实践对于产生无缺陷的挤压至关重要, 特别是对于复杂或高挤压比.
  • 设计实践: 遵守几何指南 (最小壁厚, 鱼片, 统一部分) 确保尺寸准确性并避免扭曲.
  • 可持续性: 铝挤出的可回收性和轻巧的潜力使其成为运输中碳减少策略的关键, 建造, 和消费电子产品.
  • 未来趋势: 新兴过程创新 (静液压, 超声波), 高级合金 (纳米份量, 功能分级的材料),
    和数字整合 (行业 4.0, IOT支持的“智能”配置文件) 承诺将挤出能力扩展到今天的成就之外.

随着行业越来越需要轻量级, 高性能, 和可持续解决方案, 铝挤压将继续发展,

受材料科学创新的驱动, 过程技术, 和数字制造.

与这些发展保持同步对这些发展的工程师和设计师至关重要.

铝制挤出服务制造商
铝制挤出服务制造商

选择Langhe铝制挤出服务

狼河 利用其最先进的挤出设备, 广泛的合金投资组合, 并经过验证的流程专业知识,可以在广泛的应用中提供交钥匙铝制挤压解决方案.

从轻巧的结构组件和工业自动化到高性能的散热器和建筑饰面.

具有严格的质量控制和灵活的交付选择, 我们帮助客户迅速实现增强的产品价值.

有关更多技术细节或请求样品, 请随时 联系Langhe 技术团队.

 

常见问题解答

在铝制挤出中可以实现什么公差和尺寸?

  • 外部维度: 通常±0.15 mm至±0.50毫米, 取决于壁厚和合金.
  • 里面 (空洞的) 方面: 通常±0.25 mm至±1.0 mm.
  • 直率: 拉伸后, 个人资料经常相遇 < 0.5 MM挠度每米.
  • 较厚的墙壁和简单的横截面更容易实现更紧密的公差; 薄壁 (< 1.5 毫米) 或高度复杂的轮廓可能具有更大的公差,并且需要更精确的过程控制.

什么是挤压铝剖面的常见表面处理?

  • 阳极氧化: 创建耐用的氧化物层 (5–25 µm) 改善耐腐蚀性, 硬度, 并允许染色. 装饰建筑或消费品的理想选择.
  • 粉末涂料: 聚合物粉末的静电应用, 然后固化. 提供统一, 耐用的饰面,具有出色的刮擦和耐化学性.
  • 液体油漆 (湿绘画): 用于专门颜色或纹理要求的喷雾或静电方法.
  • 机械饰面: 刷牙 (线性颗粒), 抛光 (镜面饰面), 喷砂/珠爆炸 (哑光/缎面纹理).
  • PVDF涂料 (例如。, 凯纳尔®): 外部建筑元素具有特殊紫外线的高性能涂料, 化学, 和抗天气.

发表评论

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

滚动至顶部

获取即时报价

请填写您的信息,我们会及时与您联系.