1. Características dos materiais de extrusión de precisión especial de aluminio e aliaxe de aluminio
Este tipo de produto ten unha forma especial, un grosor de parede fino, un peso unitario lixeiro e requisitos de tolerancia moi estritos. Estes produtos adoitan denominarse perfís (tubos) de precisión (ou ultraprecisión) de aliaxe de aluminio e a tecnoloxía para producir tales produtos chámase precisión. extrusión (ou ultra-precisión).
As principais características das extrusións de precisión especial (ou ultra-precisión) de aliaxe de aluminio son:
(1) Hai moitas variedades, lotes pequenos, e a maioría deles son materiais de extrusión de propósitos especiais, que se usan en case todos os ámbitos da vida e todos os aspectos da vida das persoas, incluídos todos os produtos de extrusión, como tubos, barras, perfís. e fíos, que inclúen varias aliaxes e estado. Debido á súa pequena sección transversal, grosor de parede delgada, peso lixeiro e pequenos lotes, xeralmente non é fácil organizar a produción.
(2) Formas complicadas e contornos especiais, na súa maioría con forma, planas, anchas, aladas, dentadas, perfís ou tubos porosos. A superficie por unidade de volume é grande e a tecnoloxía de produción é difícil.
(3) Ampla aplicación, rendemento especiais e requisitos funcionais. Co fin de satisfacer os requisitos de uso do produto, son seleccionados moitos estados de aliaxe, que abarcan case todas as aliaxes desde as series 1××× ata 8××× e decenas de estados de tratamento, con alto contido técnico.
(4) Aspecto exquisito e grosor da parede delgada, xeralmente inferior a 0,5 mm, algúns incluso chegan a uns 0,1 mm, o peso por metro é de só uns poucos gramos a decenas de gramos, pero a lonxitude pode alcanzar varios metros ou mesmo centos de metros. .
5) Os requisitos de precisión dimensional e tolerancia xeométrica da sección son moi estritos. En xeral, as tolerancias dos pequenos perfís de precisión de aliaxe de aluminio son máis do dobre que as tolerancias especiais das normas JIS, GB e ASTM. A tolerancia do grosor da parede dos perfís de aliaxe de aluminio de precisión xeral debe estar entre ± 0,04 mm e 0,07 mm, mentres que a tolerancia do tamaño da sección dos perfís de aliaxe de aluminio de ultraprecisión pode ser tan alta como ± 0,01 mm. Por exemplo, o peso do perfil de aluminio de precisión utilizado para o potenciómetro é de 30 g/m e o rango de tolerancia do tamaño da sección é de ± 0,07 mm. A tolerancia do tamaño da sección transversal dos perfís de aluminio de precisión para teares é de ± 0,04 mm, a desviación do ángulo é inferior a 0,5 ° e o grao de flexión é de 0,83 × L. Outro exemplo é o tubo plano ultrafino de alta precisión para automóbiles, cunha anchura de 20 mm, unha altura de 1,7 mm, un grosor de parede de 0,17±0,01 mm e 24 buratos, que son perfís típicos de aliaxe de aluminio de ultraprecisión.
(6) Ten un alto contido técnico e é moi difícil de producir e ten requisitos especiais para equipos de extrusión, ferramentas, tochos e procesos de produción. A figura 1 é un exemplo da sección dalgúns perfís de aliaxe de aluminio de pequena precisión.
2. Clasificación de materiais de extrusión de precisión especial de aliaxe de aluminio
As extrusións de aliaxe de aluminio de precisión ou ultra-precisión úsanse amplamente en instrumentos electrónicos, equipos de comunicación e ciencia de vangarda, defensa nacional e industria militar, instrumentos mecánicos de precisión, equipos de corrente débil, aeroespacial, industria nuclear, enerxía e enerxía, submarinos e buques, automóbiles e ferramentas de transporte, equipos médicos, ferramentas de hardware, iluminación, fotografía e aparellos electrónicos. En xeral, as extrusións de aliaxe de aluminio de precisión ou ultraprecisión pódense dividir en dúas categorías segundo as súas características de aspecto: a primeira categoría son os perfís de pequenas dimensións. Este tipo de perfil tamén se denomina perfil ultra-pequeno ou mini-forma. O seu tamaño total adoita ser só duns milímetros, o espesor mínimo da parede é inferior a 0,5 mm e o peso unitario é de varios gramos a decenas de gramos por metro. Debido ao seu pequeno tamaño, normalmente son necesarias tolerancias estreitas neles. Por exemplo, a tolerancia das dimensións da sección transversal é inferior a ± 0,05 mm. Ademais, os requisitos de rectitud e torsión dos produtos extruídos tamén son moi estritos.
O outro tipo son perfís que non son moi pequenos en tamaño de sección transversal pero requiren tolerancias dimensionais moi estritas, ou perfís que teñen unha forma de sección transversal complexa e grosor de parede fino aínda que o tamaño da sección transversal é grande. A figura 2 mostra o tubo de forma especial (aluminio puro industrial) extruído por unha empresa xaponesa nunha prensa hidráulica horizontal de 16,3 MN cunha matriz especial dividida para un condensador de aire acondicionado para automóbiles. A dificultade de conformación por extrusión deste tipo de perfil non é menor que a do anterior tipo de perfil ultra-pequeno. Os perfís extruídos con gran tamaño de sección e requisitos de tolerancia moi estritos non só requiren tecnoloxía avanzada de deseño de moldes, senón que tamén requiren tecnoloxía de xestión estrita para todo o proceso de produción, desde o produto en branco ata o acabado.
Desde principios da década de 1980, debido á aplicación práctica da tecnoloxía de extrusión continua Conform e ao desenvolvemento da tecnoloxía industrial, a extrusión de perfís pequenos e ultra-pequenos desenvolveuse rapidamente. Non obstante, debido a varias razóns, como as limitacións dos equipos, os requisitos de calidade do produto e os avances na tecnoloxía de extrusión, a produción de pequenos perfís en equipos de extrusión convencionais aínda representa unha gran proporción. A figura 2 mostra os perfís de precisión da extrusión de matrices divididas convencionais. A vida útil do molde (especialmente a forza e a resistencia ao desgaste da ponte de derivación e do núcleo do molde) e o fluxo de material durante a extrusión convértense nos principais factores que afectan a súa produción. Isto débese a que ao extruir o perfil, o tamaño do núcleo do molde é pequeno e a forma complexa, e a resistencia e a resistencia ao desgaste son factores importantes que afectan a vida útil do molde, a vida útil do molde afecta directamente ao custo de produción. Por outra banda, moitos perfís de precisión teñen paredes finas e formas complexas, e o fluxo de materiais durante o proceso de extrusión afecta directamente á forma e á precisión dimensional dos perfís.
Para evitar que a película de óxido e o aceite da superficie do tocho flúen ao produto e garantir a calidade uniforme e fiable do produto, o tocho quentado á temperatura establecida pódese pelar antes da extrusión (chamado pelado en quente) e a continuación, coloque rapidamente no barril de extrusión para a extrusión. Ao mesmo tempo, a xunta extruída debe manterse limpa para evitar que o aceite e a sucidade se adhiran á xunta durante o proceso de eliminación do exceso de presión despois dunha extrusión e a instalación da xunta na seguinte extrusión.
Segundo a precisión dimensional da sección e a tolerancia de forma e posición, a extrusión de aliaxe de aluminio de precisión especial pódese dividir en perfís de aliaxe de aluminio de precisión especial e perfís pequenos (miniatura) de aliaxe de aluminio de ultra alta precisión. En xeral, a súa precisión supera o estándar nacional (como GB, JIS, ASTM, etc.) A ultra-alta precisión chámase perfís de aliaxe de aluminio de precisión especial, por exemplo, a tolerancia dimensional é superior a ± 0,1 mm, a tolerancia do espesor da parede de a superficie rota está dentro de ± 0,05 mm ~ ± 0,03 mm perfís e tubos.
Cando a súa precisión é máis do dobre que o estándar nacional de ultra-alta precisión, chámase un perfil de aliaxe de aluminio de ultra-alta precisión (en miniatura) pequeno, como unha tolerancia de forma de ± 0,09 mm, unha tolerancia de espesor de parede de ± 0,03 mm ~ ± ± 0,01 mm para un perfil ou tubo pequeno (en miniatura).
3. Perspectivas de desenvolvemento de materiais de extrusión de precisión especiais de aluminio e aliaxes de aluminio
En 2017, a produción e vendas de materiais de procesamento de aluminio no mundo superaron os 6000kt/a, dos cales a produción e vendas de materiais de extrusión de aluminio e aliaxes de aluminio superaron os 25000kt/a, representando máis do 40% da produción e vendas totais de aluminio. As barras medianas extruídas de aluminio representaron o 90%, das cales os perfís e barras xerais e os perfís de construción civil de pequenas e medianas dimensións representaron máis do 80% da barra, os perfís grandes e medianos e os perfís especiais especiais e as barras só representaron preto de aproximadamente. 15%. O tubo representa preto do 8% do material extruído de aliaxe de aluminio, mentres que o tubo con forma e o tubo especial especial representan só preto do 20% do tubo. Pódese ver polo anterior que a maior produción e vendas de materiais de extrusión de aluminio e aliaxes de aluminio e os máis utilizados son os perfís de construción civil de pequeno e mediano tamaño, os perfís xerais e as barras e tubos. E os perfís especiais, barras e tubos só representan preto do 15%, as principais características destes produtos son: con funcións especiais ou rendemento; Dedicado a un propósito particular; Ter un tamaño de especificación grande ou pequeno; Con precisión dimensional extremadamente alta ou requisitos de superficie. Polo tanto, a variedade é máis e o lote é menor, a necesidade de aumentar os procesos especiais ou engadir algúns equipos e ferramentas especiais, a produción é difícil e o contido técnico é alto, o custo de produción aumenta e o valor engadido aumenta.
Co progreso da ciencia e a tecnoloxía e a mellora continua dos estándares de vida das persoas, presentáronse requisitos cada vez máis altos para a produción, calidade e variedade de produtos de extrusión de aluminio e aliaxes de aluminio, especialmente nos últimos anos, a aparición da personalización do produto. impulsou o desenvolvemento de perfís e tubaxes especiais con características personalizadas e usos específicos.
Os perfís de ultra-precisión son amplamente utilizados en instrumentos electrónicos, comunicacións, equipos de correos e telecomunicacións, maquinaria de precisión, instrumentos de precisión, equipos de corrente débil, aeroespacial, submarinos e buques nucleares, industria automotriz e outros campos de paredes pequenas e finas, tamaño de sección moi pezas precisas. Normalmente os requisitos de tolerancia son moi estritos, por exemplo, a tolerancia do tamaño do contorno da sección é inferior a ± 0,10 mm, a tolerancia do espesor da parede é inferior a ± 0,05 mm. Ademais, a planitude, torsión e outras tolerancias de forma e posición dos produtos extruídos tamén son moi estritas. Ademais, no proceso de extrusión de pequenos perfís especiais de aliaxe de aluminio de ultra-precisión, o equipo, o molde, o proceso son requisitos moi estritos. Debido ao rápido desenvolvemento da industria moderna, á defensa nacional de vangarda e á investigación científica e outras empresas e á mellora do grao de personalización, o número, variedade e calidade de pequenos perfís de ultraprecisión son cada vez máis elevados, aínda que nos últimos anos, desenvolveu e produciu unha gran cantidade de pequenos perfís de aliaxe de aluminio de alta precisión, pero aínda non pode satisfacer as necesidades do mercado, en particular, aínda hai unha gran brecha entre a tecnoloxía doméstica e os equipos para a produción de pequenos perfís de aliaxe de aluminio de ultra-precisión e nivel avanzado internacional, que non poden satisfacer a demanda do mercado interno e estranxeiro e deben ser atrapados.
4. Conclusión
A extrusión de precisión especial de aluminio e aliaxe de aluminio (perfís e tubos) é un tipo de forma complexa, espesor de parede delgada, tolerancia dimensional e requisitos de precisión de forma e posición son moi esixentes, alto contido técnico, produción difícil de materiais altos e finos, é o nacional. economía e defensa nacional materiais clave indispensables, moi ampla gama de usos, prometedoras perspectivas de desenvolvemento do material. A produción deste produto ten requisitos especiais para os equipos de tacho, ferramentas e extrusión e proceso de extrusión, e hai que resolver unha serie de problemas técnicos clave para obter excelentes produtos en lotes.
Editado por May Jiang de MAT Aluminium
Hora de publicación: abril-07-2024
