Mikä on alumiinin suulakepuristusprosessi?
alumiinivalu, alumiinin painevaluAlumiinipursotusta ei ole arvostettu ainoastaan siksi, että siitä saadaan vahva mutta kevyt osa, vaan myös sen joustava ja kustannustehokas rakenne on tekijä. Sitä käytetään rakennus-, ilmailu-, auto- ja elektroniikkateollisuudessa sekä lähes kaikkialla siltä väliltä. Alumiinisekstruusio on yksi niistä prosesseista, jotka osoittavat innovatiivisen suunnittelun ja tehokkaan tuotannon välistä tasapainoa, josta on juuri tulossa yksi valmistusteollisuuden hallitsevista menettelyistä. Alumiini on yksi suosituimmista metalleista nykyaikaisessa teollisuudessa, ja sitä arvostetaan sen keveyden, lujuuden, kestävyyden ja myös sen korroosionkestävyyden vuoksi. Alumiini on näkyvästi läsnä elämässämme: kaupunkiemme pilvenpiirtäjien rakentamisessa, autoissamme ja muissa päivittäisessä elämässämme käyttämissämme laitteissa. Yksi tärkeimmistä valmistusprosesseista, joka on varmistanut monipuolisuuden, on alumiinin suulakepuristusprosessi. Ekstruusiolla tarkoitetaan laajasti metallin muodonmuutosmenetelmiä, joissa metallia työnnetään tai puristetaan muotin läpi hammastahnan tapaan. Alumiinista muodostetaan pidempiä jatkuvia, lopullisia, ennalta määrättyjä poikkileikkauksen muotoja olevia osia työntämällä kiinteitä lohkoja muistuttavia esineitä (ns. aihioita) jo lämmitetyn muotin läpi. Nämä profiilit voivat olla tavallisia tankoja, putkia tai erittäin monimutkaisia ja erityisesti tietyn teollisuudenalan vaatimusten mukaisesti valmistettuja profiileja. Tässä artikkelissa opimme kaiken alumiinin suulakepuristusprosessista; sen historiasta, suulakepuristusprosessista, tyypeistä, sovelluksista, eduista ja rajoituksista sekä sen kasvavista mahdollisuuksista valmistuksen tulevaisuudessa. Historiallinen tausta Ajatus suulakepuristamisesta valmistusprosessina on peräisin 1700-luvun lopulta. Ensimmäinen tunnettu ekstruusiomenetelmä oli brittiläisen keksijän Joseph Bramahin keksintö, jonka hän patentoi vuonna 1797. Sen sijaan hän käytti prosessia, jossa taipuisia metalleja, kuten lyijyä, työnnettiin muotin läpi pitkien, samannäköisten kappaleiden ja ennen kaikkea putkien muotoilemiseksi. Puristamisprosessin esikäsittely oli keksintö. Pehmeämpien metallien suulakepuristaminen oli ollut pitkälti 1800-luvulle saakka tekniikan estämä. Todellinen läpimurto tapahtui 220-luvun alussa, kun löydettiin taloudellisia tapoja valmistaa alumiinia. Alumiinin hankinta saatiin halvemmaksi ja laajamittaiseen tuotantoon, kun Charles Martin Hall keksi vuonna 1886 Yhdysvalloissa ja Paul H. Roult erikseen Ranskassa Hall-Heroult-prosessin. Alumiinin keksimisen jälkeen ei kestänyt kauan, ennen kuin tiedemiehet ja valmistajat näkivät suulakepuristamisen tarjoamat mahdollisuudet. Alumiinin suulakepuristustekniikan käyttö alkoi yleistyä 20-luvulla, ja se tuli voimaan erityisesti Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Sitä hyödynnettiin laajamittaisesti toisessa maailmansodassa, kun teollisuus tarvitsi kevyttä mutta kestävää materiaalia lentokoneisiin, armeijan käyttämiin ajoneuvoihin ja rakennuksiin. Sittemmin linjavalutekniikka on keksitty ja sitä on laajennettu paljon pidemmälle kuin alumiinin suulakepuristusta, joka tuli ensin esiin sotilasaloilla. Mitä on suulakepuristettu alumiini? Alumiinin suulakepuristus on kaupallinen fyysinen menetelmä, jota käytetään kiinteän alumiinin muovauttamisessa muodoiksi, jotka ovat pitkiä ja joilla on tietty poikkileikkaus. Idea on yksinkertainen: alumiinilohko (aihio) kuumennetaan muokattavaksi ja pakotetaan kovalla paineella teräksestä valmistettuun muottiin. Puristettaessa muotin läpi alumiini ottaa aukon muodon, joka voi olla suora, ontto tai kiinteä tai erittäin monimutkainen profiili. Parhaiten suulakepuristukseen soveltuva vertauskuva on hammastahnatuubin suulakepuristus. Kuten hammastahna, se ottaa suuttimen muodon, ja samalla tavalla suulakepuristettu alumiini ottaa muotin muodon. Alumiinin suulakepuristamisen etuna on mahdollisuus valmistaa kevyitä mutta vahvoja komponentteja täsmälleen oikean muotoisina. Tuloksena syntyvät suulakepuristetut profiilit voidaan suikaloida eri pituiseksi, ja ne voidaan myös viimeistellä edelleen, kuten anodisoida, jauhemaalata ja viimeistellä. Kaikki nämä parannukset parantavat suorituskykyä, kulutusta ja ulkonäköä. Joustavuutensa ansiosta siitä on tullut yksi suulakepuristusprosesseista, joiden soveltamisalaan on turvauduttu eri aloilla, kuten rakennusteollisuudessa, ilmailuteollisuudessa, elektroniikkateollisuudessa, kuljetusalalla ja jopa kulutustuoteteollisuudessa. Kyse ei ole vain prosessista, vaan myös elintärkeästä sillasta, joka yhdistää alkuperäisen ruostumattoman teräksen ja sen omaksutun toiminnallisuuden, joka määrittelee nykyistä tekniikkaa ja korkeaa rakentamista. Alumiinin suulakepuristusprosessi vaiheittain Profiilin karakterisointi ja seoksen valinta Aihion valu ja kastaminen skalpaus tai sahaus Aihion tarkastus Aihion lämmittäminen Aihion lämmittäminen Muotin ja työkalujen valmistaminen Puristimen voitelu ja valmistelu Aihion lastaus ja laadunvalvonta Puristimen käynnistäminen Läpimurtoekstruusio, tasainen sinkoutuminen pöydällä Nopea jäähdytys (välitön sammutus) Käsittelylämpötila jäähdytystä varten Profiilit jäähtyvät pöydällä sammutuksen jälkeen, kunnes niitä voidaan käsitellä ilman jälkiä tai vääntymistä. Pehmeä, hallittu jäähdytys minimoi jäännösjännityksen. Venytys / suoristus Leikkaus takaisin pituuteen Lämpökäsittely (tarvittaessa) Pintakäsittely (valinnainen) Koneistus ja valmistus (tarpeen mukaan) Profiilit CNC-koneistetaan, rei'itetään, porataan, kierteitetään tai taivutetaan. Ohuiden tai monimutkaisten profiilien toleranssien toistettavuuden ja hallinnan varmistamiseksi käytetään apuvälineitä/kiinnittimiä. Testaus ja laadunvalvonta Muottien viritys ja kunnossapito Kun mittasuhteet tai pinnanlaatu eivät ole hallinnassa, laakereiden pituutta ja virtaustasapainoa voidaan muuttaa; muotit voidaan kiillottaa ja, jos se ei ole ehdottoman tarpeellista, nitroida; muotit kiillotetaan ja puhdistetaan. Pakkaus ja logistiikka Miksi jokainen vaihe on tärkeä Alumiiniextruusiossa käytettävät komponentit Alumiiniextruusiossa alumiinin suulakepuristus perustuu oikean alumiiniseoksen valintaan mekaanisten, lämpö- ja korroosiovaatimusten mukaisesti. Eri teollisuudenalojen vaatimat ominaisuudet eroavat toisistaan, joten seosten valintaan vaikuttavat lujuus, sitkeys, korroosionkestävyys ja lämpökäsiteltävyys. 1000-sarja (Käytännössä puhdas alumiini) 3000-sarja (Al-Mn-seokset) 5000-sarja (Al-Mg-seokset) 6000-sarja (Al-Mg-Si-seokset) 7000-sarja (Al-Zn-Mg-Cu-seokset) Muut erikoisseokset Koostumuksen samankaltaisuuden säilyttämiseksi samaa seosta sisältävää kierrätettävää alumiiniromua käytetään usein uudelleen. Alumiiniextruusiomateriaalit Pikataulukko Tekninen taulukko todennäköisistä yleisistä alumiiniseoksista, joita käytetään ekstruusiossa, tärkeimmistä ominaisuuksista ja vakiintuneista ekstruusioparametreista seuraavasti: Seossarja









