1. Značilnosti posebnih natančnih ekstruzijskih materialov iz aluminija in aluminijevih zlitin
Ta vrsta izdelka ima posebno obliko, tanko debelino stene, majhno težo in zelo stroge zahteve glede tolerance. Takšni izdelki se običajno imenujejo precizni (ali ultraprecizni) profili (cevi) iz aluminijevih zlitin, tehnologija izdelave takih izdelkov pa se imenuje precizna. (ali ultra-precizno) iztiskanje.
Glavne značilnosti posebnih natančnih (ali ultra-natančnih) ekstruzij iz aluminijeve zlitine so:
(1) Obstaja veliko vrst, majhnih serij in večina jih je materialov za ekstrudiranje za posebne namene, ki se uporabljajo v skoraj vseh družbenih slojih in vseh vidikih življenja ljudi, vključno z vsemi izdelki za ekstrudiranje, kot so cevi, palice, profili in žice, ki vključujejo različne zlitine in stanja. Zaradi majhnega prereza, tanke debeline stene, majhne teže in majhnih serij na splošno ni enostavno organizirati proizvodnje.
(2) Zapletene oblike in posebne konture, večinoma oblikovani, ravni, široki, krilati, nazobčani, porozni profili ali cevi. Površina na enoto prostornine je velika, proizvodna tehnologija pa težavna.
(3) Široka uporaba, posebne zmogljivosti in funkcionalne zahteve. Da bi izpolnili zahteve glede uporabe izdelka, so izbrana številna stanja zlitin, ki pokrivajo skoraj vse zlitine od serij 1××× do 8××× in na desetine stanj obdelave, z visoko tehnično vsebino.
(4) Odličen videz in tanka debelina stene, na splošno manj kot 0,5 mm, nekatere celo dosežejo približno 0,1 mm, teža na meter je le nekaj gramov do deset gramov, dolžina pa lahko doseže več metrov ali celo stotine metrov .
5) Zahteve glede dimenzijske natančnosti in geometrijske tolerance odseka so zelo stroge. Na splošno so tolerance majhnih natančnih profilov iz aluminijeve zlitine več kot dvakrat strožje od toleranc posebnih razredov v standardih JIS, GB in ASTM. Toleranca debeline stene splošnih natančnih profilov iz aluminijeve zlitine mora biti med ±0,04 mm in 0,07 mm, medtem ko je toleranca velikosti preseka ultra natančnih profilov iz aluminijeve zlitine lahko celo ±0,01 mm. Na primer, teža natančnega aluminijastega profila, uporabljenega za potenciometer, je 30 g/m, tolerančno območje velikosti preseka pa je ±0,07 mm. Toleranca velikosti prečnega prereza preciznih aluminijastih profilov za statve je ±0,04 mm, odstopanje kota je manjše od 0,5°, stopnja upogiba pa 0,83×L. Drug primer je visoko natančna ultratanka ravna cev za avtomobile s širino 20 mm, višino 1,7 mm, debelino stene 0,17±0,01 mm in 24 luknjami, ki so tipični ultra natančni profili iz aluminijeve zlitine.
(6) Ima visoko tehnično vsebino in ga je zelo težko izdelati ter ima posebne zahteve za ekstruzijsko opremo, orodja, gredice in proizvodne procese. Slika 1 je primer prereza nekaterih majhnih preciznih profilov iz aluminijeve zlitine.
2. Razvrstitev posebnih natančnih ekstruzijskih materialov iz aluminijevih zlitin
Precizni ali ultra-precizni iztiski iz aluminijeve zlitine se pogosto uporabljajo v elektronskih instrumentih, komunikacijski opremi in vrhunski znanosti, nacionalni obrambi in vojaški industriji, preciznih mehanskih instrumentih, opremi za šibki tok, vesoljski industriji, jedrski industriji, energiji in energiji, podmornicah in ladjah, avtomobili in transportna orodja, medicinska oprema, strojna orodja, razsvetljava, fotografija in elektronske naprave. Na splošno lahko natančne ali ultraprecizne ekstruzije iz aluminijeve zlitine razdelimo v dve kategoriji glede na značilnosti videza: prva kategorija so profili z majhnimi dimenzijami. To vrsto profila imenujemo tudi ultra majhen profil ali mini oblika. Njegova skupna velikost je običajno le nekaj milimetrov, najmanjša debelina stene je manjša od 0,5 mm, teža enote pa je nekaj gramov do deset gramov na meter. Zaradi njihove majhnosti so na njih običajno potrebne majhne tolerance. Na primer, toleranca dimenzij prečnega prereza je manjša od ±0,05 mm. Poleg tega so tudi zahteve glede ravnosti in zvijanja ekstrudiranih izdelkov zelo stroge.
Druga vrsta so profili, ki niso zelo majhni v prečnem prerezu, vendar zahtevajo zelo stroga dimenzijska odstopanja, ali profili, ki imajo zapleteno obliko prečnega prereza in tanko debelino stene, čeprav je prečni prerez velik. Slika 2 prikazuje cev posebne oblike (industrijski čisti aluminij), ki jo je ekstrudiralo japonsko podjetje na vodoravni hidravlični stiskalnici 16,3 MN s posebno razcepno matrico za kondenzator avtomobilske klimatske naprave. Težavnost ekstruzijskega oblikovanja te vrste profila ni nič manjša kot pri prejšnji vrsti ultra-majhnega profila. Ekstrudirani profili z velikim presekom in zelo strogimi zahtevami glede tolerance ne zahtevajo samo napredne tehnologije oblikovanja kalupov, ampak zahtevajo tudi strogo tehnologijo upravljanja za celoten proizvodni proces od surovca do končnega izdelka.
Od začetka osemdesetih let prejšnjega stoletja se je zaradi praktične uporabe tehnologije neprekinjenega iztiskanja Conform in razvoja industrijske tehnologije ekstrudiranje majhnih in ultra majhnih profilov hitro razvilo. Vendar pa zaradi različnih razlogov, kot so omejitve opreme, zahteve glede kakovosti izdelkov in napredek v tehnologiji iztiskanja, proizvodnja majhnih profilov na običajni opremi za iztiskanje še vedno predstavlja velik delež. Slika 2 prikazuje natančne profile iztiskanja običajnih deljenih matric. Življenjska doba kalupa (zlasti trdnost in odpornost proti obrabi premostitvenega mostu in jedra kalupa) in pretok materiala med iztiskanjem postaneta glavna dejavnika, ki vplivata na njegovo proizvodnjo. To je zato, ker je pri ekstrudiranju profila velikost jedra kalupa majhna in oblika zapletena, trdnost in odpornost proti obrabi pa sta pomembna dejavnika, ki vplivata na življenjsko dobo kalupa, življenjska doba kalupa pa neposredno vpliva na proizvodne stroške. Po drugi strani pa ima veliko natančnih profilov tanke stene in zapletene oblike, pretok materialov med postopkom ekstrudiranja pa neposredno vpliva na obliko in dimenzijsko natančnost profilov.
Da bi preprečili, da bi oksidni film in olje na površini gredice pritekla v izdelek ter zagotovili enakomerno in zanesljivo kakovost izdelka, je mogoče gredico, segreto na nastavljeno temperaturo, olupiti pred ekstrudiranjem (imenovano vroče luščenje) in nato hitro vstavite v ekstruzijski sod za ekstruzijo. Hkrati je treba ekstrudirano tesnilo vzdrževati čisto, da preprečite, da bi se olje in umazanija prijela na tesnilo med postopkom odstranjevanja presežnega tlaka po enem iztiskanju in namestitvijo tesnila v naslednjem iztisku.
Glede na dimenzijsko natančnost odseka ter toleranco oblike in položaja lahko posebno natančno ekstrudiranje aluminijeve zlitine razdelimo na posebne natančne profile iz aluminijeve zlitine in majhne (miniaturne) ultra-visoko natančne profile iz aluminijeve zlitine. Na splošno njegova natančnost presega nacionalne standarde (kot so GB, JIS, ASTM itd.) Izjemno visoka natančnost se imenuje profili iz aluminijeve zlitine s posebno natančnostjo, na primer toleranca dimenzij je nad ±0,1 mm, toleranca debeline stene zlomljena površina je znotraj ±0,05 mm ~ ±0,03 mm profilov in cevi.
Ko je njegova natančnost več kot dvakrat večja od nacionalne standardne ultra visoke natančnosti, se imenuje majhen (miniaturni) ultra visoko natančen profil iz aluminijeve zlitine, kot je toleranca oblike ±0,09 mm, toleranca debeline stene ±0,03 mm ~ ± 0,01 mm za majhen (miniaturni) profil ali cev.
3. Možnosti razvoja aluminija in aluminijevih zlitin s posebnimi natančnimi ekstrudijskimi materiali
Leta 2017 sta proizvodnja in prodaja materialov za predelavo aluminija v svetu presegli 6000kt/leto, od tega sta proizvodnja in prodaja materialov za ekstrudiranje aluminija in aluminijevih zlitin presegli 25000kt/leto, kar predstavlja več kot 40 % celotne proizvodnje in prodaje aluminij. Aluminijaste ekstrudirane srednje palice so predstavljale 90 %, od tega so splošni profili in palice ter mali in srednje veliki profili za civilne gradnje predstavljali več kot 80 % palic, veliki in srednje veliki profili ter posebni posebni profili in palice pa le približno 15 %. Cev predstavlja približno 8 % ekstrudiranega materiala iz aluminijeve zlitine, medtem ko oblikovana cev in posebna posebna cev predstavljata le približno 20 % cevi. Iz zgoraj navedenega je razvidno, da so največja proizvodnja in prodaja aluminija in aluminijevih zlitin ekstrudiranih materialov ter najbolj razširjeni mali in srednje veliki gradbeni profili, splošni profili ter palice in cevi. In posebni profili, palice in cevi predstavljajo le približno 15 %, glavne značilnosti takih izdelkov so: s posebnimi funkcijami ali zmogljivostjo; Predan določenemu namenu; imajo veliko ali majhno velikost specifikacije; Z izjemno visoko dimenzijsko natančnostjo ali zahtevami glede površine. Zato je raznolikost večja in serija manjša, potreba po povečanju posebnih postopkov ali dodajanju posebne opreme in orodij, proizvodnja je težka in tehnična vsebina visoka, proizvodni stroški se povečajo in dodana vrednost se poveča.
Z napredkom znanosti in tehnologije ter nenehnim izboljševanjem življenjskega standarda ljudi so bile postavljene vse višje zahteve za proizvodnjo, kakovost in raznolikost izdelkov za ekstrudiranje aluminija in aluminijevih zlitin, zlasti v zadnjih letih, pojav personalizacije izdelkov. spodbujal razvoj posebnih profilov in cevi s prilagojenimi lastnostmi in specifično uporabo.
Izjemno natančni profili se pogosto uporabljajo v elektronskih instrumentih, komunikacijah, pošti in telekomunikacijski opremi, preciznih strojih, preciznih instrumentih, opremi za šibki tok, letalstvu, jedrskih podmornicah in ladjah, avtomobilski industriji in drugih področjih majhnih, tankih sten, presekov velikosti zelo natančni deli. Običajno so zahteve glede tolerance zelo stroge, na primer toleranca velikosti obrisa odseka je manjša od ±0,10 mm, toleranca debeline stene je manjša od ±0,05 mm. Poleg tega so ravno tako stroge tolerance glede ploskosti, zvijanja in drugih oblik in položajev ekstrudiranih izdelkov. Poleg tega so v procesu iztiskanja posebnih majhnih ultra natančnih profilov iz aluminijeve zlitine oprema, kalupi in proces zelo stroge zahteve. Zaradi hitrega razvoja sodobne industrije, najsodobnejših obrambnih in znanstveno-raziskovalnih ter drugih podvigov in izboljšanja stopnje personalizacije so število, raznolikost in kakovost majhnih ultra natančnih profilov vse večji, čeprav v zadnjih letih je razvil in proizvedel veliko visokokakovostnih majhnih ultra-natančnih profilov iz aluminijeve zlitine, vendar še vedno ne more zadovoljiti potreb trga. Zlasti še vedno obstaja velika vrzel med domačo tehnologijo in opremo za proizvodnjo majhnih ultra-precizni profili iz aluminijeve zlitine in mednarodna napredna raven, ki ne morejo zadovoljiti povpraševanja domačega in tujega trga in jih je treba dohiteti.
4. Sklep
Posebno natančno ekstrudiranje aluminija in aluminijevih zlitin (profili in cevi) je neke vrste zapletena oblika, tanka debelina stene, dimenzijska toleranca in zahteve glede natančnosti oblike in položaja so zelo zahtevne, visoka tehnična vsebina, težka proizvodnja visokih, finih materialov, je nacionalna gospodarstvo in narodna obramba nepogrešljivi ključni materiali, zelo širok spekter uporabe, obetavne razvojne možnosti materiala. Proizvodnja tega izdelka ima posebne zahteve za gredice, orodje in opremo za iztiskanje ter postopek iztiskanja, zato je treba rešiti vrsto ključnih tehničnih težav, da bi dobili odlične izdelke v serijah.
Uredil May Jiang iz MAT Aluminium
Čas objave: Apr-07-2024
