1. Karakteristike posebnih preciznih materijala za ekstruziju aluminija i aluminijskih legura
Ova vrsta proizvoda ima poseban oblik, tanku debljinu stjenke, malu jediničnu težinu i vrlo stroge zahtjeve tolerancije. Takvi se proizvodi obično nazivaju precizni (ili ultraprecizni) profili (cijevi) od aluminijskih legura, a tehnologija proizvodnje takvih proizvoda naziva se preciznošću. (ili ultra-precizna) ekstruzija.
Glavne značajke specijalnih preciznih (ili ultrapreciznih) ekstruzija od aluminijske legure su:
(1) Postoje mnoge vrste, male serije, a većina njih su materijali za ekstruziju posebne namjene, koji se koriste u gotovo svim područjima života i svim aspektima života ljudi, uključujući sve proizvode za ekstruziju, kao što su cijevi, šipke, profili i žice, uključujući različite legure i stanja. Zbog malog presjeka, tanke stijenke, male težine i malih serija općenito nije lako organizirati proizvodnju.
(2) Komplicirani oblici i posebne konture, uglavnom oblikovani, ravni, široki, krilati, nazubljeni, porozni profili ili cijevi. Površina po jedinici volumena je velika, a tehnologija proizvodnje otežana.
(3) Široka primjena, posebne izvedbe i funkcionalni zahtjevi. Kako bi se zadovoljili zahtjevi upotrebe proizvoda, odabrana su mnoga stanja legure, pokrivajući gotovo sve legure od serije 1××× do 8××× i desetke stanja obrade, s visokim tehničkim sadržajem.
(4) Izuzetan izgled i tanka debljina stjenke, općenito manje od 0,5 mm, neke čak dosežu i oko 0,1 mm, težina po metru je samo nekoliko grama do desetaka grama, ali duljina može doseći nekoliko metara, ili čak stotine metara .
5) Dimenzionalna točnost i zahtjevi geometrijske tolerancije odjeljka su vrlo strogi. Općenito govoreći, dopuštena odstupanja malih preciznih profila od aluminijskih legura više su nego dvostruko stroža od dopuštenih odstupanja za posebne stupnjeve u standardima JIS, GB i ASTM. Tolerancija debljine stjenke općih preciznih profila od aluminijske legure mora biti između ±0,04 mm i 0,07 mm, dok tolerancija veličine presjeka ultra-preciznih profila od aluminijske legure može biti čak ±0,01 mm. Na primjer, težina preciznog aluminijskog profila koji se koristi za potenciometar je 30 g/m, a raspon tolerancije veličine presjeka je ±0,07 mm. Tolerancija veličine poprečnog presjeka preciznih aluminijskih profila za tkalačke stanove je ±0,04 mm, odstupanje kuta je manje od 0,5°, a stupanj savijanja je 0,83×L. Drugi primjer je ultratanka ravna cijev visoke preciznosti za automobile, širine 20 mm, visine 1,7 mm, debljine stijenke 0,17±0,01 mm i 24 rupe, što su tipični ultra precizni profili od aluminijske legure.
(6) Ima visok tehnički sadržaj i vrlo ga je teško proizvesti te ima posebne zahtjeve za opremu za ekstruziju, alate, trupce i proizvodne procese. Slika 1 je primjer presjeka nekih malih preciznih profila od aluminijske legure.
2. Klasifikacija aluminijskih legura posebnih preciznih materijala za ekstruziju
Precizne ili ultraprecizne ekstruzije aluminijskih legura naširoko se koriste u elektroničkim instrumentima, komunikacijskoj opremi i vrhunskoj znanosti, nacionalnoj obrani i vojnoj industriji, preciznim mehaničkim instrumentima, opremi za slabu struju, zrakoplovstvu, nuklearnoj industriji, energiji i energiji, podmornicama i brodovima, automobili i transportni alati, medicinska oprema, hardverski alati, rasvjeta, fotografija i elektronički uređaji. Općenito govoreći, precizne ili ultraprecizne ekstruzije od aluminijske legure mogu se podijeliti u dvije kategorije prema karakteristikama izgleda: prva kategorija su profili malih dimenzija. Ova vrsta profila se također naziva ultra-mali profil ili mini-oblik. Njegova ukupna veličina je obično samo nekoliko milimetara, minimalna debljina stijenke je manja od 0,5 mm, a jedinična težina je nekoliko grama do nekoliko desetaka grama po metru. Zbog male veličine, na njima su obično potrebne niske tolerancije. Na primjer, tolerancija dimenzija poprečnog presjeka manja je od ±0,05 mm. Osim toga, zahtjevi za ravnost i torziju ekstrudiranih proizvoda također su vrlo strogi.
Drugi tip su profili koji nisu jako mali u veličini poprečnog presjeka, ali zahtijevaju vrlo stroge tolerancije dimenzija, ili profili koji imaju složen oblik poprečnog presjeka i tanku debljinu stijenke iako je veličina poprečnog presjeka velika. Slika 2 prikazuje cijev posebnog oblika (industrijski čisti aluminij) koju je ekstrudirala japanska tvrtka na horizontalnoj hidrauličkoj preši od 16,3 MN s posebnom razdijeljenom matricom za kondenzator automobilskog klima uređaja. Poteškoće ekstruzijskog oblikovanja ovog tipa profila nisu ništa manje od onih prijašnjih tipova ultra-malih profila. Ekstrudirani profili s velikom veličinom presjeka i vrlo strogim zahtjevima tolerancije ne samo da zahtijevaju naprednu tehnologiju dizajna kalupa, već također zahtijevaju strogu tehnologiju upravljanja za cijeli proizvodni proces od tijesta do gotovog proizvoda.
Od ranih 1980-ih, zahvaljujući praktičnoj primjeni Conform kontinuirane tehnologije ekstruzije i razvoju industrijske tehnologije, ekstruzija malih i ultra-malih profila brzo se razvila. Međutim, zbog različitih razloga kao što su ograničenja opreme, zahtjevi za kvalitetom proizvoda i napredak u tehnologiji ekstruzije, proizvodnja malih profila na konvencionalnoj opremi za ekstruziju još uvijek predstavlja veliki udio. Slika 2 prikazuje precizne profile ekstruzije konvencionalnih podijeljenih matrica. Životni vijek kalupa (osobito čvrstoća i otpornost na habanje spojnog mosta i jezgre kalupa) i protok materijala tijekom ekstruzije postaju glavni čimbenici koji utječu na njegovu proizvodnju. To je zato što je prilikom ekstrudiranja profila veličina jezgre kalupa mala, a oblik složen, a čvrstoća i otpornost na habanje važni su čimbenici koji utječu na vijek trajanja kalupa, vijek trajanja kalupa izravno utječe na troškove proizvodnje. S druge strane, mnogi precizni profili imaju tanke stijenke i složene oblike, a protok materijala tijekom procesa ekstruzije izravno utječe na oblik i točnost dimenzija profila.
Kako bi se spriječilo stjecanje oksidnog filma i ulja na površini trupca u proizvod i osigurala ujednačena i pouzdana kvaliteta proizvoda, trupac zagrijan na zadanu temperaturu može se oljuštiti prije ekstruzije (naziva se vruće guljenje) i zatim brzo stavite u cijev za istiskivanje za istiskivanje. Istovremeno, ekstrudiranu brtvu treba održavati čistom kako bi se spriječilo lijepljenje ulja i prljavštine na brtvu tijekom procesa uklanjanja viška tlaka nakon jednog istiskivanja i ugradnje brtve u sljedećem istiskivanju.
Prema točnosti dimenzija presjeka i toleranciji oblika i položaja, posebna precizna ekstruzija aluminijske legure može se podijeliti na posebne precizne profile od aluminijske legure i male (minijaturne) ultra-visoke precizne profile od aluminijske legure. Općenito, njegova točnost premašuje nacionalne standarde (kao što su GB, JIS, ASTM, itd.) ultravisoka preciznost naziva se posebnim preciznim profilima od aluminijske legure, na primjer, tolerancija dimenzija je iznad ±0,1 mm, tolerancija debljine stijenke slomljena površina je unutar ±0,05 mm ~ ±0,03 mm profila i cijevi.
Kada je njegova točnost više nego dvostruko veća od nacionalne standardne ultra-visoke preciznosti, naziva se malim (minijaturnim) profilom od aluminijske legure ultra-visoke preciznosti, kao što je tolerancija oblika od ±0,09 mm, tolerancija debljine stijenke od ±0,03 mm ~ ± 0,01 mm za mali (minijaturni) profil ili cijev.
3. Izgledi razvoja aluminija i aluminijskih legura posebnih preciznih materijala za ekstruziju
U 2017. godini proizvodnja i prodaja materijala za preradu aluminija u svijetu premašila je 6000kt/a, od čega je proizvodnja i prodaja materijala za ekstruziju aluminija i aluminijskih legura premašila 25000kt/a, što čini više od 40% ukupne proizvodnje i prodaje aluminij. Aluminijske ekstrudirane srednje šipke činile su 90%, od čega su opći profili i šipke te mali i srednji profili za civilne zgrade činili više od 80% šipki, veliki i srednji profili i specijalni specijalni profili i šipke činili su samo oko 15%. Cijev čini oko 8% ekstrudiranog materijala od aluminijske legure, dok oblikovana cijev i posebna posebna cijev čine samo oko 20% cijevi. Iz navedenog je vidljivo da najveća proizvodnja i prodaja materijala za ekstrudiranje aluminija i aluminijskih legura i najšire primjene su mali i srednji građevinski profili, opći profili te šipke i cijevi. A posebni profili, šipke i cijevi čine samo oko 15%, glavne karakteristike takvih proizvoda su: s posebnim funkcijama ili performansama; Posvećena određenoj svrsi; Imati veliku ili malu veličinu specifikacije; S iznimno velikom preciznošću dimenzija ili površinskim zahtjevima. Stoga je raznolikost veća, a serija manja, potreba za povećanjem posebnih procesa ili dodavanjem posebne opreme i alata, proizvodnja je teška, a tehnički sadržaj visok, troškovi proizvodnje su povećani, a dodana vrijednost povećana.
S napretkom znanosti i tehnologije i stalnim poboljšanjem životnog standarda ljudi, postavljaju se sve veći zahtjevi za proizvodnju, kvalitetu i raznolikost ekstruzijskih proizvoda od aluminija i aluminijskih legura, osobito u posljednjih nekoliko godina, pojava personalizacije proizvoda je promovirao razvoj posebnih profila i cijevi s personaliziranim karakteristikama i specifičnom upotrebom.
Ultra-precizni profili naširoko se koriste u elektroničkim instrumentima, komunikacijama, poštanskoj i telekomunikacijskoj opremi, preciznim strojevima, preciznim instrumentima, opremi za slabu struju, zrakoplovstvu, nuklearnim podmornicama i brodovima, automobilskoj industriji i drugim područjima malih, tankih stijenki, presjeka veličine vrlo precizni dijelovi. Obično su zahtjevi za toleranciju vrlo strogi, na primjer, tolerancija veličine obrisa presjeka manja je od ±0,10 mm, tolerancija debljine stijenke manja je od ±0,05 mm. Osim toga, ravnost, uvijanje i druge tolerancije oblika i položaja ekstrudiranih proizvoda također su vrlo stroge. Osim toga, u procesu ekstruzije posebnih malih ultra-preciznih profila od aluminijske legure, oprema, kalup, proces su vrlo strogi zahtjevi. Zbog brzog razvoja suvremene industrije, vrhunskih nacionalnih obrambenih i znanstveno-istraživačkih i drugih pothvata te poboljšanja stupnja personalizacije, broj, raznolikost i kvaliteta malih ultra-preciznih profila sve je veći, iako je posljednjih godina, je razvio i proizveo puno visokokvalitetnih malih ultra-preciznih profila od aluminijskih legura, ali još uvijek ne može zadovoljiti potrebe tržišta, Konkretno, još uvijek postoji veliki jaz između domaće tehnologije i opreme za proizvodnju malih ultra-preciznih profila. -precizni profili od aluminijskih legura i međunarodne napredne razine, koji ne mogu zadovoljiti potražnju domaćeg i inozemnog tržišta i moraju biti sustignuti.
4. Zaključak
Posebna precizna ekstruzija aluminija i aluminijskih legura (profili i cijevi) je vrsta složenog oblika, tanka debljina stijenke, tolerancija dimenzija i zahtjevi za točnost oblika i položaja su vrlo zahtjevni, visok tehnički sadržaj, teška proizvodnja visokih, finih materijala, nacionalna je gospodarstvo i nacionalna obrana nezamjenjivi ključni materijali, vrlo širok raspon upotrebe, obećavajući razvojni izgledi materijala. Proizvodnja ovog proizvoda ima posebne zahtjeve za trupce, opremu za alate i ekstruziju te proces ekstruzije, a mora se riješiti niz ključnih tehničkih problema kako bi se dobili izvrsni proizvodi u serijama.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminiuma
Vrijeme objave: 7. travnja 2024
