Comprendre le processus d'extrusion de l'aluminium

Usinage d'extrusion d'aluminium est un processus de fabrication de produits ayant un profil en coupe transversale en forçant le matériau à passer à travers une filière. Dans ce cas, le dentifrice est la barre d'aluminium cylindrique chauffée, également appelée lingot, et le tube est la filière.

Voici une description étape par étape :

• Chauffage et pressage : Le lingot d'aluminium est ensuite chauffé et passé dans la filière qui lui donne le profil requis du produit.
• Refroidissement : Une fois que le matériau façonné est sorti de la matrice, il est refroidi à l'air ou à l'eau.
• Étirements : Bien qu'ils ne soient pas complètement fixés, les profils sont tirés pour soulager les contraintes internes et obtenir les dimensions appropriées.
• Couper et vieillir : Tes profils sont coupés puis vieillis - à chaud ou à froid - pour atteindre leur résistance finale.
• Finition et traitement de surface : Les derniers processus comprennent le polissage ou d'autres traitements destinés à améliorer l'aspect et à protéger contre la corrosion.

Qu'est-ce qu'un centre d'usinage pour l'extrusion d'aluminium ?

Un centre d'usinage par extrusion est un type spécifique de centre d'usinage utilisé pour transformer avec précision les profilés d'aluminium extrudés en pièces finales. Le sciage, l'ébavurage, le perçage, le tournage, le fraisage et le taraudage sont quelques-unes des techniques utilisées pour donner la forme requise avec des caractéristiques telles que des poches et des trous.

Chez CNM, nous disposons de différents types de centres d'usinage d'extrusion qui sont très précis, rapides et très fiables. Ces machines sont très efficaces pour réduire le temps de production et minimiser les pertes pendant le traitement des produits et sont donc très adaptées à l'utilisation par les fabricants. Les centres d'usinage d'extrusion de CNM facilitent le processus de fabrication et produisent un travail de qualité qui garantit que les extrusions d'aluminium sont coupées et profilées selon les spécifications requises.

Facteurs à prendre en considération pour l'usinage de l'aluminium et des alliages d'aluminium

Les facteurs mentionnés ci-dessous influencent grandement la usinage d'extrusion cnc des alliages d'aluminium.

Force de coupe

La force de coupe nécessaire à l'usinage des alliages d'aluminium est bien moindre que celle nécessaire à l'usinage de l'acier. Par exemple, la force nécessaire pour usiner l'aluminium est d'environ un tiers de celle requise pour l'acier à faible teneur en carbone, et l'enlèvement des copeaux est donc trois fois plus efficace. Par exemple, l'alliage d'aluminium 2017A a la même force de coupe que l'acier à faible teneur en carbone, mais ses propriétés mécaniques sont similaires à celles de ce dernier.

Outillage

Les outils de coupe utilisés pour l'usinage des alliages d'aluminium doivent avoir une certaine géométrie. Les arêtes de coupe doivent être aussi tranchantes que possible et les faces de l'outil doivent être lisses pour pouvoir évacuer les copeaux et ne pas y adhérer. Les angles de coupe sont différents selon le type d'alliage, mais l'angle de coupe doit être supérieur à 6° et peut même atteindre 12°. Dans le cas d'alliages dont la teneur en silicium est inférieure à 7%, il est conseillé d'utiliser les outils en appliquant des revêtements TiN ou TiCN par dépôt PVD.

Pour les outils en carbure revêtus de diamant et les outils en diamant polycristallin (PCD), l'angle de coupe recommandé est de 15 degrés. Il est beaucoup plus long que celui utilisé pour l'usinage de l'acier en raison de l'utilisation d'outils appropriés dans ce processus. Dans les machines spéciales, les broches à grande vitesse peuvent atteindre une vitesse d'usinage de 2000 à 3000 m/min pour les alliages des séries 2000 et 7000. Par exemple, un outil de 12 mm de diamètre peut atteindre une vitesse de coupe de 50 000 tr/min avec une vitesse d'avance de 10 m/min, ce qui permet d'obtenir des tôles très fines et des composants légers.

Vitesse de coupe et vitesse d'avance

En raison du faible module d'élasticité des alliages d'aluminium, il est recommandé d'éviter des vitesses d'avance élevées, même dans les opérations d'ébauche. La vitesse d'avance doit être limitée à 0,3 mm par tour. Pour les opérations de finition, la vitesse d'avance sera affectée par la finition de surface requise. La profondeur de coupe sera influencée par le niveau de précision requis sur le produit final.

Lubrification

La lubrification est essentielle dans l'usinage des alliages d'aluminium pour plusieurs raisons : elle réduit la température de la zone de coupe, empêche les copeaux de coller aux outils et élimine les copeaux de la zone d'usinage. Il existe trois principaux types de lubrification : Les trois types de fluides de coupe sont les brouillards de pulvérisation, l'huile de coupe complète et les émulsions d'huile, parmi lesquelles les émulsions d'huile sont les plus fréquemment utilisées en raison de la dissipation de chaleur d'environ 200 kg/J. Les liquides de refroidissement contribuent à réduire les frottements et à faciliter les opérations de taraudage.

Les brouillards de pulvérisation ne sont pas très efficaces en cas de chaleur élevée. La composition du liquide de coupe ne doit pas réagir avec les alliages d'aluminium, provoquer des taches ou de la corrosion, contenir des agents antibactériens pour décourager la croissance fongique et être respectueuse de l'environnement.

Avantages de l'usinage de l'extrusion d'aluminium :

Les avantages de l'extrusion d'aluminium usiné sont les suivants :

L'extrusion d'aluminium est un processus couramment pratiqué dans la génération actuelle en raison des avantages suivants qui y sont associés. L'extrusion de l'aluminium permet d'obtenir des formes complexes et précises et de les produire de manière à ce qu'elles correspondent à l'utilisation prévue, ce qui permet d'augmenter la productivité et d'économiser de l'argent.

Il en résulte des structures solides et légères qui conviennent aux industries qui ont besoin de structures légères, telles que l'aéronautique, l'automobile et la construction. Il s'agit également d'une technique efficace, qui ne nécessite pas beaucoup de matériaux et d'énergie et génère peu de déchets. En conclusion, l'extrusion d'aluminium usiné est une technique rentable et durable qui améliore la qualité du produit final et du processus de production.

Aptitude de l'aluminium à l'extrusion à froid

L'extrusion à froid est un procédé qui consiste à extruder de l'aluminium à travers un moule à une température ne dépassant pas 150°C (300°F). L'aluminium reste rigide et des pièces à parois minces peuvent être fabriquées, comme dans le cas des radiateurs, des fenêtres et des cadres de porte. Ce procédé est plus lent que l'extrusion à chaud, mais la qualité de la surface est élevée et les formes sont plus précises, ce qui nécessite moins de post-traitement.

Extrusion d'aluminium chaud

L'extrusion à chaud se fait à des températures modérées, tandis que la vitesse de l'extrusion à chaud et la précision de l'extrusion à froid sont intermédiaires. La température exacte est donc déterminée en fonction des caractéristiques du matériau et du besoin auquel le produit final doit répondre. Cette méthode est un intermédiaire entre les deux, elle est rapide et en même temps précise.

Variété de formes et de tailles

L'extrusion d'aluminium peut former une large gamme de produits, notamment des tubes, des profilés, des fils, des feuilles et des plaques. Ces produits peuvent être simples (circulaires, carrés ou rectangulaires) ou complexes. En effet, la forme de la sortie et la pression appliquée sur le piston déterminent si des sections fines ou épaisses de produits seront produites. Ce procédé permet de produire de très grandes longueurs, jusqu'à 100 mètres, voire plus, qui conviennent aux grandes structures. Des possibilités supplémentaires de diversification des formes et des tailles peuvent être obtenues en utilisant l'extrusion en combinaison avec d'autres procédés de transformation des métaux.

Interconnexion avec d'autres procédures de traitement des métaux

Ce procédé d'extrusion de l'aluminium peut être utilisé avec d'autres procédés pour améliorer le produit final. Des travaux supplémentaires tels que le découpage, le perçage, le cintrage, l'emboutissage et le pressage sont effectués sur les formes extrudées afin d'obtenir les propriétés souhaitées. Le polissage de la surface améliore le lissage, mais la finition de l'aluminium est brillante et rouille car il s'agit d'un matériau oxydé. Les machines de fraisage et de tournage CNC peuvent être modifiées de manière complexe et l'étendue des changements de forme est élevée, tandis que les dimensions sont précises.

MachiUtilisation de l'extrusion d'aluminium

L'extrusion d'aluminium usiné est utilisée dans les secteurs du transport, de la construction et des produits de consommation. Dans le secteur de la construction, l'aluminium est utilisé pour la formation d'installations permanentes telles que les piliers et les supports car, bien que léger, il est très résistant. Il est utilisé dans la construction automobile pour les cadres de carrosserie, les pièces de moteur et d'autres pièces qui nécessitent de telles formes pour augmenter les performances et l'efficacité énergétique.

Dans l'aérospatiale, il est utilisé pour former des structures légères et solides telles que les ailes, la carrosserie et le train d'atterrissage de l'avion. De même, l'électronique, l'ameublement et les articles de sport sont quelques-uns des produits de consommation qui utilisent ce matériau. Comme de nouvelles utilisations sont trouvées, les utilisations de l'extrusion d'aluminium usiné sont toujours en augmentation, même jusqu'à aujourd'hui.

Nouveaux développements dans l'extrusion d'aluminium usiné

L'extrusion d'aluminium usiné est promise à un bel avenir, car des améliorations sont constamment apportées pour rendre le processus plus efficace. De nouveaux matériaux sont créés et produits pour améliorer la résistance, la corrosion et le traitement thermique. Lorsque l'extrusion d'aluminium est combinée à l'impression 3D, il est possible de créer des formes encore plus complexes et personnalisées, qui peuvent être utilisées dans les secteurs de la robotique et de l'équipement médical. Le processus est également axé sur l'idée du recyclage et de l'utilisation de matériaux recyclés, ainsi que sur la réduction des déchets produits, ce qui le rend respectueux de l'environnement.

Comparaison entre l'usinage CNC et l'extrusion d'aluminium pour l'efficacité des dissipateurs thermiques

L'usinage CNC et l'extrusion d'aluminium présentent tous deux des avantages et des inconvénients dans la fabrication des dissipateurs thermiques. L'usinage CNC est utilisé pour la production de dissipateurs thermiques très complexes et spécifiques, mais il peut prendre beaucoup de temps et être très coûteux, en particulier si le dissipateur thermique doit être produit en grandes quantités. L'extrusion d'aluminium, quant à elle, est plus appropriée pour la production à grande échelle de dissipateurs thermiques, bien qu'elle ne soit pas aussi flexible en termes de conception que la première.

Usinage CNC de l'aluminium et l'extrusion d'aluminium ont toutes deux leurs forces et leurs faiblesses et le choix dépend de la conception, de la quantité et des caractéristiques thermiques de l'application en question. Toutes les méthodes mentionnées sont applicables à la fabrication et le choix dépend du contexte du projet.

Les qualités d'aluminium les plus utilisées pour l'extrusion

Les qualités d'aluminium couramment utilisées pour l'usinage sont les suivantes ;

Alliage d'aluminium 6063

L'alliage d'aluminium 6063 se caractérise par de très bonnes propriétés d'extrusion. Il offre une solidité raisonnable et résiste à la corrosion. Cet alliage présente une bonne finition de surface. Il convient à l'anodisation et à l'architecture. Utilisé pour les cadres de fenêtres et de portes. Convient aux pièces automobiles et d'ameublement. Aller à Moulage en aluminium 6063 pour en savoir plus.

Alliage d'aluminium 6061

L'alliage d'aluminium 6061 est composé principalement de magnésium et de silicium. Il offre résistance, durabilité et protection contre la rouille et la corrosion. Il est soudable et facile à travailler. Il est utilisé dans l'aérospatiale, les châssis de camions et les accessoires marins. Idéal pour les applications structurelles. Équilibre efficacement les propriétés robustes.

Alliage d'aluminium 6005A

L'alliage d'aluminium 6005A contient plus de magnésium et de silicium. Il offre une meilleure résistance que l'alliage 6063. Maintient de bons niveaux de résistance à la corrosion et d'usinabilité. Recommandé pour les échelles, les plates-formes et les mains courantes. Utilisable dans la construction lourde et d'autres applications industrielles. Améliore les propriétés mécaniques.

Alliage d'aluminium 6101

L'alliage d'aluminium 6101 est très conducteur d'électricité. Il présente une résistance modérée et une bonne résistance à la corrosion. Il est utilisé pour les conducteurs de bus électriques. Convient le mieux aux lignes de transport d'électricité. Transmet efficacement l'électricité dans différentes applications. Comme chacun sait, il possède d'excellentes propriétés.

Alliage d'aluminium 6082

Les niveaux de manganèse sont plus élevés dans l'alliage d'aluminium 6082. Haute résistance mécanique et bonne résistance à la corrosion. Bonne soudabilité et traitement thermique. Approprié pour les ponts et les grues. Utilisé dans les transports et les installations offshore. Résistant aux contraintes et durable pour les applications soumises à des contraintes.

Alliage d'aluminium 7075

L'alliage d'aluminium 7075 est solide. Principalement composé de zinc. Rapport résistance/poids exceptionnel. Utilisé dans l'industrie aérospatiale et la fabrication d'équipements sportifs. On le retrouve dans les composants soumis à de fortes contraintes. Les équipements militaires et les structures aéronautiques sont basés sur cet alliage.

Alliage d'aluminium 1100

L'alliage d'aluminium 1100 est très proche de l'aluminium pur. Résistance élevée à la corrosion et bonne conductivité électrique. Conductivité thermique et électrique à des niveaux élevés. Bonne maniabilité pour les différentes utilisations. Utilisé dans les industries chimiques et alimentaires. Utilisé dans les échangeurs de chaleur et autres applications spécifiques.

Considérations techniques

Le traitement thermique améliore les caractéristiques mécaniques d'un matériau. 6061 et 7075 principalement dans la trempe T6. 6063 pour l'anodisation et la finition de surface. L'usinabilité augmente avec la teneur en silicium. Les 6061 et 6082 ont également une bonne soudabilité. Le choix du matériau permet d'obtenir les meilleurs résultats.

Capacités de fabrication de l'extrusion d'aluminium

CNM est une entreprise leader dans l'extrusion d'aluminium en Chine qui offre tous les services d'extrusion. Nous répondons à vos besoins en matière de produits en aluminium, y compris l'extrusion d'aluminium, la fabrication, l'usinage d'extrusion cnc et la finition. Nous vendons de l'aluminium à diverses industries, de l'aéronautique à l'automobile.

Soutien à la conception

Au CNM, nos techniciens en extrusion travaillent avec les clients pour s'assurer que la conception des profils d'extrusion est réalisable en termes de fabrication et d'outillage. Ce soutien technique est très important dans le processus de conversion des idées en produits tangibles.

Extrusion d'aluminium

CNM travaille dans le domaine de l'usinage de l'aluminium extrudé depuis près de vingt ans et traite des extrusions d'aluminium standard et spécialisées. Nos presses d'extrusion vont de 1250TON à 4500TON, ce qui nous permet de répondre aux attentes les plus élevées de nos clients. Les produits extrudés aluminium Les formes peuvent être aussi variées que l'application pour laquelle la forme particulière sera utilisée.

Finition de surface

Outre l'esthétique des ornements architecturaux ou la protection contre la corrosion dans diverses applications industrielles, CNM dispose de nombreux choix de finition. Nous avons des couleurs RAL, le revêtement en poudre, l'anodisation, le grain de bois, la peinture PVDF et la peinture humide. CNM fournit la finition et l'apparence appropriées à vos projets.