Forstå ekstruderingsprosessen for aluminium

Maskinering av aluminiumprofiler er en prosess der man fremstiller produkter med en tverrsnittsprofil ved å presse materialet gjennom en dyse. Denne prosessen kan sammenlignes med å putte tannkrem i en tube, i dette tilfellet er tannkremen den oppvarmede sylindriske aluminiumsbarren, også kalt en ingot, og tuben er matrisen.

Her er en trinnvis oversikt:

• Oppvarming og pressing: Aluminiumsbarren varmes deretter opp og føres gjennom matrisen som gir den den ønskede profilen på produktet.
• Kjøling: Etter at det formede materialet har kommet ut av matrisen, blir det avkjølt med luft eller vann.
• Tøying: Selv om profilene ikke er helt satt, trekkes de for å avlaste indre spenninger og oppnå de riktige dimensjonene.
• Skjæring og aldring: TProfilene skjæres og lagres deretter - varmt eller kaldt - for å oppnå sin endelige styrke.
• Etterbehandling og overflatebehandling: De siste prosessene omfatter polering eller andre behandlinger som skal forbedre utseendet og beskytte mot korrosjon.

Hva er et maskineringssenter for ekstrudering av aluminium?

Et ekstruderingssenter er en bestemt type maskineringssenter som brukes til å bearbeide ekstruderte aluminiumsprofiler nøyaktig til de endelige delene som kreves. Saging, avgrading, boring, dreining, fresing og tapping er noen av teknikkene som brukes for å gi den ønskede formen med funksjoner som lommer og hull.

Hos CNM har vi ulike typer ekstruderingsmaskiner som er svært nøyaktige, raske og pålitelige. Disse maskinene er svært effektive når det gjelder å redusere produksjonstiden og minimere svinn under bearbeidingen av produktene, og er derfor svært godt egnet for bruk av produsenter. CNMs maskineringssentre for ekstrudering forenkler produksjonsprosessen og produserer kvalitetsarbeid som garanterer at aluminiumprofilene blir kuttet og profilert i henhold til de nødvendige spesifikasjonene.

Faktorer som må tas i betraktning ved bearbeiding av aluminium og aluminiumlegeringer

De nedenfor nevnte faktorene har stor innflytelse på cnc-ekstrudering av aluminiumslegeringer.

Skjærekraft

Skjærekraften som trengs ved bearbeiding av aluminiumslegeringer er mye mindre enn ved bearbeiding av stål. For eksempel er kraften som kreves for å maskinere aluminium omtrent en tredjedel av den som kreves for stål med lavt karboninnhold, og dermed er sponfjerningen tre ganger mer effektiv. Aluminiumslegeringen 2017A har for eksempel samme skjærekraft som stål med lavt karboninnhold, men har lignende mekaniske egenskaper som sistnevnte.

Verktøy

Skjæreverktøyene som brukes ved bearbeiding av aluminiumslegeringer, må ha en bestemt geometri. Skjærekantene skal være så skarpe som mulig, og verktøyflatene må være glatte slik at de kan kaste av seg sponene og ikke kleber seg til dem. Skjærevinklene er forskjellige avhengig av legeringstype, men skjærevinkelen bør være mer enn 6° og kan til og med være 12°. Når det gjelder legeringer med opptil 7% silisiuminnhold, anbefales det å bruke verktøy med TiN- eller TiCN-belegg ved hjelp av PVD-deponering.

For diamantbelagte hardmetallverktøy og polykrystallinske diamantverktøy (PCD-verktøy) er den anbefalte spennevinkelen 15 grader. Den er mye lengre enn de som brukes til bearbeiding av stål, fordi de riktige verktøyene brukes i denne prosessen. I spesialmaskinene kan høyhastighetsspindlene oppnå en bearbeidingshastighet på 2000 til 3000 m/min for legeringer i 2000- og 7000-serien. Et verktøy med en diameter på 12 mm kan for eksempel oppnå en skjærehastighet på 50 000 o/min med en matehastighet på 10 m/min, noe som resulterer i svært tynne plater og lette komponenter.

Skjærehastighet og matehastighet

På grunn av den lave elastisitetsmodulen til aluminiumslegeringer anbefales det å unngå høye fremføringshastigheter, selv ved grovbearbeiding. Matehastigheten bør begrenses til 0,3 mm per omdreining. Ved finbearbeiding vil matehastigheten påvirkes av ønsket overflatefinish. Skjæredybden påvirkes av nøyaktigheten som kreves på sluttproduktet.

Smøring

Smøring er avgjørende ved maskinering av aluminiumslegeringer av flere grunner: Det reduserer temperaturen i skjæreområdet, hindrer spon i å feste seg til verktøyene og fjerner spon fra bearbeidingsområdet. Det finnes tre hovedtyper av smøring: De tre typene skjærevæsker er spraytåke, full skjæreolje og oljeemulsjoner, hvorav oljeemulsjoner er mest brukt på grunn av varmespredningen på ca. 200 kg/J. Kjølevæsker bidrar til å redusere friksjonen og er også nyttige ved tapping.

Spraytåker er ikke særlig effektive når det er høy varme involvert. Skjærevæskesammensetningen bør ikke reagere med aluminiumslegeringer, forårsake flekker eller korrosjon, inneholde antibakterielle midler for å motvirke soppvekst og være miljøvennlig.

Fordelene med ekstruderingsmaskinering av aluminium:

Følgende er fordelene med maskinert aluminiumprofilering:

Ekstrudering av aluminium er en prosess som ofte praktiseres i dagens generasjon på grunn av følgende fordeler forbundet med ekstrudering av aluminium. Det gjør det også mulig å oppnå komplekse og nøyaktige former av de nødvendige formene og også å produsere dem på en måte som gjør at de passer til den tiltenkte bruken, og dermed øke produktiviteten og spare penger.

Resultatet er sterke og lette konstruksjoner som egner seg for bransjer som krever lette konstruksjoner, for eksempel fly-, bil- og byggebransjen. Det er også en effektiv teknikk som ikke krever mye materiale og energi, og som genererer lite avfall. Konklusjonen er at maskinbearbeidet aluminiumprofilering er kostnadseffektivt og bærekraftig, noe som forbedrer kvaliteten på sluttproduktet og produksjonsprosessen.

Aluminiums egnethet for kald ekstrudering

Kaldpressing er en prosess der aluminium ekstruderes gjennom en form ved en temperatur på høyst 150 °C (300 °F). Aluminiumet forblir stivt, og tynnveggede deler kan produseres, slik som radiatorer, vinduer og dørkarmer. Denne prosessen er langsommere enn varmekstrudering, men overflatekvaliteten er høy og formene er mer nøyaktige, og det kreves derfor mindre etterbehandling.

Ekstrudering av varm aluminium

Varm ekstrudering utføres ved moderate temperaturer, mens hastigheten ved varm ekstrudering og nøyaktigheten ved kald ekstrudering er middels. Den nøyaktige temperaturen bestemmes derfor ut fra materialets egenskaper og behovet som forventes å bli dekket av sluttproduktet. Denne metoden er en mellomting av de to, den er rask og samtidig nøyaktig.

En rekke ulike former og størrelser

Aluminiumekstrudering kan danne et bredt spekter av produkter, inkludert rør, profiler, ledninger, plater og plater. De kan være enkle som sirkulære, kvadratiske eller rektangulære, eller de kan være komplekse. Dette skyldes at utløpsformen og trykket som legges på stempelet, avgjør om det skal produseres tynne eller tykke produktseksjoner. Denne prosessen kan lage svært lange lengder på opptil 100 meter eller mer, noe som egner seg for store konstruksjoner. Ytterligere muligheter for form- og størrelsesvariasjon kan oppnås ved bruk av ekstrudering i kombinasjon med andre metallbearbeidingsprosesser.

Sammenkobling med andre metallbehandlingsprosedyrer

Denne prosessen med ekstrudering av aluminium kan brukes sammen med andre prosesser for å forbedre sluttproduktet. Ytterligere arbeid som skjæring, boring, bøying, stempling og pressing utføres på de ekstruderte formene for å få de ønskede egenskapene. Overflatepolering forbedrer glattheten, men aluminiumsfinishen er blank og vil ruste ettersom det er et oksidert materiale. CNC-frese- og dreiemaskiner kan modifiseres på en kompleks måte, og omfanget av formendringer er stort, samtidig som dimensjonene er nøyaktige.

Machibruksområder for ekstrudert aluminium

Bearbeidede aluminiumprofiler brukes i transport-, bygg- og anleggsbransjen og i forbrukerprodukter. I bygg- og anleggsbransjen brukes det til å lage permanente konstruksjoner som søyler og støtter, fordi det er lett, men samtidig svært sterkt. Det brukes i bilproduksjon til karosserirammer, motordeler og andre deler som krever slike former for å øke ytelsen og drivstoffeffektiviteten.

I luft- og romfart brukes det til å danne lette og sterke strukturer som vinger, karosseri og understell på fly. På samme måte er elektronikk, møbler og sportsutstyr noen av forbrukerproduktene som bruker dette materialet. Siden nye bruksområder blir funnet, øker bruken av maskinert aluminiumekstrudering fortsatt frem til i dag.

Ny utvikling innen maskinbearbeidet aluminiumekstrudering

Maskinert ekstrudering av aluminium har en lys fremtid fordi det hele tiden gjøres forbedringer for å gjøre prosessen mer effektiv. Nye materialer utvikles og produseres for å forbedre styrke, korrosjon og varmebehandling. Når aluminiumprofilering kombineres med 3D-printing, kan man skape enda mer intrikate og personaliserte former som kan brukes i robotikk og medisinsk utstyr. Prosessen er også fokusert på resirkulering og utnyttelse av resirkulerte materialer og reduksjon av avfallet som produseres, noe som gjør den miljøvennlig.

En sammenligning av CNC-maskinering og aluminiumekstrudering for effektiv kjøleribbe

CNC-maskinering og ekstrudering av aluminium har begge sine fordeler og ulemper ved produksjon av kjøleribber. CNC-maskinering brukes til produksjon av svært komplekse og spesifikke kjøleribber, men det kan være svært tidkrevende og kostbart, spesielt hvis kjøleribben skal produseres i store mengder. Ekstrudering av aluminium er derimot mer egnet for storskalaproduksjon av kjøleribber, selv om den kanskje ikke er like fleksibel når det gjelder design som førstnevnte.

CNC-maskinering av aluminium og aluminiumprofilering har begge sine styrker og svakheter, og hvilken metode som skal brukes, avhenger av design, mengde og termiske egenskaper for det aktuelle bruksområdet. Alle de nevnte metodene kan brukes i produksjonen, og valget avhenger av prosjektets kontekst.

De mest brukte aluminiumkvalitetene for ekstrudering

De aluminiumkvalitetene som vanligvis brukes til maskinering, inkluderer

6063 aluminiumslegering

6063 aluminiumslegering kjennetegnes av svært gode ekstruderingsegenskaper. Den gir rimelig styrke og er motstandsdyktig mot korrosjon. Denne legeringen har en god overflatefinish. Passer til anodisering og arkitektoniske formål. Brukes i vindus- og dørkarmer. Egnet for bil- og møbeldeler. Gå til 6063 aluminiumstøping siden for å få vite mer.

6061 aluminiumslegering

6061 aluminiumslegering har magnesium og silisium som de viktigste elementene i legeringen. Den gir styrke, holdbarhet og beskyttelse mot rust og korrosjon. Den er sveisbar og bearbeidbar. Den brukes i romfart, lastebilrammer og marine beslag. Ideell for strukturelle bruksområder. Balanserer robuste egenskaper effektivt.

6005A aluminiumslegering

6005A aluminiumslegering inneholder mer magnesium og silisium. Gir bedre styrke enn 6063-legeringen. Opprettholder gode nivåer av korrosjonsbestandighet og maskinbearbeidbarhet. Anbefales til stiger, plattformer og rekkverk. Kan brukes til tunge konstruksjoner og andre industrielle bruksområder. Forbedrer de mekaniske egenskapene.

6101 Aluminiumslegering

Aluminiumslegering 6101 har høy elektrisk ledningsevne. Den har moderat styrke og har også god korrosjonsbestandighet. Brukes til elektriske bussledere. Mest egnet for kraftoverføringslinjer. Overfører strøm i forskjellige bruksområder effektivt. Som kjent har den utmerkede egenskaper.

6082 Aluminiumslegering

Mangan har høyere nivåer i 6082 aluminiumslegering. Høy styrke og god korrosjonsbestandighet. God sveisbarhet og varmebehandlingsbar. Egnet for broer og kraner. Brukes i transport- og offshoreanlegg. Stressbestandig og langvarig for stressede applikasjoner.

7075 aluminiumslegering

7075 aluminiumslegering er sterk. Hovedsakelig sammensatt av sink. Eksepsjonelt forhold mellom styrke og vekt. Brukes i luftfartsindustrien og ved produksjon av sportsutstyr. Finnes i komponenter med høy belastning. Militært utstyr og flykonstruksjoner er basert på den.

1100 aluminiumslegering

1100-aluminiumslegeringen er svært nær å være et rent aluminiummateriale. Høy korrosjonsbestandighet og god elektrisk ledningsevne. Termisk og elektrisk ledningsevne på høye nivåer. God bearbeidbarhet for de forskjellige bruksområdene. Brukes i kjemisk industri og næringsmiddelindustri. Kan brukes i varmevekslere og andre spesifikke applikasjoner.

Tekniske betraktninger

Varmebehandling forbedrer de mekaniske egenskapene til et materiale. 6061 og 7075 for det meste i T6-temperatur. 6063 foretrekkes for anodisering og overflatebehandling. Bearbeidbarheten øker med økt silisiuminnhold. 6061 og 6082 har også gode sveiseegenskaper. Valg av materiale gjør det mulig å oppnå de beste resultatene.

Produksjonskapasitet for ekstrudering av aluminium

CNM er et ledende aluminiumekstruderingsselskap i Kina som tilbyr alle ekstruderingstjenester. Vi leverer dine behov for aluminiumsprodukter, inkludert aluminiumekstrudering, fabrikasjon, cnc-ekstruderingsbearbeiding og etterbehandling. Vi selger aluminium til forskjellige bransjer som våre kunder fra fly til bilsektorer.

Designstøtte

Hos CNM samarbeider ekstruderingsteknikerne våre med kundene for å sikre at ekstruderingsprofilene er gjennomførbare med tanke på produksjon og verktøyfremstilling. Denne tekniske støtten er svært viktig i prosessen med å omdanne ideer til konkrete produkter.

Ekstrudering av aluminium

CNM har vært i bransjen for bearbeiding av aluminiumprofiler i nesten tjue år, og vi produserer både standard- og spesialprofiler i aluminium. Våre ekstruderingspresser spenner fra 1250TON til 4500TON, noe som betyr at vi kan innfri de høyeste forventningene til kundene våre. De ekstruderte aluminium formene kan være like varierte som bruksområdet som den bestemte formen skal brukes til.

Overflatebehandling

I tillegg til estetiske arkitektoniske utsmykninger eller for å beskytte mot korrosjon i ulike industrielle bruksområder, har CNM mange valgmuligheter for etterbehandling. Vi har pulverlakkering i RAL-farger, anodisering, trekorn, PVDF-maling og våtmaling. CNM gir prosjektene dine den rette finishen og det rette utseendet.