Entendendo o processo de extrusão de alumínio

Usinagem de extrusão de alumínio é um processo de fabricação de produtos com um perfil de seção transversal forçando o material por meio de uma matriz. Esse processo pode ser comparado a colocar pasta de dente em um tubo; nesse caso, a pasta de dente é a barra cilíndrica de alumínio aquecida, também chamada de lingote, e o tubo é a matriz.

Aqui está um detalhamento passo a passo:

• Aquecimento e prensagem: Em seguida, o lingote de alumínio é aquecido e passado pela matriz, o que lhe confere o perfil necessário do produto.
• Resfriamento: Depois que o material moldado sai da matriz, ele é resfriado por ar ou água.
• Alongamento: Embora não estejam totalmente ajustados, os perfis são puxados para aliviar as tensões internas e atingir as dimensões adequadas.
• Corte e envelhecimento: TOs perfis são cortados e depois envelhecidos - a quente ou a frio - para atingir sua resistência final.
• Acabamento e tratamento de superfície: Os últimos processos incluem polimento ou outros tratamentos destinados a melhorar a aparência e proteger contra a corrosão.

O que é um centro de usinagem de extrusão de alumínio?

Um centro de usinagem por extrusão é um tipo específico de centro de usinagem usado para processar com precisão perfis de alumínio extrudado nas peças finais necessárias. Serragem, rebarbação, perfuração, torneamento, fresagem e rosqueamento são algumas das técnicas usadas para dar a forma necessária com recursos como bolsos e furos.

Na CNM, temos diferentes tipos de centros de usinagem por extrusão que são altamente precisos, rápidos e muito confiáveis. Essas máquinas são muito eficientes para reduzir o tempo de produção e minimizar o desperdício durante o processamento dos produtos e, portanto, são muito adequadas para uso pelos fabricantes. Os centros de usinagem por extrusão da CNM facilitam o processo de fabricação e produzem um trabalho de qualidade que garante que as extrusões de alumínio sejam cortadas e perfiladas de acordo com as especificações exigidas.

Fatores a serem considerados na usinagem de alumínio e ligas de alumínio

Os fatores mencionados abaixo influenciam muito a usinagem de extrusão cnc de ligas de alumínio.

Força de corte

A força de corte necessária na usinagem de ligas de alumínio é muito menor em comparação com a força necessária na usinagem de aço. Por exemplo, a força necessária para usinar o alumínio é cerca de um terço da necessária para o aço de baixo carbono, portanto, a remoção de cavacos é três vezes mais eficiente. Por exemplo, a liga de alumínio 2017A tem a mesma força de corte que o aço com baixo teor de carbono, mas tem propriedades mecânicas semelhantes às deste último.

Ferramentas

As ferramentas de corte usadas na usinagem de ligas de alumínio devem ter uma determinada geometria. As arestas de corte devem ser o mais afiadas possível e as faces da ferramenta devem ser lisas, para que possam soltar os cavacos e não grudar neles. Os ângulos de corte são diferentes de acordo com o tipo de liga, mas o ângulo de inclinação deve ser superior a 6° e pode chegar a 12°. No caso de ligas com teor de silício de até 7%, sugere-se usar as ferramentas com a aplicação de revestimentos de TiN ou TiCN por meio de deposição de PVD.

Para ferramentas de metal duro com revestimento de diamante e ferramentas de diamante policristalino (PCD), o ângulo de inclinação recomendado é de 15 graus. Esse ângulo é muito maior do que o usado na usinagem de aço, devido ao uso de ferramentas adequadas nesse processo. Nas máquinas especiais, os fusos de alta velocidade podem atingir a velocidade de usinagem de 2000 a 3000 m/min para as ligas das séries 2000 e 7000. Por exemplo, uma ferramenta de 12 mm de diâmetro pode atingir 50.000 rpm de velocidade de corte com uma taxa de avanço de 10 m/min, o que resulta em chapas muito finas e componentes leves.

Velocidade de corte e taxa de avanço

Devido ao baixo módulo de elasticidade das ligas de alumínio, recomenda-se evitar altas taxas de avanço, mesmo em operações de desbaste. A taxa de avanço deve ser limitada a 0,3 mm por rotação. Para operações de acabamento, a taxa de avanço será afetada pelo acabamento de superfície necessário. A profundidade de corte será influenciada pelo nível de precisão necessário para o produto final.

Lubrificação

A lubrificação é fundamental na usinagem de ligas de alumínio por vários motivos: reduz a temperatura da área de corte, evita que os cavacos grudem nas ferramentas e remove os cavacos da área de usinagem. Há três tipos principais de lubrificação: Os três tipos de fluidos de corte são névoas de spray, óleo de corte completo e emulsões de óleo, dos quais as emulsões de óleo são usadas com mais frequência devido à dissipação de calor de aproximadamente 200 kg/J. Os refrigerantes ajudam a reduzir o atrito e também nas operações de rosqueamento.

As névoas em spray não são muito eficazes quando há muito calor envolvido. A composição do fluido de corte não deve reagir com ligas de alumínio, causar manchas ou corrosão, conter agentes antibacterianos para desencorajar o crescimento de fungos e ser ecologicamente correta.

Benefícios da usinagem de extrusão de alumínio:

Veja a seguir os benefícios da extrusão de alumínio usinado:

A extrusão de alumínio é um processo comumente praticado na geração atual devido aos seguintes benefícios associados à extrusão de alumínio. Ela também permite obter formas complexas e precisas dos formatos necessários e produzi-las de modo que se adaptem ao uso pretendido, aumentando assim a produtividade e economizando dinheiro.

O resultado são estruturas fortes e leves que são adequadas para setores que exigem estruturas leves, como os setores aeronáutico, automobilístico e de construção. Além disso, é uma técnica eficiente, que não requer muito material e energia e gera uma pequena quantidade de resíduos. Em conclusão, a extrusão de alumínio usinado é econômica e sustentável, o que melhora a qualidade do produto final e do processo de produção.

Adequação do alumínio para extrusão a frio

A extrusão a frio é um processo de extrusão de alumínio por meio de um molde a uma temperatura não superior a 150°C (300°F). O alumínio permanece rígido e peças de paredes finas podem ser fabricadas, como no caso de radiadores, janelas e molduras de portas. Esse processo é mais lento do que a extrusão a quente, mas a qualidade da superfície é alta e as formas são mais precisas, portanto, é necessário menos pós-processamento.

Extrusão de alumínio quente

A extrusão a quente é feita em temperaturas moderadas, enquanto a taxa de extrusão a quente e a precisão da extrusão a frio são intermediárias. Portanto, a temperatura exata é determinada pelas características do material e pela necessidade que se espera que o produto final atenda. Esse método é um intermediário entre os dois, é rápido e, ao mesmo tempo, preciso.

Variedade de formas e tamanhos

A extrusão de alumínio pode formar uma ampla gama de produtos, incluindo tubos, perfis, fios, chapas e placas. Eles podem ser simples, como circulares, quadrados ou retangulares, ou podem ser complexos. Isso ocorre porque o formato da saída e a pressão aplicada no êmbolo determinam se serão produzidas seções finas ou grossas dos produtos. Esse processo pode produzir comprimentos muito longos, de até 100 metros ou mais, que são adequados para grandes estruturas. Outras possibilidades de diversificação de formas e tamanhos podem ser alcançadas quando se usa a extrusão em combinação com outros processos de metalurgia.

Interconexão com outros procedimentos de tratamento de metais

Esse processo de extrusão de alumínio pode ser usado em conjunto com outros processos para aprimorar o produto final. Trabalhos adicionais, como corte, perfuração, dobra, estampagem e prensagem, são realizados nas formas extrudadas para obter as propriedades desejadas. O polimento da superfície melhora a suavidade, mas o acabamento do alumínio é brilhante e enferruja, pois é um material oxidado. As máquinas de fresagem e torneamento CNC podem ser modificadas de maneira complexa e a extensão das mudanças de forma é alta, enquanto as dimensões são precisas.

MachiUsos da extrusão de alumínio com ned

Os setores de transporte, construção e produtos de consumo utilizam a extrusão de alumínio usinado. Na construção, ele é usado na formação de acessórios permanentes, como pilares e suportes, porque, embora seja leve, é muito resistente. É usado na fabricação de automóveis para as estruturas da carroceria, as peças do motor e outras peças que exigem essas formas para aumentar o desempenho e a eficiência do combustível.

No setor aeroespacial, ele é usado para formar estruturas leves e resistentes, como asas, corpo e trem de pouso da aeronave. Da mesma forma, eletrônicos, móveis e artigos esportivos são alguns dos produtos de consumo que utilizam esse material. Como novos usos estão sendo encontrados, os usos da extrusão de alumínio usinado ainda estão em ascensão até os dias de hoje.

Novo desenvolvimento em extrusão de alumínio usinado

A extrusão de alumínio usinado tem um futuro brilhante porque sempre há melhorias sendo feitas para tornar o processo mais eficiente. Novos materiais estão sendo criados e produzidos para aumentar a resistência, a corrosão e o tratamento térmico. Quando a extrusão de alumínio é combinada com a impressão 3D, é possível criar formas ainda mais complexas e personalizadas, que podem ser aplicadas nos setores de robótica e equipamentos médicos. O processo também se concentra na ideia de reciclagem, na utilização de materiais reciclados e na redução dos resíduos produzidos, o que o torna ecologicamente correto.

Uma comparação entre usinagem CNC e extrusão de alumínio para eficiência do dissipador de calor

A usinagem CNC e a extrusão de alumínio têm suas vantagens e desvantagens na fabricação de dissipadores de calor. A usinagem CNC é usada na produção de dissipadores de calor muito complexos e específicos, mas pode consumir muito tempo e ser muito cara, especialmente se o dissipador de calor tiver de ser produzido em grandes quantidades. A extrusão de alumínio, por outro lado, é mais apropriada para a produção em larga escala de dissipadores de calor, embora possa não ser tão flexível em termos de design quanto a primeira.

Usinagem CNC de alumínio e a extrusão de alumínio têm seus pontos fortes e fracos, e o método a ser usado depende do projeto, da quantidade e das características térmicas da aplicação em questão. Todos os métodos mencionados são aplicáveis na fabricação e a seleção depende do contexto do projeto.

Os tipos de alumínio mais usados para extrusão

Os tipos de alumínio normalmente empregados para usinagem incluem;

Liga de alumínio 6063

A liga de alumínio 6063 é caracterizada por propriedades de extrusão muito boas. Ela oferece resistência razoável e é resistente à corrosão. Essa liga tem um bom acabamento superficial. É adequada para anodização e para fins arquitetônicos. Aplicada em molduras de janelas e portas. Apropriada para peças automotivas e de móveis. Ir para Fundição de alumínio 6063 para saber mais.

Liga de alumínio 6061

A liga de alumínio 6061 tem magnésio e silício como os principais elementos da liga. Ela oferece resistência, durabilidade e proteção contra ferrugem e corrosão. É soldável e trabalhável. É aplicada na indústria aeroespacial, em estruturas de caminhões e em acessórios marítimos. Ideal para aplicações estruturais. Equilibra propriedades robustas de forma eficaz.

Liga de alumínio 6005A

A liga de alumínio 6005A contém mais magnésio e silício. Oferece melhor resistência do que a liga 6063. Mantém bons níveis de resistência à corrosão e usinabilidade. Recomendada para escadas, plataformas e corrimãos. Aplicável à construção pesada e a outras aplicações industriais. Aprimora as propriedades mecânicas.

Liga de alumínio 6101

A liga de alumínio 6101 é altamente condutora de eletricidade. É de resistência moderada e também tem boa resistência à corrosão. Aplicada a condutores de barramento elétrico. Mais adequado para linhas de transmissão de energia. Transmite eletricidade de forma eficaz em diferentes usos. Como é bem conhecido, possui excelentes propriedades.

Liga de alumínio 6082

O manganês tem níveis mais altos na liga de alumínio 6082. Alta resistência e boa resistência à corrosão. Boa soldabilidade e tratamento térmico. Adequado para pontes e guindastes. Aplicado em transportes e instalações offshore. Resistente a tensões e de longa duração para aplicações sob tensão.

Liga de alumínio 7075

A liga de alumínio 7075 é resistente. Composto principalmente de zinco. Relação excepcional entre resistência e peso. Aplicada na indústria aeroespacial e na fabricação de equipamentos esportivos. Encontrada em componentes de alto estresse. Equipamentos militares e estruturas de aeronaves são baseados nessa liga.

Liga de alumínio 1100

A liga de alumínio 1100 está muito próxima de ser um material de alumínio puro. Alta resistência à corrosão e boa condutividade elétrica. Condutividade térmica e elétrica em níveis elevados. Boa trabalhabilidade para os diferentes usos. Aplicada nos setores químico e alimentício. Aplicável em trocadores de calor e outras aplicações específicas.

Considerações técnicas

O tratamento térmico melhora as características mecânicas de um material. 6061 e 7075 principalmente na têmpera T6. 6063 para anodização e acabamento de superfície preferencial. A usinabilidade aumenta com o aumento do teor de silício. 6061 e 6082 também são bons em soldabilidade. A escolha do material possibilita a obtenção dos melhores resultados.

Capacidades de fabricação de extrusão de alumínio

A CNM é uma empresa líder em extrusão de alumínio na China que oferece todos os serviços de extrusão. Atendemos às suas necessidades de produtos de alumínio, incluindo extrusão de alumínio, fabricação, usinagem de extrusão cnc e acabamento. Vendemos alumínio para vários setores como nossos clientes, desde o setor aeronáutico até o automotivo.

Suporte ao design

Na CNM, nossos técnicos de extrusão estão envolvidos com os clientes para garantir que os projetos de perfis de extrusão sejam viáveis em termos de fabricação e de ferramental. Esse suporte técnico é muito importante no processo de conversão de ideias em produtos tangíveis.

Extrusão de alumínio

A CNM está no ramo de usinagem de extrusão de alumínio há quase vinte anos e trabalha com extrusões de alumínio padrão e especiais. Nossas prensas de extrusão variam de 1250TON a 4500TON, o que significa que podemos atender às mais altas expectativas de nossos clientes. Os produtos extrudados alumínio Os formatos podem ser tão variados quanto a aplicação para a qual o formato específico será utilizado.

Acabamento de superfície

Além dos ornamentos arquitetônicos estéticos ou para proteger contra a corrosão em várias aplicações industriais, a CNM tem muitas opções de acabamento. Temos revestimento em pó nas cores RAL, anodização, grão de madeira, pintura PVDF e pintura úmida. A CNM oferece o acabamento e a aparência certos para seus projetos.