Estrusione di leghe di alluminio: principi, ottimizzazione del processo e prospettive per le applicazioni future

Classificazione delle leghe di alluminio

Classificazione dell'alluminio cotto

(a) Classificazione in base agli elementi di lega
1. x x x x indica parti e pannelli in alluminio puro di 99,0% o superiore 85/KG.
2. x x x indica la lega alluminio-rame
3. x x x indica leghe di alluminio-manganese
4. x x x indica leghe alluminio-silicio
5. x x x indica la lega di alluminio-magnesio (importata dalla Svizzera)
6. x x x indica la lega alluminio-magnesio-silicio T5 6063 6061
7. x x x indica leghe di alluminio-zinco-magnesio
8. x x x indica leghe di sistemi diversi da quelli menzionati sopra
9. x x x indica un numero di classificazione alternativo.
(b) Classificazione per meccanismo di rinforzo
1. Indurimento da deformazionealluminio: 1 x x x, 3 x x x, 4 x x x, 5 x x x
2. Leghe di alluminio rinforzato trattabili termicamente: 2××××, 6××××, 7×××

Classificazione delle leghe di alluminio fuse

Al (contenuto minimo di Al 99,0% o superiore)	1 ××-×
Leghe Al-Cu	2 ××-×
Leghe Al-Si con Cu e Mg o Mg	3 ××-×
Leghe Al-Si	3 ××-×
Leghe Al-Mg	4 ××-×
Sistemi non utilizzati	5 ××-×
Leghe Al-Zn	7 ××-×
Lega Al-Su	8 ××-×

Introduzione all'estrusione dell'alluminio (alluminio trafilato):

A. Principi di lavorazione:

Lingotti di alluminio rammolliti ad alte temperature inestrusione di alluminioSotto la forte estrusione della macchina, scorre attraverso lo stampo di estrusione dell'alluminio e forma i prodotti profilati in alluminio con la forma richiesta.

B. Usi ed esempi di estrusione di alluminio:

Materiali da costruzione, industria aerospaziale, industria dei mezzi di sussistenza, elettronica di precisione, parti ottiche, industria automobilistica, industria dell'informazione, ecc.

 Esempi: Porte e finestre in alluminio, materiali da costruzione per facciate continue

           Installazione di dispositivi anticaduta su tralicci e strutture

           Dissipatori e parti esterne per componenti elettronici

           Scala in alluminio

           Sedili e ringhiere per parchi e giardini

           Insegne e cartelli pubblicitari

Alluminio estruso Materiali comuni

   Estrusione di alluminio 6063: (una delle leghe di allenamento AL-Mg-Si)

 Composizione chimica (%)

Silicio (Si)	Ferro (Fe)	Rame (Cu)	Manganese (Mn)	Magnesio (Mg)	Cromo (Cr)	Zinco (Zn)	Titanio (Ti)	Altri elementi		Alluminio (Al)
								vari	Totale
0.20.1¯	0.35¯	0.1¯	0.1¯	0.60.45	-0.9¯	0.1¯	0.1¯	0.05¯	0.15¯	bilanci

 Trattamento termico T5.

Si riferisce al materiale estruso dal processo di estrusione ad alta temperatura dopo il raffreddamento, attraverso il processo di lavorazione a freddo e il trattamento di invecchiamento artificiale.

       Trattamento di fusione 520°C con invecchiamento a 205°C per circa 2 ore.

Proprietà meccaniche del tipo 6063-T5 estruso.

Resistenza alla trazione Kg/mm2	Resistenza allo snervamento Kg/mm2	Allungamento %
15 o più	11+	8 o più

Gli standard di cui sopra si basano sugli standard nazionali cinesi CN82068 e 2257.

Processo di produzione dei profili di estrusione di alluminio:

Dosaggio→Fusione e colata→Analisi della composizione→Ispezione del processo→Versamento→Ispezione del processo→Ispezione del processo→Trattamento di invecchiamento→Ispezione del prodotto finito→Imballaggio e stoccaggio→Spedizione

Introduzione allo stampo per estrusione di alluminio

Gli stampi per estrusione si dividono in stampi piatti, stampi a ponte e stampi cavi.
Acciaio utilizzato nello stampo
1.SKD-61 Giappone ad alta frequenza 2.Hitachi DAC
3.Svezia ASSB 4.Svezia QRO-90
Progettazione dell'ingresso di alimentazione.
L'apertura di alimentazione della matrice è determinata, ad esempio, dalle dimensioni del cilindro del lingotto.
Macchina 1500T, con mandrino Φ6"-Φ140mm
Macchina 2350T, con mandrino Φ8"-Φ190mm, Φ9"-Φ210mm.
Per evitare che la superficie del lingotto penetri nell'ingresso, quest'ultimo deve essere di norma più spesso di almeno 1,5 mm rispetto al contenitore del lingotto su ciascun lato.
10~15 mm più piccolo.
Dimensione di restringimento.
Aumentare le dimensioni dello stampo di 1% in base alle dimensioni effettive dell'estrusore.

Brief di progettazione

A. Rapporto di stazionamento.
Area della sezione del profilo dello stampo cavo: area della sezione del cilindro del lingotto = (40-60):1
Gli stampi solidi sono nell'intervallo 80-100 con una buona estrusione.
B. Relazione tra lo spessore dello spessore del profilo e la lega

Tipo di lega	Diametro del cerchio di reclutamento esterno estruso	Spessore minimo della carne richiesto per l'estrusione
6063	0~75 mm	0,85 mm
	75~100 mm	1,15 mm
	100~150 mm	1,60 mm
	150~200 mm	2,00 mm
	200~250 mm	2,50 mm
6061	0~75 mm	1,30 mm
	75~100 mm	1,60 mm
	100~150 mm	2,00 mm
	150~200 mm	3,00 mm
	200~250 mm	4,80 mm

Introduzione allo stampo per estrusione di alluminio

Gli stampi per estrusione si dividono in stampi piatti, stampi a ponte e stampi cavi.
Acciaio utilizzato nello stampo
1.SKD-61 Giappone ad alta frequenza 2.Hitachi DAC
3.Svezia ASSB 4.Svezia QRO-90
Progettazione dell'ingresso di alimentazione.
L'apertura di alimentazione della matrice è determinata, ad esempio, dalle dimensioni del cilindro del lingotto.
Macchina 1500T, con mandrino Φ6"-Φ140mm
Macchina 2350T, con mandrino Φ8"-Φ190mm, Φ9"-Φ210mm.
Per evitare che la superficie del lingotto penetri nell'ingresso, quest'ultimo deve essere di norma più spesso di almeno 1,5 mm rispetto al contenitore del lingotto su ciascun lato.
10~15 mm più piccolo.
Dimensione di restringimento.
Aumentare le dimensioni dello stampo di 1% in base alle dimensioni effettive dell'estrusore.
Brief di progettazione:
a. Rapporto di scommessa.
Area della sezione del profilo dello stampo cavo: area della sezione del cilindro del lingotto = (40-60):1
Gli stampi solidi sono nell'intervallo 80-100 con una buona estrusione.
b. Relazione tra spessore del profilo e lega.

Tipo di lega	Diametro del cerchio di reclutamento esterno estruso	Spessore minimo della carne richiesto per l'estrusione
6063	0~75 mm	0,85 mm
	75~100 mm	1,15 mm
	100~150 mm	1,60 mm
	150~200 mm	2,00 mm
	200~250 mm	2,50 mm
6061	0~75 mm	1,30 mm
	75~100 mm	1,60 mm
	100~150 mm	2,00 mm
	150~200 mm	3,00 mm
	200~250 mm	4,80 mm

Questa immagine mostra un'immagine di una matrice per un'estrusione di alluminio cavo.
In alto a sinistra lo stampo completo, al centro la parte superiore dello stampo, a destra la parte inferiore dello stampo

Durezza dei profili di alluminio

Il materiale comunemente utilizzato per i profili in alluminio è il 6063-T5, la cui durezza è regolata e controllata dal successivo trattamento di invecchiamento (cioè il trattamento termico: preriscaldamento per 3 ore, temperatura fino a 195 ± 10 ℃, isolamento per 3 ore e poi raffreddamento ad aria). In base alla successiva lavorazione del prodotto, i requisiti di durezza sono riportati nella tabella seguente:

Tipo	durezza
Estrusione generale	WB11-13
Profili estrusi che richiedono scanalature e fresature	WB11-13
Forma estrusa in cui il diametro del foro è vicino al bordo e il foro punzonato è soggetto ad ammaccature e deformazioni.	WB5-8
Estruso con fori svasati e fori di estrazione	WB8-10
Lamiere di alluminio da piegare in forma, estrudere	WB5-8
Lamiera di alluminio 1050/1100	WB5-8
Estrusione di alluminio 6063-T5	WB11-13
Estrusione di alluminio 6061-T6	WB13-15

Standard di ispezione dei materiali estrusi in alluminio

Gli standard di ispezione dei materiali di estrusione dell'alluminio sono riportati nella tabella seguente. Il profilo di estrusione di alluminio per i componenti dei telefoni cellulari appartiene alla categoria dei tubi e delle tubazioni; le dimensioni interne e la curvatura sono controllate con la speciale maschera per cavità interne, mentre l'aspetto è determinato da prove di rettifica e ossidazione.

Capacità di tolleranza di processo dei produttori di estrusione

Dongfeng

Ponte d'oro

Tolleranza di spessore: 1,5-5 ±0,1 5-10 ±0,15 10+ ±0,2 Tolleranza delle dimensioni esterne: Sotto 30 ±0,15 30-60 ±0,2 60-120 ±0,3 Sopra 120 ±0,4 Planarità: inferiore a 50 0,1 50-100 0,2 100-200 0,3 Angolo: ±0,5 Tolleranza del diametro del foro estruso: ±0,08 Foro di estrusione min: ø1,3 Può aprire la gamma massima del tipo di estrusore:                  Entro 200 mm dal cerchio esterno

Tolleranza minima di spessore: ±0,1 Tolleranza di forma e posizione min: ±0,1 Dimensioni complessive: 0-6 ±0,15 6-30 ±0,2 30-120 ±0,3 120-315 ±0,4 Oltre 315 ±0,5 Planarità: Sotto 50 0,1 50-200 0,2 Sopra 200 0,25-0,3 Angolo: ±0,5 Tolleranza del diametro del foro estruso: ±0,08 Foro di estrusione min: ø1,6 Può aprire la gamma massima del tipo di estrusore:                   Entro 310 mm in diagonale

Considerazioni sulla progettazione degli estrusi di alluminio

Gli stampi per estrusione si dividono in stampi piatti, stampi a ponte e stampi cavi.
. La tolleranza deve essere impostata in modo da considerare appieno la capacità produttiva del produttore; poiché l'estrusione di alluminio viene stampata sotto pressione a caldo, la tolleranza del prodotto è relativamente ampia rispetto alle parti in gomma e alla ferramenta, si veda la tabella precedente.
. Lo spessore del materiale non deve essere troppo sottile, in linea di principio più di 0,8 mm, meno deformazione, migliore condizione di estrusione e produzione di massa.
. La differenza di spessore del materiale del tubo cavo non deve essere troppo grande, in genere non più di 4 volte, altrimenti lo stampo è più difficile da tagliare ed estrudere.
. Prima dell'apertura formale dello stampo, è necessario fornire un effetto dettagliato del processo di superficie, poiché il processo di trattamento della superficie influisce sulla determinazione della linea di serraggio dello stampo di pre-estrusione, influisce sullo stampo di estrusione, sul valore della dimensione dello stampo di punzonatura dell'hardware (la spruzzatura di olio farà sì che l'apertura del prodotto diventi più piccola, la forma diventi più grande, la cavità interna diventi più stretta, mentre l'ossidazione è l'opposto;sabbiatura(Ciò può comportare aperture più grandi, corpi più sottili o deformazioni del prodotto; nel caso della trafilatura, è necessario tenere conto della tolleranza del materiale).
. Il materiale estruso non può fare angoli acuti assoluti, il design degli angoli acuti dei profili prismatici in alluminio avrà circa 0,3 angoli R, dopo la successiva lucidatura, l'ossidazione, la spruzzatura di olio e altri processi, l'angolo R raggiungerà circa 0,4.
. La proporzione tra parti cave e solide dell'estrusione di alluminio non deve essere eccessiva o spostata troppo, a seconda della struttura effettiva.
. Costruzione di uno stampo cavo comune:

Processo di trattamento superficiale dell'estrusione di alluminio

La post-lavorazione degli estrusi di alluminio è pienamente compatibile con la lavorazione di parti in lamiera di alluminio.

      I componenti in alluminio estruso da incasso sono generalmente sottoposti a processi di sgrassaggio e pulizia; l'aspetto dei componenti è spazzolato, sabbiato, ossidato, lucido, serigrafato, laser, spruzzato a olio, ossidato secondario e così via.