Extrusão de ligas de alumínio: princípios, otimização de processos e perspectivas de aplicações futuras
发布时间：2024-12-04 分类：informação pública 浏览量：1206
Classificação das ligas de alumínio
Classificação do alumínio cozinhado
(a) Classificação por elementos de liga
1. x x x x x indica peças e painéis de alumínio puro de 99,0% ou superior 85/KG.
2. x x x indica liga de alumínio-cobre
3. x x x indica ligas de alumínio-manganês
4. x x x indica ligas de alumínio-silício
5. x x x indica liga de alumínio-magnésio (importada da Suíça)
6. x x x indica liga de alumínio-magnésio-silício T5 6063 6061
7. x x x indica ligas de alumínio-zinco-magnésio
8. x x x indica ligas de sistemas diferentes dos acima mencionados
9. x x x indica um número de classificação alternativo.
(b) Classificação por mecanismo de reforço
1. endurecimento por deformaçãoalumínio: 1 x x x, 3 x x x, 4 x x x, 5 x x x
2. ligas de alumínio reforçado tratáveis termicamente: 2××××, 6××××, 7×××
Classificação das ligas de alumínio fundido
| Al (teor mínimo de Al igual ou superior a 99,0%) | 1 ××-× |
| Ligas Al-Cu | 2 ××-× |
| Ligas de Al-Si com Cu e Mg ou Mg | 3 ××-× |
| Ligas Al-Si | 3 ××-× |
| Ligas Al-Mg | 4 ××-× |
| Sistemas não utilizados | 5 ××-× |
| Ligas de Al-Zn | 7 ××-× |
| Liga Al-Su | 8 ××-× |
Introdução à extrusão de alumínio (alumínio estirado):
A. Princípios de processamento:
Lingotes de alumínio amolecidos a altas temperaturas emextrusão de alumínioSob a forte extrusão da máquina, flui através do molde de extrusão de alumínio e forma os produtos de perfil de alumínio com a forma pretendida.
B. Utilizações e exemplos de extrusão de alumínio:
Materiais de construção, indústria aeroespacial, indústria de subsistência das pessoas, eletrónica de precisão, peças ópticas, automóveis, indústria da informação, etc.
Exemplos: Portas e janelas de alumínio, materiais de construção para fachadas
Instalação de dispositivos anti-queda em postes e estruturas
Dissipadores de calor e peças exteriores para componentes electrónicos
Escada de alumínio
Bancos e balaustradas de parques e jardins
Painéis e painéis publicitários
Caso I.
Dissipadores de calor para automóveis, componentes electrónicos, CPUs de computadores, etc.
Caso II.
Tubos de altifalantes de áudio, invólucro de amplificador de DVD e outros produtos de aparência, agora gradualmente aplicados a MP4, MP3, invólucro de telemóvel e outros pequenos produtos electrónicos.
Materiais comuns extrudidos de alumínio
Extrusão de alumínio 6063: (uma das ligas de trabalho AL-Mg-Si)
Composição química (%)
| Silício (Si) | Ferro (Fe) | Cobre (Cu) | Manganês (Mn) | Magnésio (Mg) | Crómio (Cr) | Zinco (Zn) | Titânio (Ti) | Outros elementos | Alumínio (Al) | |
| diversos | Total | |||||||||
| 0.20.1¯ | 0.35¯ | 0.1¯ | 0.1¯ | 0.60.45 | -0.9¯ | 0.1¯ | 0.1¯ | 0.05¯ | 0.15¯ | balanços |
Tratamento térmico T5.
Refere-se ao material extrudido do processo de extrusão a alta temperatura após arrefecimento, através do processo de trabalho a frio e por tratamento artificial de endurecimento por envelhecimento.
Tratamento de fusão 520°C com envelhecimento a 205°C durante cerca de 2 horas
Propriedades mecânicas do tipo extrudido 6063-T5.
| Resistência à tração Kg/mm2 | Resistência ao escoamento Kg/mm2 | Alongamento % |
| 15 ou mais | 11+ | 8 ou mais |
As normas acima referidas baseiam-se nas normas nacionais chinesas CN82068 e 2257.
Processo de fabrico de perfis de extrusão de alumínio:
Dosagem→Fundição e vazamento→Análise da composição→Moldagem por extrusão→Inspeção do processo→Encaminhamento→Serragem→Inspeção do processo→Tratamento do envelhecimento→Inspeção do produto acabado→Embalagem e armazenamento→Embarque
Introdução ao molde de extrusão de alumínio
Os moldes de extrusão dividem-se em moldes planos, moldes ponte e moldes ocos.
Aço utilizado no molde
1.SKD-61 Japão alta frequência 2.Hitachi DAC
3. Suécia ASSB 4. Suécia QRO-90
Conceção da entrada de alimentação.
A abertura de alimentação da matriz é determinada pelo tamanho do cilindro do lingote, por exemplo.
Máquina 1500T, com fuso de Φ6" - Φ140mm
Máquina 2350T, com fuso de Φ8"-Φ190mm, Φ9"-Φ210mm.
A fim de evitar que a superfície do lingote penetre na entrada, esta deve, normalmente, ser pelo menos 1,5 mm mais espessa do que o recipiente do lingote em cada lado.
10~15mm mais pequeno.
Tamanho do encolhimento.
Aumentar o tamanho do molde em 1% de acordo com o tamanho atual da extrusora.
Resumo do projeto
A. Rácio de participação.
Área da secção do perfil do molde oco: área da secção do cilindro do lingote = (40-60):1
Os moldes sólidos situam-se na gama de 80-100 com boa extrusão.
B. Relação entre a espessura da polpa do perfil e a liga
| Tipo de liga | Diâmetro do círculo de recrutamento exterior extrudido | Espessura mínima da carne necessária para a extrusão |
| 6063 | 0~75mm | 0,85 mm |
| 75~100mm | 1,15 mm | |
| 100~150mm | 1,60 mm | |
| 150~200mm | 2,00mm | |
| 200~250mm | 2,50 mm | |
| 6061 | 0~75mm | 1,30 mm |
| 75~100mm | 1,60 mm | |
| 100~150mm | 2,00mm | |
| 150~200mm | 3,00mm | |
| 200~250mm | 4,80 mm |
Matérias-primas (lingotes) e aquecimento de lingotes
(Temperatura do material 480+/-20 graus)
Moldes de extrusão e aquecimento de moldes
(Temperatura do molde 470+/-10 graus, tempo de espera 2-4 horas)
alimentação
aperta
(A máquina deve ser aquecida a 380+/-10 graus)
expostos a ventos fortes
(Temperatura controlada abaixo dos 300 graus)
cortar
após o corte
Introdução ao molde de extrusão de alumínio
Os moldes de extrusão dividem-se em moldes planos, moldes ponte e moldes ocos.
Aço utilizado no molde
1.SKD-61 Japão alta frequência 2.Hitachi DAC
3. Suécia ASSB 4. Suécia QRO-90
Conceção da entrada de alimentação.
A abertura de alimentação da matriz é determinada pelo tamanho do cilindro do lingote, por exemplo.
Máquina 1500T, com fuso de Φ6" - Φ140mm
Máquina 2350T, com fuso de Φ8"-Φ190mm, Φ9"-Φ210mm.
A fim de evitar que a superfície do lingote penetre na entrada, esta deve, normalmente, ser pelo menos 1,5 mm mais espessa do que o recipiente do lingote em cada lado.
10~15mm mais pequeno.
Tamanho do encolhimento.
Aumentar o tamanho do molde em 1% de acordo com o tamanho atual da extrusora.
Resumo do projeto:
a. Rácio de aposta.
Área da secção do perfil do molde oco: área da secção do cilindro do lingote = (40-60):1
Os moldes sólidos situam-se na gama de 80-100 com boa extrusão.
b. Relação entre a espessura do perfil e a liga.
| Tipo de liga | Diâmetro do círculo de recrutamento exterior extrudido | Espessura mínima da carne necessária para a extrusão |
| 6063 | 0~75mm | 0,85 mm |
| 75~100mm | 1,15 mm | |
| 100~150mm | 1,60 mm | |
| 150~200mm | 2,00mm | |
| 200~250mm | 2,50 mm | |
| 6061 | 0~75mm | 1,30 mm |
| 75~100mm | 1,60 mm | |
| 100~150mm | 2,00mm | |
| 150~200mm | 3,00mm | |
| 200~250mm | 4,80 mm |
Esta imagem mostra uma imagem de um molde para uma extrusão oca de alumínio.
A parte superior esquerda é o molde completo, o meio é a parte superior do molde, a direita é a parte inferior do molde
Dureza dos perfis de alumínio
Os perfis de alumínio comumente usados são 6063-T5, a dureza é ajustada e controlada pelo tratamento de envelhecimento subsequente (ou seja, tratamento térmico: pré-aquecimento por 3 horas, temperatura de até 195 ± 10 ℃, isolamento por 3 horas e depois fora do ar resfriado). De acordo com o processamento subsequente do produto, os requisitos de dureza são mostrados na tabela abaixo:
| Tipo | dureza |
| Extrusão geral | WB11-13 |
| Perfis extrudidos que requerem ranhuras e fresagem | WB11-13 |
| Forma extrudida em que o diâmetro do furo está próximo do bordo e o furo perfurado é propenso a amolgadelas e deformações. | WB5-8 |
| Extrudido com furos escareados, furos de extração | WB8-10 |
| Chapas de alumínio para serem dobradas, extrudidas | WB5-8 |
| Chapa de alumínio 1050/1100 | WB5-8 |
| Extrusão de alumínio 6063-T5 | WB11-13 |
| Extrusão de alumínio 6061-T6 | WB13-15 |
Normas de inspeção de material extrudido de alumínio
As normas de inspeção do material de extrusão de alumínio são apresentadas no quadro abaixo. O perfil de extrusão de alumínio para peças de telemóveis pertence à categoria de tubos e canos, e as dimensões internas e a curvatura são verificadas com o gabarito de cavidade interna especialmente fabricado, enquanto a aparência é determinada por teste de moagem e oxidação.
Capacidades de tolerância de processo dos fabricantes de extrusão
| Dongfeng | Ponte de Ouro |
| Tolerância de espessura: 1,5-5 ±0,1 5-10 ±0,15 10+ ±0,2 Tolerância das dimensões exteriores: Inferior a 30 ±0,15 30-60 ±0,2 60-120 ±0,3 Superior a 120 ±0,4 Nivelamento: inferior a 50 0,1 50-100 0,2 100-200 0,3 Ângulo: ±0,5° Tolerância do diâmetro do furo extrudido: ±0,08 Furo de extrusão min: ø1,3 Pode abrir a gama máxima do tipo de extrusora: A menos de 200 mm do círculo exterior | Tolerância mínima de espessura: ±0,1 Tolerância de forma e posição min: ±0,1 Dimensões totais: 0-6 ±0,15 6-30 ±0,2 30-120 ±0,3 120-315 ±0,4 Acima de 315 ±0,5 Nivelamento: Inferior a 50 0,1 50-200 0,2 Superior a 200 0,25-0,3 Ângulo: ±0,5° Tolerância do diâmetro do furo extrudido: ±0,08 Furo de extrusão min: ø1,6 Pode abrir a gama máxima do tipo de extrusora: Até 310 mm na diagonal |
Considerações sobre a conceção da extrusão de alumínio
Os moldes de extrusão dividem-se em moldes planos, moldes ponte e moldes ocos.
. A tolerância deve ser definida tendo em conta a capacidade de produção do fabricante, uma vez que a extrusão de alumínio é moldada sob pressão a quente, a tolerância do produto é relativamente grande em comparação com as peças de borracha e ferragens, ver o quadro acima.
. A espessura do material não deve ser demasiado fina, em princípio, mais de 0,8 mm, menos deformação, melhores condições de extrusão e produção em massa.
. A diferença de espessura do material do tubo oco não deve ser muito grande, geralmente não mais de 4 vezes, caso contrário, o molde é mais difícil de aparar e extrudir.
. Antes da abertura formal do molde, deve fornecer um efeito detalhado do processo de superfície, porque o processo de tratamento de superfície afecta a determinação da linha de fixação do molde de pré-extrusão, afecta o molde de extrusão, o valor do tamanho do molde da matriz de perfuração de hardware (a pulverização de óleo fará com que a abertura do produto se torne menor, a forma se torne maior, a cavidade interna se torne mais estreita, enquanto a oxidação é o oposto;jato de areia(Isto pode resultar em aberturas maiores, corpos mais finos ou deformação do produto; o processo de trefilagem deve ter em conta a tolerância do material).
. O material extrudido não pode fazer cantos afiados absolutos, a conceção dos cantos afiados dos perfis prismáticos de alumínio terá cerca de 0,3 ângulo R, após o polimento subsequente, oxidação, pulverização de óleo e outros processos, o ângulo R atingirá cerca de 0,4.
. A proporção de partes ocas e sólidas da extrusão de alumínio não deve ser demasiado grande nem demasiado deslocada, dependendo da estrutura efectiva.
. Construção de molde oco comum:
O tubo oco mostrado à direita pode ser tão fino quanto 0,7, dependendo da forma e do tamanho da estrutura.
O tubo oco mostrado na imagem à esquerda, a largura das quatro barras é geralmente cerca de uma espessura de material, não muito larga, muito larga levará ao aparecimento da superfície das marcas côncavas e linhas de água, dependendo da estrutura da forma e dimensões
O tubo oco mostrado à direita é a estrutura comum do tubo de buzina, e outros acessórios são fixados batendo no cilindro, mas o tamanho do cilindro é relativamente grande, e não é adequado para peças de telemóveis e MP3 e outros produtos pequenos.
O tubo oco esquerdo, também pertence à estrutura comum do tubo de buzina, os orifícios moldados podem ser inseridos numa calha de guia, guiar outros acessórios
O tubo oco apresentado à direita é também uma estrutura comum para tubos alargados, e o orifício redondo pode ser roscado diretamente ou inserido num poste de aço redondo rebitado para fixar ou guiar outros acessórios.
. Considerações sobre o projeto de furos extrudidos
Veja-se, por exemplo, a marcação dos orifícios extrudidos à direita
Um espetáculo: orifício de extrusão (PIN de rebitagem ou parafusos) do diâmetro mínimo do valor de referência do diâmetro do orifício de 1,3 (diferentes fabricantes de diferentes valores mínimos de tonelagem da máquina não são os mesmos, dependendo da forma da estrutura), a banda de tolerância do orifício deve ser de pelo menos 0,15;
B na exposição: deve deixar a espessura da parede, o valor da espessura da parede é geralmente cerca de 0,5, não muito pouco, a fim de evitar que os parafusos ou PIN batam para baixo após a expansão, deixando para fora
C mostra: aqui adiciona-se um ângulo R de cerca de R0,5, o que é bom para a vida útil da matriz de extrusão e para o fluxo de material;
D: Este tamanho deve ser considerado a viabilidade de produção da extrusora, a tolerância pode ser tomada como o limite superior, A para ø2.0, precisa de tomar 1.2-1.5mm, A para ø1.5, precisa de tomar 0.8-1.0mm.
Entrada de molde para moldes ocos
. Problemas de fecho de linhas em moldes ocos de alumínio extrudido:
Como se pode ver na imagem, o material do produto da estrutura de molde oco é extrudido a partir de quatro ou duas (consoante o tamanho do produto) portas de alimentação, os quatro fios de material no interior do molde acabarão por se fundir, mas será produzida uma linha escura na fusão dos quatro fios de material, a que se chama linha de fecho do molde. O material na linha do molde é fácil de produzir bolhas, linhas de água, impurezas e outros aspetos negativos.
Para o tratamento de superfície da moagem, tipo de oxidação de aparência de produtos de tubo oco (tubo de chifre, concha de MP3, etc.), por causa de seus requisitos de aparência, na abertura da matriz de extrusão deve ser comunicada para confirmar a localização da linha de fixação e a aparência importante da superfície protetora e a aparência geral da superfície, de modo que as extrusoras possam abrir o molde para organizar a linha de fixação na não aparência da aparência da superfície e a aparência da superfície do secundário, bem como o processo de lixamento da Divisão I usando técnicas de processamento especiais para minimizar e eliminar traços de linha de fixação. vestígios da linha de moldagem.
Processo de tratamento de superfície da extrusão de alumínio
O pós-processamento de extrusões de alumínio é totalmente compatível com o processamento de peças de chapa metálica de alumínio.
As peças embutidas extrudidas de alumínio utilizam geralmente o processo de desengorduramento e limpeza; o aspeto das peças do processo é escovado, jato de areia, oxidação, alto brilho, serigrafia, laser, pulverização de óleo, oxidação secundária, etc.
Desenho + jato de areia + oxidação + serigrafia
