1. Características de los materiales de extrusión de precisión de aluminio y aleación de aluminio
Este tipo de producto tiene forma especial, espesor de la pared delgada, peso unitario de luz y requisitos de tolerancia muy estrictos. Dichos productos generalmente se llaman perfiles de precisión de aleación de aluminio (o ultra precisión) (tuberías), y la tecnología para producir dichos productos se llama precisión. (o ultra precisión) extrusión.
Las características principales de las extrusiones de precisión de aleación de aluminio (o ultra precisión) son:
(1) Hay muchas variedades, lotes pequeños, y la mayoría de ellas son materiales de extrusión de uso especial, que se utilizan en casi todos los ámbitos de la vida y todos los aspectos de la vida de las personas, incluidos todos los productos de extrusión, como tuberías, bares, perfiles. y cables, que involucran varias aleaciones y estados. Debido a su pequeña sección transversal, espesor de la pared delgada, peso ligero y pequeños lotes, generalmente no es fácil organizar la producción.
(2) formas complicadas y contornos especiales, en su mayoría con forma, plana, ancha, alada, dentadas, perfiles porosos o tuberías. El área de superficie por unidad de volumen es grande y la tecnología de producción es difícil.
(3) Aplicación amplia, rendimiento especial y requisitos funcionales. Para cumplir con los requisitos de uso del producto, se seleccionan muchos estados de aleación, cubriendo casi todas las aleaciones de 1 ×ul.
(4) La apariencia exquisita y el grosor de la pared delgada, generalmente menos de 0.5 mm, algunos incluso alcanzan aproximadamente 0.1 mm, el peso por metro es de solo unos pocos gramos a decenas de gramos, pero la longitud puede alcanzar varios metros, o incluso cientos de metros .
5) La precisión dimensional y los requisitos de tolerancia geométrica de la sección son muy estrictos. En términos generales, las tolerancias de los perfiles de precisión de aleación de aluminio pequeños son más del doble de las tolerancias de grado especial en los estándares JIS, GB y ASTM. Se requiere que la tolerancia al grosor de la pared de los perfiles de aleación de aluminio de precisión general sea entre ± 0.04 mm y 0.07 mm, mientras que la tolerancia del tamaño de la sección de los perfiles de aleación de aluminio de ultra precisión puede ser tan alta como ± 0.01 mm. Por ejemplo, el peso del perfil de aluminio de precisión utilizado para el potenciómetro es de 30 g/m, y el rango de tolerancia del tamaño de la sección es de ± 0.07 mm. La tolerancia de tamaño transversal de los perfiles de aluminio de precisión para TOOMS es de ± 0.04 mm, la desviación del ángulo es inferior a 0.5 ° y el grado de flexión es 0.83 × L. Otro ejemplo es el tubo plano ultra de alta precisión para automóviles, con un ancho de 20 mm, una altura de 1.7 mm, un espesor de pared de 0.17 ± 0.01 mm y 24 hoyos, que son perfiles típicos de aleación de aluminio ultra precisión.
(6) Tiene un alto contenido técnico y es muy difícil de producir, y tiene requisitos especiales para equipos de extrusión, herramientas, billets y procesos de producción. La Figura 1 es un ejemplo de la sección de algunos perfiles de aleación de aluminio de precisión de precisión.
2. Clasificación de materiales de extrusión de precisión especial de aleación de aluminio
Las extrusiones de aleación de aluminio de precisión o ultra precisión se utilizan ampliamente en instrumentos electrónicos, equipos de comunicación y ciencia de vanguardia, defensa nacional e industria militar, instrumentos mecánicos de precisión, equipos actuales débiles, aeroespacial, industria nuclear, energía y energía, submarinos y barcos, Automóviles y herramientas de transporte, equipos médicos, herramientas de hardware, iluminación, fotografía y electrodomésticos. En términos generales, las extrusiones de aleación de aluminio de precisión o ultra precisión se pueden dividir en dos categorías de acuerdo con sus características de apariencia: la primera categoría son los perfiles con pequeñas dimensiones. Este tipo de perfil también se llama perfil ultra pequeña o mini forma. Su tamaño general suele ser solo unos pocos milímetros, el grosor mínimo de la pared es inferior a 0,5 mm y el peso unitario es de varios gramos a decenas de gramos por metro. Debido a su pequeño tamaño, generalmente se requieren tolerancias estrictas. Por ejemplo, la tolerancia de las dimensiones transversales es inferior a ± 0.05 mm. Además, los requisitos para la rectitud y la torsión de productos extruidos también son muy estrictos.
El otro tipo son los perfiles que no son muy pequeños en tamaño transversal, pero requieren tolerancias dimensionales muy estrictas, o perfiles que tienen una forma transversal compleja y un grosor de la pared delgada, aunque el tamaño de la sección transversal es grande. La Figura 2 muestra el tubo de forma especial (aluminio puro industrial) extruido por una compañía japonesa en una prensa hidráulica horizontal de 16.3mn con un dado dividido especial para un condensador de aire acondicionado automotriz. La dificultad de la formación de extrusión de este tipo de perfil no es menor que la del primer tipo de perfil ultra pequeña. Los perfiles extruidos con un tamaño de sección grande y requisitos de tolerancia muy estrictos no solo requieren tecnología de diseño de moho avanzada, sino que también requieren una tecnología de gestión estricta para todo el proceso de producción desde el producto en blanco hasta el producto terminado.
Desde principios de la década de 1980, debido a la aplicación práctica de la tecnología de extrusión continua de conforma y el desarrollo de la tecnología industrial, la extrusión de perfiles pequeños y ultra pequeños se ha desarrollado rápidamente. Sin embargo, debido a varias razones, como las limitaciones del equipo, los requisitos de calidad del producto y los avances en la tecnología de extrusión, la producción de pequeños perfiles en equipos de extrusión convencionales aún representa una gran proporción. La Figura 2 muestra los perfiles de precisión de la extrusión de troqueles divididos convencionales. La vida del moho (especialmente la resistencia y la resistencia al desgaste del puente de la derivación y el núcleo del moho) y el flujo de material durante la extrusión se convierte en los principales factores que afectan su producción. Esto se debe a que al extruir el perfil, el tamaño del núcleo del moho es pequeño y la forma es compleja, y la resistencia y la resistencia al desgaste son factores importantes que afectan la vida del moho, la vida del moho afecta directamente el costo de producción. Por otro lado, muchos perfiles de precisión tienen paredes delgadas y formas complejas, y el flujo de materiales durante el proceso de extrusión afecta directamente la forma y la precisión dimensional de los perfiles.
Para evitar que la película de óxido y el aceite en la superficie del tocho fluyan hacia el producto y garantizar que la calidad uniforme y confiable del producto, el tocho calentado a la temperatura establecido se puede pelar antes de la extrusión (llamado pelado caliente) y Luego, póngase rápidamente en el barril de extrusión para su extrusión. Al mismo tiempo, la junta extruida debe mantenerse limpia para evitar que el aceite y la suciedad se adhieran a la junta durante el proceso de eliminar el exceso de presión después de una extrusión e instalar la junta en la siguiente extrusión.
Según la sección de precisión dimensional y la tolerancia a la forma y la posición, la extrusión de aleación de aluminio de precisión especial se puede dividir en perfiles de aleación de aluminio de precisión especial y perfiles de aleación de aluminio de precisión de precisión pequeños (en miniatura). En general, su precisión excede el estándar nacional (como GB, JIS, ASTM, etc.), la precisión se llama perfiles de aleación de aluminio de precisión especiales, por ejemplo, la tolerancia dimensional está por encima de ± 0.1 mm, la tolerancia del espesor de la pared de la pared La superficie rota está dentro de ± 0.05 mm ~ ± 0.03 mm de perfiles y tuberías.
Cuando su precisión es más del doble de la precisión ultra alta estándar nacional, se llama un pequeño perfil de aleación de aluminio de precisión ultra alta (en miniatura), como una tolerancia a la forma de ± 0.09 mm, tolerancia al espesor de la pared de ± 0.03 mm ~ ± 0.01 mm para un pequeño perfil o tubería (en miniatura).
3. Perspectivas de desarrollo de materiales de extrusión de precisión especial de aleación de aluminio y aluminio
En 2017, la producción y las ventas de materiales de procesamiento de aluminio en el mundo excedieron 6000kt/A, de las cuales la producción y las ventas de materiales de extrusión de aleación de aluminio y aluminio excedieron 25000kt/A, lo que representa más del 40% de la producción total y ventas de las ventas de aluminio. Las barras medianas extruidas de aluminio representaron el 90%, de los cuales los perfiles generales y las barras y los perfiles de construcción civil pequeños y medianos representaron más del 80% de la barra, perfiles grandes y medianos y perfiles especiales y bares especiales que representaban solo sobre acerca de 15%. La tubería representa aproximadamente el 8% del material extruido de aleación de aluminio, mientras que la tubería en forma y la tubería especial especial de solo alrededor del 20% de la tubería. Desde lo anterior, se puede ver que la mayor producción y ventas de materiales de extrusión de aleación de aluminio y aluminio y los más utilizados son perfiles de edificios civiles pequeños y medianos, perfiles generales y barras y tuberías. Y los perfiles especiales, las barras y las tuberías solo representan aproximadamente el 15%, las características principales de tales productos son: con funciones o rendimiento especiales; Dedicado a un propósito particular; Tener un tamaño de especificación grande o pequeño; Con precisión dimensional extremadamente alta o requisitos de superficie. Por lo tanto, la variedad es más y el lote es menor, la necesidad de aumentar los procesos especiales o agregar algunos equipos y herramientas especiales, la producción es difícil y el contenido técnico es alto, el costo de producción aumenta y el valor agregado aumenta.
Con el progreso de la ciencia y la tecnología y la mejora continua de los niveles de vida de las personas, se han presentado requisitos cada vez más altos para la producción, calidad y variedad de productos de extrusión de aleación de aluminio y aluminio, especialmente en los últimos años, el surgimiento de la personalización del producto ha promovió el desarrollo de perfiles y tuberías especiales con características personalizadas y usos específicos.
Los perfiles de ultra precisión se utilizan ampliamente en instrumentos electrónicos, comunicaciones, equipos de post y telecomunicaciones, maquinaria de precisión, instrumentos de precisión, equipos actuales débiles, aeroespaciales, submarinos y barcos nucleares, industria automotriz y otros campos de pared pequeña, delgada, tamaño de sección muy partes precisas. Por lo general, los requisitos de tolerancia son muy estrictos, por ejemplo, la tolerancia al tamaño del contorno de la sección es inferior a ± 0.10 mm, la tolerancia al espesor de la pared es inferior a ± 0.05 mm. Además, la planitud, la torsión y otras tolerancias de forma y posición de los productos extruidos también son muy estrictas. Además, en el proceso de extrusión de pequeños perfiles de aleación de aluminio ultra precisión especiales, el equipo, el molde, el proceso son requisitos muy estrictos. Debido al rápido desarrollo de la industria moderna, la defensa nacional de vanguardia y la investigación científica y otras empresas y la mejora del grado de personalización, el número, la variedad y la calidad de los pequeños perfiles de ultra precisión son cada vez más altos, aunque en los últimos años, ha desarrollado y producido muchos perfiles de aleación de aluminio ultra precisión de alta calidad, pero aún no puede satisfacer las necesidades del mercado, en particular, todavía hay una gran brecha entre la tecnología y el equipo interno para la producción. de pequeños perfiles de aleación de aluminio de ultra precisión y el nivel avanzado internacional, que no puede satisfacer la demanda del mercado nacional y extranjero y deben quedarse al día.
4. Conclusión
La extrusión especial de precisión de aluminio y aleación de aluminio (perfiles y tuberías) es un tipo de forma compleja, espesor de la pared delgada, tolerancia dimensional y forma de precisión de forma y posición son muy exigentes, un alto contenido técnico, una producción difícil de materiales altos, es el nacional, es el nacional, es el nacional, es el nacional, es Materiales clave indispensables de la economía y la defensa nacional, una amplia gama de usos, prometedoras perspectivas de desarrollo del material. La producción de este producto tiene requisitos especiales para los equipos de billet, herramientas y extrusión y proceso de extrusión, y se debe resolver una serie de problemas técnicos clave para obtener excelentes productos en lotes.
Editado por May Jiang de Mat Aluminium
Tiempo de publicación: Abr-07-2024
