1. Karakteristika af aluminium og aluminiumslegering specielle præcisionsekstruderingsmaterialer
Denne type produkt har speciel form, tynd vægtykkelse, let enhedsvægt og meget strenge tolerancekrav. Sådanne produkter kaldes normalt aluminiumslegeringspræcisions (eller ultra-præcision) profiler (rør), og teknologien til fremstilling af sådanne produkter kaldes præcision. (eller ultra-præcision) ekstrudering.
De vigtigste egenskaber ved aluminiumlegeringer med speciel præcision (eller ultra-præcision) ekstrudering er:
(1) Der er mange varianter, små partier, og de fleste af dem er ekstruderingsmaterialer til specielle formål, som bruges i næsten alle samfundslag og alle aspekter af menneskers liv, herunder alle ekstruderingsprodukter, såsom rør, stænger, profiler og ledninger, der involverer forskellige legeringer og tilstande. På grund af dets lille tværsnit, tynde vægtykkelse, lette vægt og små partier er det generelt ikke let at organisere produktionen.
(2) Komplicerede former og specielle konturer, for det meste formede, flade, brede, vingede, tandede, porøse profiler eller rør. Overfladearealet pr. volumenenhed er stort, og produktionsteknologien er vanskelig.
(3) Bred anvendelse, speciel ydeevne og funktionelle krav. For at imødekomme produktets brugskrav udvælges mange legeringstilstande, der dækker næsten alle legeringer fra 1××× til 8××× serier og snesevis af behandlingstilstande med højt teknisk indhold.
(4) Udsøgt udseende og tynd vægtykkelse, generelt mindre end 0,5 mm, nogle når endda omkring 0,1 mm, vægten pr. meter er kun et par gram til titusinder af gram, men længden kan nå flere meter eller endda hundreder af meter .
5) Sektionens dimensionsnøjagtighed og geometriske tolerancekrav er meget strenge. Generelt er tolerancerne for små aluminiumslegeringspræcisionsprofiler mere end dobbelt så strenge som de særlige kvalitetstolerancer i JIS-, GB- og ASTM-standarder. Vægtykkelsestolerancen for generelle præcisionsprofiler af aluminiumslegering skal være mellem ±0,04 mm og 0,07 mm, mens sektionsstørrelsestolerancen for ultrapræcisions aluminiumlegeringsprofiler kan være så høj som ±0,01 mm. For eksempel er vægten af præcisionsaluminiumsprofilen, der bruges til potentiometeret, 30g/m, og toleranceområdet for sektionsstørrelsen er ±0,07 mm. Tværsnitsstørrelsestolerancen for præcisionsaluminiumsprofiler til væve er ±0,04 mm, vinkelafvigelsen er mindre end 0,5°, og bøjningsgraden er 0,83×L. Et andet eksempel er det højpræcisions ultratynde flade rør til biler med en bredde på 20 mm, en højde på 1,7 mm, en vægtykkelse på 0,17±0,01 mm og 24 huller, som er typiske ultrapræcisionsprofiler af aluminiumslegering.
(6) Det har et højt teknisk indhold og er meget vanskeligt at fremstille og har særlige krav til ekstruderingsudstyr, værktøjer, billets og produktionsprocesser. Figur 1 er et eksempel på udsnittet af nogle små præcisionsprofiler af aluminiumslegering.
2. Klassificering af aluminiumlegering specielle præcisionsekstruderingsmaterialer
Præcisions- eller ultrapræcisionsekstrudering af aluminiumslegeringer er meget udbredt i elektroniske instrumenter, kommunikationsudstyr og banebrydende videnskab, nationalt forsvar og militærindustri, præcisionsmekaniske instrumenter, svagstrømsudstyr, rumfart, nuklear industri, energi og kraft, ubåde og skibe, biler og transportværktøjer, medicinsk udstyr, hardwareværktøj, belysning, fotografering og elektroniske apparater. Generelt kan præcisions- eller ultrapræcisionsekstruderinger af aluminiumslegeringer opdeles i to kategorier i henhold til deres udseendekarakteristika: Den første kategori er profiler med små dimensioner. Denne type profil kaldes også ultra-lille profil eller mini-form. Dens samlede størrelse er normalt kun et par millimeter, den mindste vægtykkelse er mindre end 0,5 mm, og enhedsvægten er flere gram til titusinder af gram per meter. På grund af deres lille størrelse kræves der normalt snævre tolerancer på dem. For eksempel er tolerancen af tværsnitsdimensioner mindre end ±0,05 mm. Derudover er kravene til rethed og vridning af ekstruderede produkter også meget strenge.
Den anden type er profiler, der ikke er særlig små i tværsnitsstørrelse, men kræver meget strenge dimensionstolerancer, eller profiler, der har en kompleks tværsnitsform og tynd vægtykkelse, selvom tværsnitsstørrelsen er stor. Figur 2 viser det specialformede rør (industrielt rent aluminium) ekstruderet af et japansk firma på en 16,3MN horisontal hydraulisk presse med en speciel delt matrice til en klimakondensator til biler. Vanskeligheden ved ekstruderingsformning af denne type profil er ikke mindre end for den tidligere type ultralille profil. Ekstruderede profiler med stor sektionsstørrelse og meget strenge tolerancekrav kræver ikke kun avanceret formdesignteknologi, men kræver også streng styringsteknologi for hele produktionsprocessen fra råemne til færdigt produkt.
Siden begyndelsen af 1980'erne, på grund af den praktiske anvendelse af Conform kontinuerlig ekstruderingsteknologi og udviklingen af industriel teknologi, har ekstruderingen af små og ultrasmå profiler udviklet sig hurtigt. Men på grund af forskellige årsager såsom udstyrsbegrænsninger, produktkvalitetskrav og fremskridt inden for ekstruderingsteknologi, udgør produktionen af små profiler på konventionelt ekstruderingsudstyr stadig en stor del. Fig. 2 viser præcisionsprofilerne for ekstruderingen af konventionelle opdelte matricer. Formens levetid (især styrken og slidstyrken af shuntbroen og formkernen) og materialestrømmen under ekstrudering bliver de vigtigste faktorer, der påvirker produktionen. Dette skyldes, at når profilen ekstruderes, er størrelsen af formkernen lille, og formen er kompleks, og styrke og slidstyrke er vigtige faktorer, der påvirker formens levetid, formens levetid påvirker direkte produktionsomkostningerne. På den anden side har mange præcisionsprofiler tynde vægge og komplekse former, og strømmen af materialer under ekstruderingsprocessen påvirker direkte profilernes form og dimensionelle nøjagtighed.
For at forhindre oxidfilmen og olien på overfladen af billetten i at strømme ind i produktet og sikre den ensartede og pålidelige kvalitet af produktet, kan billetten, der er opvarmet til den indstillede temperatur, skrælles før ekstrudering (kaldet hot peeling), og sættes derefter hurtigt i ekstruderingstønden til ekstrudering. Samtidig skal den ekstruderede pakning holdes ren for at forhindre olie og snavs i at klæbe til pakningen under processen med at fjerne overtryk efter en ekstrudering og installation af pakningen i den næste ekstrudering.
I henhold til sektionens dimensionsnøjagtighed og form og positionstolerance kan speciel præcisions aluminiumslegeringsekstrudering opdeles i specielle præcisions aluminiumlegeringsprofiler og små (miniature) ultrahøj præcisions aluminiumslegeringsprofiler. Generelt overstiger dens nøjagtighed den nationale standard (såsom GB, JIS, ASTM osv.) ultrahøj præcision kaldes specielle præcisions aluminiumslegeringsprofiler, for eksempel er den dimensionelle tolerance over ±0,1 mm, vægtykkelsestolerancen på den knækkede overflade er inden for ±0,05 mm ~ ±0,03 mm profiler og rør.
Når dets nøjagtighed er mere end det dobbelte af den nationale standard for ultrahøj præcision, kaldes det en lille (miniature) aluminiumslegeringsprofil med ultrahøj præcision, såsom en formtolerance på ±0,09 mm, en vægtykkelsestolerance på ±0,03 mm ~ ± 0,01 mm for en lille (miniature) profil eller rør.
3. Udviklingsmuligheder for aluminium og aluminiumslegering særlige præcisionsekstruderingsmaterialer
I 2017 oversteg produktionen og salget af aluminiumforarbejdningsmaterialer i verden 6000kt/a, hvoraf produktionen og salget af aluminium og aluminiumslegeringsekstruderingsmaterialer oversteg 25000kt/a, hvilket udgør mere end 40% af den samlede produktion og salg af aluminium. Aluminiumsekstruderede mellemstænger udgjorde 90 %, hvoraf generelle profiler og stænger og små og mellemstore civile bygningsprofiler udgjorde mere end 80 % af stangen, store og mellemstore profiler og specielle specialprofiler og stænger kun udgjorde ca. 15 %. Røret udgør omkring 8 % af det ekstruderede aluminiumslegeringsmateriale, mens det formede rør og det specielle specialrør kun udgør omkring 20 % af røret. Det kan ses af ovenstående, at den største produktion og salg af aluminium og aluminiumslegeringsekstruderingsmaterialer og de mest anvendte er små og mellemstore civile bygningsprofiler, generelle profiler og stænger og rør. Og specielle profiler, stænger og rør tegner sig kun for omkring 15%, de vigtigste egenskaber ved sådanne produkter er: med specielle funktioner eller ydeevne; Dedikeret til et bestemt formål; Har en stor eller lille specifikationsstørrelse; Med ekstrem høj dimensionsnøjagtighed eller overfladekrav. Derfor er sorten mere, og partiet er mindre, behovet for at øge specielle processer eller tilføje noget specielt udstyr og værktøjer, produktionen er vanskelig, og det tekniske indhold er højt, produktionsomkostningerne øges, og merværdien øges.
Med videnskabens og teknologiens fremskridt og den kontinuerlige forbedring af folks levestandard er der blevet stillet højere og højere krav til output, kvalitet og variation af ekstruderingsprodukter af aluminium og aluminiumslegeringer, især i de seneste år, har fremkomsten af produktpersonalisering fremmet udviklingen af specielle profiler og rør med personlige egenskaber og specifikke anvendelser.
Ultrapræcisionsprofiler er meget udbredt i elektroniske instrumenter, kommunikations-, post- og telekommunikationsudstyr, præcisionsmaskineri, præcisionsinstrumenter, svagstrømsudstyr, rumfart, nukleare ubåde og skibe, bilindustrien og andre områder med små, tyndvæggede, sektionsstørrelser på meget præcise dele. Normalt er tolerancekravene meget strenge, for eksempel er tolerancen for sektionskonturstørrelsen mindre end ±0,10 mm, vægtykkelsestolerancen er mindre end ±0,05 mm. Derudover er fladheden, vridningen og andre form- og positionstolerancer for ekstruderede produkter også meget strenge. Derudover er der i ekstruderingsprocessen af specielle små ultra-præcision aluminiumslegeringsprofiler, udstyret, formen, processen meget strenge krav. På grund af den hurtige udvikling af moderne industri, banebrydende nationalt forsvar og videnskabelig forskning og andre virksomheder og forbedringen af graden af personalisering, er antallet, variationen og kvaliteten af små ultrapræcisionsprofiler i stigende grad høj, selvom de i de senere år, har udviklet og produceret en masse højkvalitets små ultra-præcision aluminiumslegeringsprofiler, men kan stadig ikke opfylde markedets behov, Især er der stadig et stort hul mellem den indenlandske teknologi og udstyr til produktionen af små ultrapræcisions aluminiumslegeringsprofiler og det internationale avancerede niveau, som ikke kan imødekomme den indenlandske og udenlandske markedsefterspørgsel og skal indhentes.
4. Konklusion
Aluminium og aluminiumslegering speciel præcisionsekstrudering (profiler og rør) er en slags kompleks form, tynd vægtykkelse, dimensionel tolerance og form- og positionsnøjagtighedskrav er meget krævende, højt teknisk indhold, vanskelig produktion af høje, fine materialer, er den nationale økonomi og nationalt forsvar uundværlige nøglematerialer, meget bred vifte af anvendelser, lovende udviklingsmuligheder for materialet. Produktionen af dette produkt stiller særlige krav til emner, værktøjs- og ekstruderingsudstyr og ekstruderingsproces, og en række centrale tekniske problemer skal løses for at opnå fremragende produkter i batcher.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminium
Indlægstid: 07-04-2024
