Auch die Herstellung von Aluminium-Strangpresswerkzeugen ist einer der Schlüsselfaktoren für deren Qualität und Lebensdauer. Da Aluminium-Strangpresswerkzeuge eine Reihe von Eigenschaften aufweisen, stellen sie bestimmte besondere Anforderungen an die Technologie der Werkzeugherstellung für Aluminiumprofile:
(1) Aufgrund der extrem rauen Arbeitsbedingungen von Extrusionswerkzeugen und -formen aus Aluminiumlegierungen, die während des Extrusionsprozesses hohen Temperaturen, hohem Druck und hoher Reibung standhalten müssen, ist hoch{1}fester, hitzebeständiger legierter Stahl erforderlich. Darüber hinaus sind die Prozesse des Schmelzens, Gießens, Schmiedens, der Wärmebehandlung, der elektrischen Bearbeitung, der mechanischen Bearbeitung und der Oberflächenbehandlung dieser Stähle sehr komplex, was eine Reihe von Schwierigkeiten bei der Formenherstellung mit sich bringt.
(2) Um die Lebensdauer von Werkzeugen und Formen zu verlängern und die Qualität der Produktoberfläche sicherzustellen, muss die Rauheit der Arbeitsfläche des Formhohlraums 0,8–0,4 μm erreichen und die Rauheit der Formebene muss unter 1,6 μm liegen. Daher sind beim Formenbau spezielle Polierverfahren und Poliergeräte erforderlich.
(3) Da extrudierte Produkte immer höhere, präzisere und speziellere Anforderungen erfüllen, müssen bei einigen Profilen und Rohren die Wandstärken auf etwa 0,5 mm reduziert werden, wobei die Extrusionstoleranzen ±0,05 mm erreichen. Um solche ultra-hochpräzisen-Produkte zu extrudieren, muss die Fertigungsgenauigkeit der Form 0,01 mm erreichen. Herkömmliche Verfahren können dies nicht erreichen, daher sind aktualisierte Techniken und spezielle neue Geräte erforderlich.
(4) Aluminiumprofile haben sehr komplexe Querschnitte, insbesondere ultra-hochpräzise-hohle Hohlprofile und multi{5}poröse hohlwandige Aluminiumprofile. Sie erfordern spezielle Extrusionsdüsenstrukturen, oft mit mehreren geformten Hohlräumen in einer einzigen Düse, schnellen Dickenänderungen über Abschnitte hinweg, komplexen zugehörigen Abmessungen und vielen gebogenen Ecken, was zahlreiche Herausforderungen für die Formverarbeitung und Wärmebehandlung mit sich bringt.
(5) Aluminium-Strangpressprodukte weisen eine große Typenvielfalt, kleine Produktionschargen und häufige Formwechsel auf, was Formen mit starker Anpassungsfähigkeit erfordert. Daher ist es notwendig, die Effizienz der Formenproduktion zu verbessern, den Formzyklus so weit wie möglich zu verkürzen, Formenbauprogramme schnell zu überarbeiten, Formen genau nach Zeichnungen zu bearbeiten und den Arbeitsaufwand für die Formenreparatur zu minimieren.
(6) Aufgrund des immer breiteren Anwendungsspektrums von Strangpressprodukten aus Aluminiumlegierungen und der sehr breiten Palette an Spezifikationen gibt es kleine Matrizen mit einem Gewicht von nur wenigen Kilogramm und Abmessungen von 100 mm × 25 mm sowie große Matrizen mit einem Gewicht von über 2000 kg und Abmessungen von 1800 mm × 450 mm. Es gibt kleine Extrusionswellen mit einem Gewicht von nur wenigen Kilogramm und Abmessungen von 65 mm × 800 mm und große Extrusionszylinder mit einem Gewicht von über 100 Tonnen und Abmessungen von 2500 mm × 2600 mm. Die erheblichen Unterschiede in Größe und Qualität von Werkzeugen und Formen erfordern völlig unterschiedliche Herstellungsmethoden und -verfahren sowie völlig unterschiedliche Verarbeitungsgeräte.
(7) Extrusionsdüsen und -formen gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen mit komplexen Strukturen und erfordern eine hohe Montagepräzision. Sie erfordern neben speziellen Bearbeitungsmethoden und -geräten auch spezielle Vorrichtungen, Werkzeuge und Wärmebehandlungsmethoden.
(8) Um die Qualität und Lebensdauer von Werkzeugen und Formen zu verbessern, ist es neben der Auswahl geeigneter Materialien und der Durchführung eines optimierten Designs auch erforderlich, die besten Wärmebehandlungs- und Oberflächenverstärkungsprozesse anzuwenden, um eine moderate Formhärte und eine hohe Oberflächenqualität zu erreichen. Dies ist besonders wichtig für Formen mit besonders komplexen Formen oder für schwer-zu-extrudierende Produkte und Formen mit besonderen Strukturen.
Die Verarbeitungstechnologie von Extrusionsformen unterscheidet sich geringfügig von allgemeinen mechanischen Herstellungsverfahren. Es handelt sich um eine äußerst anspruchsvolle und weitreichende Spezialtechnologie. Um qualitativ hochwertige und langlebige Formen herzustellen, ist es nicht nur notwendig, qualitativ hochwertige Formmaterialien auszuwählen und vorzubereiten, sondern auch sinnvolle Kaltumformverfahren, elektrische Verarbeitungstechniken, Wärmebehandlungsprozesse und Oberflächenbehandlungsmethoden zu entwickeln.
