Definition des Aluminiumextrusionsprozesses:
Aluminiumstrangpressen (oder Aluminiumstrangpressen) ist ein Kunststoffverarbeitungsverfahren, bei dem ein Aluminiumbarren in einem Formhohlraum (oder Extrusionszylinder) einem starken Druck ausgesetzt wird, wodurch der Aluminiumbarren gezwungen wird, eine gerichtete plastische Verformung zu erfahren und durch die Formöffnung extrudiert zu werden, wodurch Teile oder Halbzeuge mit der gewünschten Querschnittsform, Abmessungen und bestimmten mechanischen Eigenschaften erhalten werden.
Aluminium-Extrusionswerkzeuge:
Obwohl wir selbst keine Aluminium-Strangpressmatrizen entwerfen, können Produktdesigningenieure durch das Verständnis der Grundstruktur von Strangpressmatrizen und der Mechanismen, mit denen sie verschiedene Strangpressprofile formen, dabei helfen, das Design von Strangpressteilen zu optimieren, die Matrizenkosten zu senken und die Produktionseffizienz zu verbessern.
2.1 Was ist eine Extrusionsdüse?
Eine Extrusionsdüse ist im Grunde eine dicke, runde Stahlplatte, die eine oder mehrere Öffnungen enthält, um das gewünschte Profil zu formen. Sie bestehen normalerweise aus H-13-Werkzeugstahl und sind wärmebehandelt, um dem Druck und der Hitze von heißem Aluminium standzuhalten, das durch die Matrize fließt.
2.1 Klassifizierung von Extrusionswerkzeugen
Entsprechend der Querschnittsform von Aluminium-Strangpressprofilen werden die entsprechenden Matrizen in drei Typen unterteilt: Vollmatrizen, Halbhohlmatrizen und Hohlmatrizen. Unter ihnen haben Hohlmatrizen die komplexeste Struktur, sind anfällig für Verschleiß und Bruch und auch am teuersten.
2.3 Lebensdauer von Extrusionsdüsen
Wärmestau und ungleichmäßiger Druck, die durch die Konstruktion von Aluminium-Strangpressteilen verursacht werden (z. B. dünne Wände, ungleichmäßige Wandstärken und hervorstehende Merkmale), sind die größten Killer für die Lebensdauer der Strangpressform.
Erfahrene Ingenieure für Extrusionsdüsen können Düsen konstruieren, um Hitze und ungleichmäßigen Druck zu kontrollieren und die Extrusionsgeschwindigkeit zu reduzieren, um die Lebensdauer der Düsen zu verlängern. Letztendlich müssen die Düsen jedoch ersetzt werden.
Vor der Konstruktion von Aluminium-Strangpressteilen sollten Produktkonstruktionsingenieure verstehen, welche Konstruktionsmerkmale die Herstellungskosten der Matrizen am stärksten beeinflussen. Wenn möglich, können durch eine Änderung des Designs des Aluminium-Strangpressquerschnitts, die Einstellung geeigneter Toleranzen und die Auswahl geeigneter Aluminiumlegierungen Herstellungskosten für Aluminium-Strangpressmatrizen eingespart werden.
Vorteile des Aluminium-Extrusionsverfahrens
1) Haltbarkeit
Einer der bemerkenswertesten Vorteile von Aluminium ist seine Korrosions- und Witterungsbeständigkeit. Aluminium ist ohne zusätzliche Behandlung von Natur aus rost- und korrosionsbeständig. Dies liegt an einer dünnen, natürlich gebildeten Aluminiumoxid-Schutzschicht auf seiner Oberfläche. Durch Eloxieren kann die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert werden.
2) Leicht und stark
Aluminium ist mehr als 33 % leichter als Stahl und behält dabei den größten Teil seiner Festigkeit. Die Zugfestigkeit der meisten Aluminiumlegierungen liegt zwischen etwa 70 und 700 MPa, während ihre Dichte etwa zwei -Drittel der von Stahl beträgt.
Produktdesign-Ingenieure müssen sich keine Gedanken über die Festigkeit von Aluminium-Strangpressteilen machen. In Branchen wie dem Baugewerbe und der Automobilindustrie können sie als Strukturbauteile eingesetzt werden und sind oft die beste Alternative zu anderen Metallwerkstoffen. Um Leichtbaukonstruktionen zu erreichen und den Energieverbrauch zu senken, verwendet die Automobilindustrie in großem Umfang Aluminiumlegierungen.
3) Gute Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist der von Kupfer sehr ähnlich, das Gewicht ist jedoch deutlich geringer.
Aluminium ist ein hervorragender Wärmeleiter. Aluminium-Strangpressprofile können so gestaltet werden, dass die wärmeleitende Oberfläche maximiert und Wärmekanäle gebildet werden. Ein typisches Beispiel sind Computer-CPU-Kühler, bei denen Aluminium verwendet wird, um die Wärme von der CPU abzuleiten.
4) Stilvolles Erscheinungsbild
Stranggepresstes Aluminium kann lackiert, galvanisiert, poliert und eloxiert werden und bietet Ingenieuren so eine größere Auswahl an Erscheinungsbildern als andere Materialien.
5) Breites Anwendungsspektrum
Nahezu jede Querschnittsform kann durch Aluminiumstrangpressen geformt werden, sodass die Anwendungsmöglichkeiten der Aluminiumstrangpressung sehr breit gefächert sind. Ingenieure können verschiedene Profile entwerfen, um den Anforderungen verschiedener Anwendungsumgebungen gerecht zu werden.
6) Einfache Sekundärverarbeitung
Aluminium-Strangpressteile können leicht geformt, geschnitten, gebohrt, bearbeitet, gestanzt, gebogen und geschweißt werden, um bestimmte Zwecke zu erfüllen.
7) Kurzer Formverarbeitungszyklus und niedrige Kosten
Aluminium-Strangpressformen sind einfach, haben einen kurzen Verarbeitungszyklus und sind kostengünstig. Dies ist der Vergleich von AEC zur Aluminiumextrusion mit anderen Verfahren, der nur als Referenz dient.
8) Absorbiert Stöße und Verformungen
In Gebäuden können Aluminiumstrangpressprofile Verformungen widerstehen, die durch Witterungseinflüsse und strukturelle Bewegungen verursacht werden. In Transportfahrzeugen können sie Aufprallenergie absorbieren. Aluminium-Strangpressprofile bewahren die Festigkeit und Flexibilität unter Belastung und beim Rückprall bei Stößen.
