1. Kenmerken van speciale precisie-extrusiematerialen van aluminium en aluminiumlegeringen
Dit type product heeft een speciale vorm, een dunne wanddikte, een laag gewicht per stuk en zeer strenge tolerantie-eisen. Dergelijke producten worden gewoonlijk precisie- (of ultra-precisie) profielen (buizen) van aluminiumlegeringen genoemd, en de technologie voor het produceren van dergelijke producten wordt precisie genoemd. (of ultraprecieze) extrusie.
De belangrijkste kenmerken van speciale precisie- (of ultra-precisie) extrusies van aluminiumlegeringen zijn:
(1) Er zijn veel varianten, kleine batches, en de meeste daarvan zijn extrusiematerialen voor speciale doeleinden, die in bijna alle lagen van de bevolking en in alle aspecten van het leven van mensen worden gebruikt, inclusief alle extrusieproducten, zoals buizen, staven, profielen en draden, waarbij verschillende legeringen en staat betrokken zijn. Vanwege de kleine doorsnede, de dunne wanddikte, het lichte gewicht en de kleine batches is het over het algemeen niet eenvoudig om de productie te organiseren.
(2) Gecompliceerde vormen en speciale contouren, meestal gevormde, platte, brede, gevleugelde, getande, poreuze profielen of buizen. Het oppervlak per volume-eenheid is groot en de productietechnologie is moeilijk.
(3) Brede toepassing, speciale prestaties en functionele vereisten. Om aan de gebruikseisen van het product te voldoen, zijn vele legeringstoestanden geselecteerd, die bijna alle legeringen van de series 1××× tot 8××× en tientallen behandelingstoestanden omvatten, met een hoog technisch gehalte.
(4) Prachtig uiterlijk en dunne wanddikte, over het algemeen minder dan 0,5 mm, sommige bereiken zelfs ongeveer 0,1 mm, het gewicht per meter is slechts enkele grammen tot tientallen grammen, maar de lengte kan enkele meters of zelfs honderden meters bereiken .
5) De maatnauwkeurigheid en geometrische tolerantie-eisen van de sectie zijn zeer streng. Over het algemeen zijn de toleranties van precisieprofielen van kleine aluminiumlegeringen meer dan twee keer zo streng als de toleranties van speciale kwaliteiten in de JIS-, GB- en ASTM-normen. De wanddiktetolerantie van algemene precisie-aluminiumlegeringsprofielen moet tussen ± 0,04 mm en 0,07 mm liggen, terwijl de sectiegroottetolerantie van ultraprecieze aluminiumlegeringsprofielen wel ± 0,01 mm mag zijn. Het gewicht van het precisie-aluminiumprofiel dat voor de potentiometer wordt gebruikt, is bijvoorbeeld 30 g/m, en het tolerantiebereik van de sectiegrootte is ± 0,07 mm. De tolerantie in de dwarsdoorsnede van precisie-aluminiumprofielen voor weefgetouwen is ± 0,04 mm, de hoekafwijking is minder dan 0,5 ° en de buiggraad is 0,83 × L. Een ander voorbeeld is de zeer nauwkeurige ultradunne platte buis voor auto's, met een breedte van 20 mm, een hoogte van 1,7 mm, een wanddikte van 0,17 ± 0,01 mm en 24 gaten, typische ultraprecieze aluminiumlegeringsprofielen.
(6) Het heeft een hoog technisch gehalte, is zeer moeilijk te produceren en stelt speciale eisen aan extrusieapparatuur, gereedschappen, knuppels en productieprocessen. Figuur 1 is een voorbeeld van de doorsnede van enkele kleine precisieprofielen van aluminiumlegering.
2. Classificatie van speciale precisie-extrusiematerialen van aluminiumlegeringen
Precisie- of ultra-precieze extrusies van aluminiumlegeringen worden veel gebruikt in elektronische instrumenten, communicatieapparatuur en geavanceerde wetenschap, nationale defensie en militaire industrie, precisiemechanische instrumenten, zwakstroomapparatuur, ruimtevaart, nucleaire industrie, energie en kracht, onderzeeërs en schepen, auto's en transportmiddelen, medische apparatuur, hardware-instrumenten, verlichting, fotografie en elektronische apparaten. Over het algemeen kunnen extrusies van precisie- of ultraprecieze aluminiumlegeringen worden onderverdeeld in twee categorieën op basis van hun uiterlijke kenmerken: de eerste categorie zijn profielen met kleine afmetingen. Dit type profiel wordt ook wel ultraklein profiel of minivorm genoemd. De totale afmeting bedraagt meestal slechts enkele millimeters, de minimale wanddikte is minder dan 0,5 mm en het gewicht per eenheid bedraagt enkele grammen tot tientallen grammen per meter. Vanwege hun kleine formaat zijn er meestal nauwe toleranties vereist. De tolerantie van de afmetingen van de dwarsdoorsnede is bijvoorbeeld minder dan ±0,05 mm. Daarnaast zijn de eisen aan rechtheid en torsie van geëxtrudeerde producten ook zeer streng.
Het andere type zijn profielen die qua dwarsdoorsnede niet erg klein zijn, maar zeer strikte maattoleranties vereisen, of profielen die een complexe dwarsdoorsnedevorm en dunne wanddikte hebben, hoewel de dwarsdoorsnede groot is. Figuur 2 toont de speciaal gevormde buis (industrieel zuiver aluminium) geëxtrudeerd door een Japans bedrijf op een 16,3MN horizontale hydraulische pers met een speciale gespleten matrijs voor een airconditioningcondensor voor auto's. De moeilijkheidsgraad van het extrusievormen van dit type profiel is niet minder dan die van het eerste type ultrakleine profiel. Geëxtrudeerde profielen met een grote doorsnede en zeer strenge tolerantie-eisen vereisen niet alleen geavanceerde matrijsontwerptechnologie, maar vereisen ook strikte managementtechnologie voor het gehele productieproces, van blanco tot eindproduct.
Sinds het begin van de jaren tachtig heeft de extrusie van kleine en ultrakleine profielen zich snel ontwikkeld, dankzij de praktische toepassing van de Conform continue extrusietechnologie en de ontwikkeling van industriële technologie. Om verschillende redenen, zoals apparatuurbeperkingen, productkwaliteitseisen en vooruitgang in de extrusietechnologie, neemt de productie van kleine profielen op conventionele extrusieapparatuur echter nog steeds een groot deel voor haar rekening. Figuur 2 toont de precisieprofielen van de extrusie van conventionele splitmatrijzen. De levensduur van de matrijs (vooral de sterkte en slijtvastheid van de shuntbrug en de matrijskern) en de materiaalstroom tijdens de extrusie worden de belangrijkste factoren die de productie ervan beïnvloeden. Dit komt omdat bij het extruderen van het profiel de grootte van de malkern klein is en de vorm complex is, en sterkte en slijtvastheid belangrijke factoren zijn die de levensduur van de mal beïnvloeden, de levensduur van de mal heeft rechtstreeks invloed op de productiekosten. Aan de andere kant hebben veel precisieprofielen dunne wanden en complexe vormen, en de materiaalstroom tijdens het extrusieproces heeft rechtstreeks invloed op de vorm en maatnauwkeurigheid van de profielen.
Om te voorkomen dat de oxidefilm en olie op het oppervlak van de knuppel in het product vloeien en om de uniforme en betrouwbare kwaliteit van het product te garanderen, kan de knuppel die tot de ingestelde temperatuur is verwarmd, worden geschild vóór extrusie (heet afpellen genoemd), en vervolgens snel in het extrusievat geplaatst voor extrusie. Tegelijkertijd moet de geëxtrudeerde pakking schoon worden gehouden om te voorkomen dat olie en vuil zich aan de pakking hechten tijdens het proces van het verwijderen van de overdruk na de ene extrusie en het installeren van de pakking bij de volgende extrusie.
Volgens sectie-dimensionale nauwkeurigheid en vorm- en positietolerantie kan speciale precisie-extrusie van aluminiumlegeringen worden onderverdeeld in speciale precisie-aluminiumlegeringsprofielen en kleine (miniatuur) aluminiumlegeringsprofielen met ultrahoge precisie. Over het algemeen overschrijdt de nauwkeurigheid de nationale norm (zoals GB, JIS, ASTM, enz.). Ultrahoge precisie wordt speciale precisie-aluminiumlegeringsprofielen genoemd, de maattolerantie is bijvoorbeeld groter dan ± 0,1 mm, de wanddiktetolerantie van het gebroken oppervlak bevindt zich binnen ±0,05 mm ~ ±0,03 mm profielen en buizen.
Wanneer de nauwkeurigheid meer dan het dubbele is van de nationale standaard ultrahoge precisie, wordt dit een klein (miniatuur) aluminiumlegeringsprofiel met ultrahoge precisie genoemd, zoals een vormtolerantie van ± 0,09 mm, wanddiktetolerantie van ± 0,03 mm ~ ± 0,01 mm voor een klein (miniatuur)profiel of buis.
3. Ontwikkelingsvooruitzichten van speciale precisie-extrusiematerialen van aluminium en aluminiumlegeringen
In 2017 overschreed de productie en verkoop van aluminiumverwerkingsmaterialen in de wereld 6000kt/a, waarvan de productie en verkoop van aluminium en extrusiematerialen van aluminiumlegeringen de 25000kt/a overschreed, goed voor meer dan 40% van de totale productie en verkoop van aluminium. Aluminium geëxtrudeerde middelgrote staven waren goed voor 90%, waarvan algemene profielen en staven en kleine en middelgrote civiele bouwprofielen meer dan 80% van de staaf uitmaakten, grote en middelgrote profielen en speciale speciale profielen en staven slechts ongeveer 15%. De buis is goed voor ongeveer 8% van het geëxtrudeerde materiaal van de aluminiumlegering, terwijl de gevormde buis en de speciale speciale buis slechts ongeveer 20% van de buis uitmaken. Uit het bovenstaande blijkt dat de grootste productie en verkoop van extrusiematerialen van aluminium en aluminiumlegeringen en de meest gebruikte kleine en middelgrote civiele bouwprofielen, algemene profielen en staven en buizen zijn. En speciale profielen, staven en buizen zijn slechts goed voor ongeveer 15%, de belangrijkste kenmerken van dergelijke producten zijn: met speciale functies of prestaties; Toegewijd aan een bepaald doel; Een grote of kleine specificatiegrootte hebben; Met extreem hoge maatnauwkeurigheid of oppervlaktevereisten. Daarom is de variëteit groter en de batch kleiner, de noodzaak om speciale processen uit te breiden of speciale apparatuur en gereedschappen toe te voegen, de productie is moeilijk en de technische inhoud hoog, de productiekosten stijgen en de toegevoegde waarde neemt toe.
Met de vooruitgang van wetenschap en technologie en de voortdurende verbetering van de levensstandaard van mensen, zijn er steeds hogere eisen gesteld aan de output, kwaliteit en verscheidenheid van extrusieproducten van aluminium en aluminiumlegeringen, vooral in de afgelopen jaren heeft de opkomst van productpersonalisatie stimuleerde de ontwikkeling van speciale profielen en buizen met gepersonaliseerde kenmerken en specifieke toepassingen.
Ultra-precisieprofielen worden veel gebruikt in elektronische instrumenten, communicatie-, post- en telecommunicatieapparatuur, precisiemachines, precisie-instrumenten, zwakstroomapparatuur, ruimtevaart, nucleaire onderzeeërs en schepen, de auto-industrie en andere gebieden met kleine, dunne muren, sectiegroottes van zeer precieze onderdelen. Meestal zijn de tolerantievereisten zeer streng, de tolerantie van de doorsnedeomtrek is bijvoorbeeld minder dan ± 0,10 mm, de wanddiktetolerantie is minder dan ± 0,05 mm. Daarnaast zijn ook de vlakheids-, torsie- en andere vorm- en positietoleranties van geëxtrudeerde producten zeer streng. Bovendien zijn bij het extrusieproces van speciale kleine ultra-precieze aluminiumlegeringsprofielen de apparatuur, de mal en het proces zeer strenge eisen. Als gevolg van de snelle ontwikkeling van de moderne industrie, baanbrekend nationaal defensie- en wetenschappelijk onderzoek en andere ondernemingen en de verbetering van de mate van personalisatie, zijn het aantal, de verscheidenheid en de kwaliteit van kleine ultraprecieze profielen steeds hoger, hoewel de laatste jaren heeft veel hoogwaardige kleine ultra-precieze aluminiumlegeringsprofielen ontwikkeld en geproduceerd, maar kan nog steeds niet aan de behoeften van de markt voldoen. In het bijzonder is er nog steeds een grote kloof tussen de binnenlandse technologie en apparatuur voor de productie van kleine ultra -precisie aluminiumlegeringsprofielen en het internationale geavanceerde niveau, dat kan niet voldoen aan de vraag van de binnenlandse en buitenlandse markt en moet worden ingehaald.
4. Conclusie
Speciale precisie-extrusie van aluminium en aluminiumlegeringen (profielen en buizen) is een soort complexe vorm, dunne wanddikte, maattolerantie en vorm- en positienauwkeurigheidseisen zijn zeer veeleisend, hoge technische inhoud, moeilijke productie van hoge, fijne materialen, is de nationale economie en nationale defensie onmisbare sleutelmaterialen, zeer breed scala aan toepassingen, veelbelovende ontwikkelingsvooruitzichten van het materiaal. De productie van dit product stelt speciale eisen aan knuppel-, gereedschaps- en extrusieapparatuur en extrusieproces, en een reeks belangrijke technische problemen moet worden opgelost om uitstekende producten in batches te verkrijgen.
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminium
Posttijd: 07-apr-2024
