1. Характеристики на алуминий и алуминиеви сплави специални прецизни материали за екструдиране
Този тип продукт има специална форма, тънка дебелина на стената, леко единично тегло и много строги изисквания за толеранс. Такива продукти обикновено се наричат прецизни (или свръхпрецизни) профили (тръби) от алуминиева сплав, а технологията за производство на такива продукти се нарича прецизна. (или свръхпрецизна) екструзия.
Основните характеристики на специалните прецизни (или свръхпрецизни) екструзии от алуминиева сплав са:
(1) Има много разновидности, малки партиди и повечето от тях са материали за екструдиране със специално предназначение, които се използват в почти всички сфери на живота и всички аспекти от живота на хората, включително всички продукти за екструдиране, като тръби, пръти, профили и проводници, включващи различни сплави и състояния. Поради малкото си напречно сечение, тънката дебелина на стената, лекото тегло и малките партиди обикновено не е лесно да се организира производството.
(2) Сложни форми и специални контури, предимно оформени, плоски, широки, крилати, назъбени, порести профили или тръби. Площта на единица обем е голяма, а производствената технология е трудна.
(3) Широко приложение, специална производителност и функционални изисквания. За да се отговори на изискванията за употреба на продукта, са избрани много състояния на сплави, покриващи почти всички сплави от серии 1 × × × до 8 × × × и десетки състояния на обработка с високо техническо съдържание.
(4) Изискан външен вид и тънка дебелина на стената, обикновено по-малко от 0,5 мм, някои дори достигат около 0,1 мм, теглото на метър е само няколко грама до десетки грама, но дължината може да достигне няколко метра или дори стотици метри .
5) Изискванията за точност на размерите и геометричен толеранс на секцията са много строги. Най-общо казано, допустимите отклонения на малките прецизни профили от алуминиева сплав са повече от два пъти по-строги от допустимите отклонения за специални класове в стандартите JIS, GB и ASTM. Допустимото отклонение на дебелината на стената на общите прецизни профили от алуминиева сплав трябва да бъде между ±0,04 mm и 0,07 mm, докато толерансът на размера на сечението на ултрапрецизните профили от алуминиева сплав може да достигне до ±0,01 mm. Например, теглото на прецизния алуминиев профил, използван за потенциометъра, е 30 g/m, а диапазонът на толеранс на размера на сечението е ±0,07 mm. Толерансът на размера на напречното сечение на прецизните алуминиеви профили за станове е ±0,04 mm, отклонението на ъгъла е по-малко от 0,5 °, а степента на огъване е 0,83 × L. Друг пример е високопрецизната ултратънка плоска тръба за автомобили с ширина 20 мм, височина 1,7 мм, дебелина на стената 0,17±0,01 мм и 24 отвора, които са типични ултрапрецизни профили от алуминиева сплав.
(6) Той има високо техническо съдържание и е много труден за производство и има специални изисквания за оборудване за екструдиране, инструменти, заготовки и производствени процеси. Фигура 1 е пример за разрез на някои малки прецизни профили от алуминиева сплав.
2. Класификация на специални прецизни екструдирани материали от алуминиева сплав
Прецизните или свръхпрецизните екструзии от алуминиева сплав се използват широко в електронни инструменти, комуникационно оборудване и авангардна наука, национална отбрана и военна промишленост, прецизни механични инструменти, оборудване за слаб ток, космическа техника, ядрена индустрия, енергетика и енергия, подводници и кораби, автомобили и транспортни инструменти, медицинско оборудване, хардуерни инструменти, осветление, фотография и електронни уреди. Най-общо казано, прецизните или свръхпрецизните екструзии от алуминиева сплав могат да бъдат разделени на две категории според техните външни характеристики: първата категория са профили с малки размери. Този тип профил се нарича още ултра-малък профил или мини-форма. Общият му размер обикновено е само няколко милиметра, минималната дебелина на стената е по-малка от 0,5 mm, а единичното тегло е няколко грама до десетки грама на метър. Поради малкия им размер обикновено се изискват тесни допуски за тях. Например допустимото отклонение на размерите на напречното сечение е по-малко от ±0,05 mm. В допълнение, изискванията за праволинейност и усукване на екструдираните продукти също са много строги.
Другият тип са профили, които не са много малки по размер на напречното сечение, но изискват много строги допуски на размерите, или профили, които имат сложна форма на напречното сечение и тънка дебелина на стената, въпреки че размерът на напречното сечение е голям. Фигура 2 показва тръба със специална форма (промишлен чист алуминий), екструдирана от японска компания на хоризонтална хидравлична преса 16,3 MN със специална разделена матрица за кондензатор на автомобилна климатична инсталация. Трудността на екструзионното формоване на този тип профил е не по-малка от тази на предишния тип ултра-малък профил. Екструдираните профили с голям размер на сечението и много строги изисквания за толеранс не само изискват усъвършенствана технология за проектиране на матрици, но също така изискват стриктна технология за управление на целия производствен процес от заготовката до крайния продукт.
От началото на 80-те години на миналия век, поради практическото приложение на технологията за непрекъснато екструдиране Conform и развитието на индустриалната технология, екструдирането на малки и ултра-малки профили се разви бързо. Въпреки това, поради различни причини като ограничения на оборудването, изисквания за качество на продукта и напредък в технологията за екструдиране, производството на малки профили на конвенционално оборудване за екструдиране все още представлява голяма част. Фигура 2 показва прецизните профили на екструдирането на конвенционални разделени матрици. Животът на матрицата (особено здравината и устойчивостта на износване на шунтовия мост и сърцевината на матрицата) и потокът на материала по време на екструдирането стават основните фактори, влияещи върху нейното производство. Това е така, защото при екструдиране на профила размерът на сърцевината на матрицата е малък и формата е сложна, а здравината и устойчивостта на износване са важни фактори, влияещи върху живота на матрицата, животът на матрицата пряко влияе върху производствените разходи. От друга страна, много прецизни профили имат тънки стени и сложни форми, а потокът от материали по време на процеса на екструдиране пряко влияе върху формата и точността на размерите на профилите.
За да се предотврати навлизането на оксидния филм и маслото върху повърхността на заготовката в продукта и да се осигури еднородно и надеждно качество на продукта, заготовката, загрята до зададената температура, може да бъде обелена преди екструдиране (наречено горещ пилинг) и след това бързо поставете в екструзионния варел за екструдиране. В същото време екструдираното уплътнение трябва да се поддържа чисто, за да се предотврати полепването на масло и мръсотия по уплътнението по време на процеса на отстраняване на излишното налягане след едно екструдиране и монтиране на уплътнението в следващото екструдиране.
Според точността на размерите на сечението и толеранса на формата и позицията, екструзията от специална прецизност на алуминиева сплав може да бъде разделена на профили от специална прецизност от алуминиева сплав и малки (миниатюрни) профили от алуминиева сплав със свръхвисока прецизност. Като цяло неговата точност надвишава националния стандарт (като GB, JIS, ASTM и т.н.) свръхвисоката прецизност се нарича профили от алуминиева сплав със специална прецизност, например толерансът на размерите е над ±0,1 mm, толерансът на дебелината на стената на счупената повърхност е в рамките на ±0,05 mm ~ ±0,03 mm профили и тръби.
Когато неговата точност е повече от два пъти по-висока от националния стандарт за свръхвисока прецизност, той се нарича малък (миниатюрен) ултра-високо прецизен профил от алуминиева сплав, като толеранс на формата от ±0,09 mm, толеранс на дебелината на стената от ±0,03 mm ~ ± 0,01 mm за малък (миниатюрен) профил или тръба.
3. Перспективи за развитие на специални прецизни материали за екструдиране на алуминий и алуминиеви сплави
През 2017 г. производството и продажбите на материали за обработка на алуминий в света надхвърлиха 6000kt/a, от които производството и продажбите на екструдирани материали от алуминий и алуминиеви сплави надхвърлиха 25000kt/a, което представлява повече от 40% от общото производство и продажби на алуминий. Алуминиеви екструдирани средни пръти представляват 90%, от които общи профили и пръти и малки и средни профили за граждански сгради представляват повече от 80% от прътите, големи и средни профили и специални специални профили и пръти представляват само около 15%. Тръбата представлява около 8% от екструдирания материал от алуминиева сплав, докато профилната тръба и специалната специална тръба представляват само около 20% от тръбата. От горното може да се види, че най-голямото производство и продажби на екструдирани материали от алуминий и алуминиеви сплави и най-широко използваните са малки и средни строителни профили, общи профили и пръти и тръби. А специалните профили, пръти и тръби представляват само около 15%, основните характеристики на такива продукти са: със специални функции или производителност; Посветен на определена цел; Има голям или малък размер на спецификацията; С изключително висока точност на размерите или изисквания към повърхността. Следователно разнообразието е повече и партидата е по-малка, необходимостта от увеличаване на специални процеси или добавяне на специално оборудване и инструменти, производството е трудно и техническото съдържание е високо, производствените разходи се увеличават и добавената стойност се увеличава.
С напредъка на науката и технологиите и непрекъснатото подобряване на стандарта на живот на хората, все по-високи изисквания бяха поставени за продукцията, качеството и разнообразието на продуктите за екструдиране на алуминий и алуминиеви сплави, особено през последните години, появата на персонализация на продукта насърчи разработването на специални профили и тръби с персонализирани характеристики и специфична употреба.
Свръхпрецизните профили се използват широко в електронни инструменти, комуникации, пощенско и телекомуникационно оборудване, прецизни машини, прецизни инструменти, оборудване за слаб ток, космическото пространство, ядрени подводници и кораби, автомобилната индустрия и други области на малки, тънки стени, размер на сечението от много точни части. Обикновено изискванията за толеранс са много строги, например толерансът на размера на контура на сечението е по-малък от ±0,10 mm, толерансът на дебелината на стената е по-малък от ±0,05 mm. В допълнение, плоскостта, усукването и други допустими отклонения на формата и позицията на екструдираните продукти също са много строги. В допълнение, в процеса на екструдиране на специални малки ултра-прецизни профили от алуминиева сплав, оборудването, формата, процесът са много строги изисквания. Поради бързото развитие на съвременната индустрия, авангардна национална отбрана и научни изследвания и други начинания и подобряването на степента на персонализация, броят, разнообразието и качеството на малки ултра прецизни профили стават все по-високи, въпреки че през последните години, е разработил и произвел много висококачествени малки ултра-прецизни профили от алуминиева сплав, но все още не може да отговори на нуждите на пазара, По-специално, все още има голяма празнина между местната технология и оборудването за производство на малки ултра -прецизни профили от алуминиева сплав и международно напреднало ниво, което не може да отговори на търсенето на вътрешния и външния пазар и трябва да бъде наваксано.
4. Заключение
Специалната прецизна екструзия на алуминий и алуминиева сплав (профили и тръби) е вид сложна форма, тънка дебелина на стената, толеранс на размерите и изисквания за точност на формата и позицията са много взискателни, високо техническо съдържание, трудно производство на високи, фини материали, е национално икономика и национална отбрана незаменими ключови материали, много широк спектър от приложения, обещаващи перспективи за развитие на материала. Производството на този продукт има специални изисквания към заготовките, инструменталната екипировка и оборудването за екструдиране и процеса на екструдиране и трябва да бъдат решени редица ключови технически проблеми, за да се получат отлични продукти в партиди.
Редактирано от May Jiang от MAT Aluminium
Време на публикуване: 7 април 2024 г
