1. Egenskaper för aluminium och aluminiumlegering speciella precisionsextruderingsmaterial
Denna typ av produkt har speciell form, tunn väggtjocklek, lätt enhetsvikt och mycket strikta toleranskrav. Sådana produkter kallas vanligtvis aluminiumlegeringsprecisions (eller ultraprecisions) profiler (rör), och tekniken för att producera sådana produkter kallas precision. (eller ultraprecisions) extrudering.
Huvuddragen hos aluminiumlegeringar med speciell precision (eller ultraprecision) extruderingar är:
(1) Det finns många varianter, små partier, och de flesta av dem är extruderingsmaterial för speciella ändamål, som används i nästan alla samhällsskikt och alla aspekter av människors liv, inklusive alla extruderingsprodukter, såsom rör, stänger, profiler och trådar, som involverar olika legeringar och tillstånd. På grund av dess lilla tvärsnitt, tunna väggtjocklek, låga vikt och små partier är det i allmänhet inte lätt att organisera produktionen.
(2) Komplicerade former och speciella konturer, mestadels formade, platta, breda, vingade, tandade, porösa profiler eller rör. Ytan per volymenhet är stor och produktionstekniken svår.
(3) Bred tillämpning, speciell prestanda och funktionella krav. För att uppfylla produktens användningskrav väljs många legeringstillstånd, som täcker nästan alla legeringar från serierna 1××× till 8××× och dussintals behandlingstillstånd, med högt tekniskt innehåll.
(4) Utsökt utseende och tunn väggtjocklek, vanligtvis mindre än 0,5 mm, vissa når till och med cirka 0,1 mm, vikten per meter är bara några gram till tiotals gram, men längden kan nå flera meter, eller till och med hundratals meter .
5) Sektionens måttnoggrannhet och geometriska toleranskrav är mycket strikta. Generellt sett är toleranserna för små precisionsprofiler av aluminiumlegering mer än dubbelt så strikta som de speciella toleranserna i JIS-, GB- och ASTM-standarder. Väggtjocklekstoleransen för allmänna precisionsprofiler av aluminiumlegering måste vara mellan ±0,04 mm och 0,07 mm, medan sektionsstorlekstoleransen för aluminiumlegeringsprofiler med ultraprecision kan vara så hög som ±0,01 mm. Till exempel är vikten på precisionsaluminiumprofilen som används för potentiometern 30 g/m, och toleransområdet för sektionsstorleken är ±0,07 mm. Tvärsnittstoleransen för precisionsaluminiumprofiler för vävstolar är ±0,04 mm, vinkelavvikelsen är mindre än 0,5° och böjningsgraden är 0,83×L. Ett annat exempel är det ultratunna platta röret med hög precision för bilar, med en bredd på 20 mm, en höjd på 1,7 mm, en väggtjocklek på 0,17±0,01 mm och 24 hål, som är typiska aluminiumlegeringsprofiler med ultraprecision.
(6) Den har högt tekniskt innehåll och är mycket svår att tillverka och har särskilda krav på extruderingsutrustning, verktyg, ämnen och produktionsprocesser. Figur 1 är ett exempel på sektionen av några små precisionsprofiler av aluminiumlegering.
2. Klassificering av specialprecisionsextruderingsmaterial av aluminiumlegering
Precisions- eller ultraprecisionsprofiler av aluminiumlegeringar används i stor utsträckning inom elektroniska instrument, kommunikationsutrustning och banbrytande vetenskap, nationellt försvar och militärindustri, precisionsmekaniska instrument, svagströmsutrustning, flyg-, kärnkraftsindustri, energi och kraft, ubåtar och fartyg, bilar och transportverktyg, medicinsk utrustning, hårdvaruverktyg, belysning, fotografi och elektroniska apparater. Allmänt sett kan precisions- eller ultraprecisionsprofiler av aluminiumlegeringar delas in i två kategorier beroende på deras utseendeegenskaper: den första kategorin är profiler med små dimensioner. Denna typ av profil kallas också för ultraliten profil eller miniform. Dess totala storlek är vanligtvis bara några millimeter, den minsta väggtjockleken är mindre än 0,5 mm och enhetsvikten är flera gram till tiotals gram per meter. På grund av deras ringa storlek krävs vanligtvis snäva toleranser på dem. Till exempel är toleransen för tvärsnittsdimensioner mindre än ±0,05 mm. Dessutom är kraven på rakhet och vridning av extruderade produkter också mycket stränga.
Den andra typen är profiler som inte är särskilt små i tvärsnittsstorlek men som kräver mycket strikta dimensionstoleranser, eller profiler som har en komplex tvärsnittsform och tunn väggtjocklek även om tvärsnittsstorleken är stor. Figur 2 visar det specialformade röret (industriellt rent aluminium) extruderat av ett japanskt företag på en 16,3MN horisontell hydraulisk press med en speciell delad form för en luftkonditioneringskondensor för bilar. Svårigheten att extrudera formning av denna typ av profil är inte mindre än den för den tidigare typen av ultraliten profil. Extruderade profiler med stor sektionsstorlek och mycket strikta toleranskrav kräver inte bara avancerad formdesignteknik, utan kräver också strikt hanteringsteknik för hela produktionsprocessen från ämne till färdig produkt.
Sedan början av 1980-talet, på grund av den praktiska tillämpningen av Conforms kontinuerliga extruderingsteknik och utvecklingen av industriell teknik, har extruderingen av små och ultrasmå profiler utvecklats snabbt. Men på grund av olika orsaker såsom utrustningsbegränsningar, produktkvalitetskrav och framsteg inom strängsprutningsteknik, utgör produktionen av små profiler på konventionell strängsprutningsutrustning fortfarande en stor andel. Figur 2 visar precisionsprofilerna för extruderingen av konventionella delade formar. Formens livslängd (särskilt styrkan och slitstyrkan hos shuntbryggan och formkärnan) och materialflödet under extrudering blir de viktigaste faktorerna som påverkar dess produktion. Detta beror på att vid extrudering av profilen, storleken på formkärnan är liten och formen är komplex, och styrka och slitstyrka är viktiga faktorer som påverkar formens livslängd, formens livslängd påverkar direkt produktionskostnaden. Å andra sidan har många precisionsprofiler tunna väggar och komplexa former, och materialflödet under extruderingsprocessen påverkar direkt profilernas form och dimensionella noggrannhet.
För att förhindra att oxidfilmen och oljan på ämnets yta strömmar in i produkten och säkerställa en enhetlig och pålitlig kvalitet på produkten, kan ämnet som värmts upp till den inställda temperaturen skalas före extrudering (kallad hot peeling), och sätt sedan snabbt in i extruderingsröret för extrudering. Samtidigt bör den extruderade packningen hållas ren för att förhindra att olja och smuts fastnar på packningen under processen att ta bort övertryck efter en extrudering och installera packningen i nästa extrudering.
Enligt sektionens dimensionella noggrannhet och form- och positionstolerans kan speciell precisionsextrudering av aluminiumlegering delas in i speciella precisionsaluminiumlegeringsprofiler och små (miniatyr) aluminiumlegeringsprofiler med ultrahög precision. I allmänhet överstiger dess noggrannhet den nationella standarden (som GB, JIS, ASTM, etc.) ultrahög precision kallas speciella precisionsprofiler av aluminiumlegering, till exempel är dimensionstoleransen över ±0,1 mm, väggtjocklekstoleransen på den brutna ytan är inom ±0,05 mm ~ ±0,03 mm profiler och rör.
När dess noggrannhet är mer än dubbelt så hög som den nationella standarden för ultrahög precision, kallas den en liten (miniatyr) aluminiumlegeringsprofil med ultrahög precision, till exempel en formtolerans på ±0,09 mm, en väggtjocklekstolerans på ±0,03 mm ~ ± 0,01 mm för en liten (miniatyr) profil eller rör.
3. Utvecklingsutsikter för aluminium och aluminiumlegering speciella precisionsextruderingsmaterial
Under 2017 översteg produktionen och försäljningen av aluminiumbearbetningsmaterial i världen 6000kt/a, varav produktionen och försäljningen av aluminium och aluminiumlegeringsextruderingsmaterial översteg 25000kt/a, vilket motsvarar mer än 40% av den totala produktionen och försäljningen av aluminium. Aluminiumextruderade mellanstänger svarade för 90 %, varav allmänna profiler och stänger samt små och medelstora civila byggnadsprofiler stod för mer än 80 % av stången, stora och medelstora profiler samt speciella specialprofiler och stänger endast stod för ca. 15 %. Röret står för cirka 8 % av det extruderade aluminiumlegeringsmaterialet, medan det formade röret och specialröret endast utgör cirka 20 % av röret. Av ovanstående framgår att den största produktionen och försäljningen av extruderingsmaterial av aluminium och aluminiumlegeringar och de mest använda är små och medelstora civila byggnadsprofiler, allmänna profiler och stänger och rör. Och speciella profiler, stänger och rör står bara för cirka 15%, de viktigaste egenskaperna hos sådana produkter är: med speciella funktioner eller prestanda; Dedikerad till ett visst syfte; Att ha en stor eller liten specifikationsstorlek; Med extremt hög måttnoggrannhet eller ytkrav. Därför är variationen mer och partiet mindre, behovet av att öka speciella processer eller lägga till någon speciell utrustning och verktyg, produktionen är svår och det tekniska innehållet är högt, produktionskostnaden ökar och mervärdet ökar.
Med framstegen inom vetenskap och teknik och den kontinuerliga förbättringen av människors levnadsstandard har högre och högre krav lagts fram för produktion, kvalitet och variation av extruderingsprodukter av aluminium och aluminiumlegering, särskilt under de senaste åren har framväxten av produktpersonalisering främjat utvecklingen av speciella profiler och rör med personliga egenskaper och specifika användningsområden.
Ultraprecisionsprofiler används i stor utsträckning inom elektroniska instrument, kommunikations-, post- och telekommunikationsutrustning, precisionsmaskiner, precisionsinstrument, svagströmsutrustning, flyg, kärnubåtar och fartyg, fordonsindustrin och andra områden av små, tunnväggiga, sektionsstorlekar på mycket exakta delar. Vanligtvis är toleranskraven mycket strikta, till exempel är toleransen för sektionskonturstorleken mindre än ±0,10 mm, toleransen för väggtjockleken är mindre än ±0,05 mm. Dessutom är planhet, vridning och andra form- och positionstoleranser för extruderade produkter också mycket strikta. Dessutom, i extruderingsprocessen av speciella små ultraprecisionsprofiler av aluminiumlegering, är utrustningen, formen, processen mycket strikta krav. På grund av den snabba utvecklingen av modern industri, banbrytande nationellt försvar och vetenskaplig forskning och andra åtaganden och förbättringen av graden av personalisering, är antalet, variationen och kvaliteten på små ultraprecisionsprofiler allt högre, även om under senare år, har utvecklat och producerat många högkvalitativa små ultraprecisionsprofiler av aluminiumlegering, men kan fortfarande inte möta marknadens behov, i synnerhet finns det fortfarande ett stort gap mellan den inhemska tekniken och utrustningen för produktionen av små ultraprecisionsprofiler av aluminiumlegering och den internationella avancerade nivån, som inte kan möta den inhemska och utländska marknadens efterfrågan och måste fångas upp.
4. Slutsats
Aluminium och aluminiumlegering speciell precisionsextrudering (profiler och rör) är en slags komplex form, tunn väggtjocklek, dimensionell tolerans och form- och positionsnoggrannhetskrav är mycket krävande, högt tekniskt innehåll, svår produktion av höga, fina material, är den nationella ekonomi och nationellt försvar oumbärliga nyckelmaterial, mycket brett användningsområde, lovande utvecklingsmöjligheter för materialet. Produktionen av denna produkt har speciella krav på ämne, verktygs- och extruderingsutrustning och extruderingsprocess, och en rad viktiga tekniska problem måste lösas för att erhålla utmärkta produkter i partier.
Redigerad av May Jiang från MAT Aluminium
Posttid: 2024-07-07
