1. Карактеристике алуминијума и алуминијумских легура специјалних прецизних екструзијских материјала
Овај тип производа има посебан облик, танку дебљину зида, малу јединичну тежину и веома строге захтеве толеранције. Такви производи се обично називају прецизни (или ултра-прецизни) профили (цеви) од легуре алуминијума, а технологија за производњу таквих производа назива се прецизност. (или ултра-прецизна) екструзија.
Главне карактеристике специјалних прецизних (или ултра прецизних) екструзија од алуминијумске легуре су:
(1) Постоји много варијанти, мале серије, а већина њих су материјали за екструзију специјалне намене, који се користе у скоро свим сферама живота и свим аспектима живота људи, укључујући све производе за екструзију, као што су цеви, шипке, профили и жице, укључујући различите легуре и стања. Због малог попречног пресека, танке дебљине зида, мале тежине и малих серија, генерално није лако организовати производњу.
(2) Сложени облици и посебне контуре, углавном обликовани, равни, широки, крилати, назубљени, порозни профили или цеви. Површина по јединици запремине је велика, а технологија производње је тешка.
(3) Широка примена, посебне перформансе и функционални захтеви. Да би се испунили захтеви употребе производа, одабрана су многа стања легуре, која покривају скоро све легуре од 1××× до 8××× серије и десетине стања третмана, са високим техничким садржајем.
(4) Изврстан изглед и дебљина танког зида, углавном мање од 0,5 мм, неки чак достижу и око 0,1 мм, тежина по метру је само неколико грама до десетина грама, али дужина може досећи неколико метара, или чак стотине метара .
5) Захтеви за тачност димензија и геометријске толеранције пресека су веома строги. Уопштено говорећи, толеранције малих прецизних профила од легуре алуминијума су више него двоструко строже од толеранција специјалног квалитета у стандардима ЈИС, ГБ и АСТМ. Толеранција дебљине зида за опште прецизне профиле од легуре алуминијума треба да буде између ±0,04 мм и 0,07 мм, док толеранција величине пресека профила ултра прецизних алуминијумских легура може бити и до ±0,01 мм. На пример, тежина прецизног алуминијумског профила који се користи за потенциометар је 30 г/м, а опсег толеранције величине пресека је ±0,07 мм. Толеранција величине попречног пресека прецизних алуминијумских профила за разбоје је ±0,04мм, одступање угла је мање од 0,5°, а степен савијања је 0,83×Л. Други пример је ултра-танка равна цев високе прецизности за аутомобиле, ширине 20 мм, висине 1,7 мм, дебљине зида од 0,17±0,01 мм и 24 рупе, што су типични ултра прецизни профили од легуре алуминијума.
(6) Има висок технички садржај и веома је тежак за производњу, а има посебне захтеве за опрему за екструзију, алате, гредице и производне процесе. Слика 1 је пример пресека неких малих прецизних профила од легуре алуминијума.
2. Класификација специјалних прецизних екструзијских материјала од легуре алуминијума
Прецизне или ултра-прецизне екструзије од алуминијумске легуре се широко користе у електронским инструментима, комуникационој опреми и најсавременијој науци, националној одбрани и војној индустрији, прецизним механичким инструментима, опреми са слабом струјом, ваздухопловству, нуклеарној индустрији, енергији и енергији, подморницама и бродовима, аутомобили и транспортни алати, медицинска опрема, хардверски алати, осветљење, фотографије и електронски уређаји. Уопштено говорећи, прецизне или ултрапрецизне екструзије од алуминијумске легуре могу се поделити у две категорије према карактеристикама изгледа: прва категорија су профили малих димензија. Овај тип профила се назива и ултра-мали профил или мини-облик. Његова укупна величина је обично само неколико милиметара, минимална дебљина зида је мања од 0,5 мм, а тежина јединице је од неколико грама до десетина грама по метру. Због њихове мале величине, на њима су обично потребне чврсте толеранције. На пример, толеранција димензија попречног пресека је мања од ±0,05 мм. Поред тога, захтеви за равност и торзију екструдираних производа су такође веома строги.
Други тип су профили који нису баш малих димензија попречног пресека, али захтевају веома строге толеранције димензија, или профили који имају сложен облик попречног пресека и танку дебљину зида иако је величина попречног пресека велика. Слика 2 приказује цев специјалног облика (индустријски чисти алуминијум) коју је екструдирала јапанска компанија на хоризонталној хидрауличној преси од 16,3МН са специјалном подељеном матрицом за кондензатор аутомобилске климатизације. Тешкоћа екструзијског формирања овог типа профила није ништа мања него код претходног типа ултра-малих профила. Екструдирани профили са великом величином пресека и веома строгим захтевима толеранције не захтевају само напредну технологију дизајна калупа, већ захтевају и строгу технологију управљања за цео производни процес од празног до готовог производа.
Од раних 1980-их, због практичне примене Цонформ технологије континуираног екструдирања и развоја индустријске технологије, екструзија малих и ултра малих профила се брзо развијала. Међутим, због различитих разлога као што су ограничења опреме, захтеви за квалитет производа и напредак у технологији екструзије, производња малих профила на конвенционалној опреми за екструзију и даље заузима велики удео. Слика 2 приказује прецизне профиле екструзије конвенционалних раздвојених калупа. Век трајања калупа (нарочито чврстоћа и отпорност на хабање шанта и језгра калупа) и проток материјала током екструзије постају главни фактори који утичу на његову производњу. То је зато што је приликом екструдирања профила величина језгра калупа мала и облик је сложен, а снага и отпорност на хабање су важни фактори који утичу на век трајања калупа, живот калупа директно утиче на трошкове производње. С друге стране, многи прецизни профили имају танке зидове и сложене облике, а проток материјала током процеса екструзије директно утиче на облик и тачност димензија профила.
Да би се спречило да оксидни филм и уље на површини гредице тече у производ и да се обезбеди уједначен и поуздан квалитет производа, гредица загрејана на задату температуру може се ољуштити пре екструзије (назива се врућим пилингом), и затим брзо ставите у цев за екструзију за екструзију. Истовремено, екструдирани заптивач треба одржавати чистим како би се спречило да се уље и прљавштина приањају на заптивку током процеса уклањања вишка притиска након једног екструдирања и уградње заптивке у следећу екструзију.
Према тачности димензија пресека и толеранцији облика и положаја, специјална прецизна екструзија алуминијумске легуре може се поделити на специјалне прецизне профиле од легуре алуминијума и мале (минијатурне) ултра-високе прецизне профиле од алуминијумске легуре. Генерално, његова тачност премашује национални стандард (као што су ГБ, ЈИС, АСТМ, итд.) Ултра-висока прецизност се назива специјалним прецизним профилима од легуре алуминијума, на пример, толеранција димензија је изнад ±0,1 мм, толеранција дебљине зида од сломљена површина је унутар ±0,05 мм ~ ±0,03 мм профила и цеви.
Када је његова тачност више него двоструко већа од националног стандарда ултра-високе прецизности, назива се малим (минијатурним) ултра-високим прецизним профилом од алуминијумске легуре, као што је толеранција облика од ±0,09 мм, толеранција дебљине зида од ±0,03 мм ~ ± 0,01 мм за мали (минијатурни) профил или цев.
3. Перспективе развоја алуминијума и алуминијумских легура специјалних прецизних екструзијских материјала
У 2017. години производња и продаја материјала за прераду алуминијума у свету премашила је 6000кт/год., од чега је производња и продаја материјала за екструзију алуминијума и легура алуминијума премашила 25000кт/а, што чини више од 40% укупне производње и продаје алуминијум. Алуминијумске екструдиране средње шипке чиниле су 90%, од чега су општи профили и шипке и профили малих и средњих грађевинских објеката чинили више од 80% шипки, велики и средњи профили и специјални специјални профили и шипке су чинили само око 15%. Цев чини око 8% екструдираног материјала од легуре алуминијума, док обликована цев и специјална цев чине само око 20% цеви. Из наведеног се види да су највећа производња и продаја екструзијских материјала алуминијума и легура алуминијума и најшире коришћени профили малих и средњих грађевинских објеката, општи профили и шипке и цеви. А специјални профили, шипке и цеви чине само око 15%, главне карактеристике таквих производа су: са посебним функцијама или перформансама; Посвећено одређеној сврси; Имају велику или малу величину спецификације; Са изузетно високом прецизношћу димензија или захтевима површине. Дакле, разноврсност је већа, а серија мања, потреба за повећањем посебних процеса или додавањем неке посебне опреме и алата, производња је тешка и технички садржај је висок, трошкови производње су повећани и додата вредност је повећана.
Са напретком науке и технологије и сталним побољшањем животног стандарда људи, постављају се све виши захтеви за производњу, квалитет и разноврсност екструзијских производа од алуминијума и легура алуминијума, посебно последњих година, појава персонализације производа има промовисао развој специјалних профила и цеви са персонализованим карактеристикама и специфичном употребом.
Ултра прецизни профили се широко користе у електронским инструментима, комуникацијама, поштанској и телекомуникационој опреми, прецизним машинама, прецизним инструментима, опреми са слабом струјом, ваздухопловству, нуклеарним подморницама и бродовима, аутомобилској индустрији и другим областима малих, танких зидова, величине пресека од веома прецизни делови. Обично су захтеви за толеранцију веома строги, на пример, толеранција величине обриса пресека је мања од ±0,10 мм, толеранција дебљине зида је мања од ±0,05 мм. Поред тога, равност, увијање и друге толеранције облика и положаја екструдираних производа су такође веома строге. Поред тога, у процесу екструзије специјалних малих ултра прецизних профила од легуре алуминијума, опрема, калуп, процес су веома строги захтеви. Услед наглог развоја савремене индустрије, најсавременијих националних одбрамбених и научно-истраживачких и других подухвата и унапређења степена персонализације, број, разноврсност и квалитет малих ултрапрецизних профила су све већи, иако је последњих година све већи. је развио и произвео пуно висококвалитетних малих ултра прецизних профила од легуре алуминијума, али још увек не може да задовољи потребе тржишта, посебно још увек постоји велики јаз између домаће технологије и опреме за производњу малих ултра - прецизни профили од алуминијумских легура и међународног напредног нивоа, који не могу задовољити потражњу домаћег и иностраног тржишта и морају бити сустигнути.
4. Закључак
Специјално прецизно екструдирање алуминијума и легура алуминијума (профили и цеви) је врста сложеног облика, дебљина танког зида, толеранција димензија и захтеви за прецизношћу облика и положаја су веома захтевни, висок технички садржај, тешка производња високих, финих материјала, национални је привреди и националној одбрани незаобилазни кључни материјали, веома широк спектар употребе, обећавајуће развојне перспективе материјала. Производња овог производа има посебне захтеве за гредицу, алатну и екструзиону опрему и процес екструзије, а мора се решити низ кључних техничких проблема да би се добили одлични производи у серијама.
Уредио Маи Јианг из МАТ Алуминиум
Време поста: 07.04.2024
