1. Karakteristike aluminijuma i aluminijumskih legura specijalnih preciznih ekstruzijskih materijala
Ova vrsta proizvoda ima poseban oblik, tanku debljinu stijenke, malu jediničnu težinu i vrlo stroge zahtjeve tolerancije. Takvi proizvodi se obično nazivaju precizni (ili ultra precizni) profili (cijevi) od aluminijske legure, a tehnologija za proizvodnju takvih proizvoda naziva se preciznost. (ili ultraprecizna) ekstruzija.
Glavne karakteristike specijalnih preciznih (ili ultra preciznih) ekstruzija od aluminijske legure su:
(1) Postoji mnogo varijanti, malih serija, a većina njih su ekstrudirani materijali posebne namjene, koji se koriste u gotovo svim sferama života i svim aspektima života ljudi, uključujući sve proizvode za ekstruziju, kao što su cijevi, šipke, profili i žice, koje uključuju različite legure i stanja. Zbog malog poprečnog presjeka, debljine tankog zida, male težine i malih serija, općenito nije lako organizirati proizvodnju.
(2) Složeni oblici i posebne konture, uglavnom oblikovani, ravni, široki, krilati, nazubljeni, porozni profili ili cijevi. Površina po jedinici zapremine je velika, a tehnologija proizvodnje je teška.
(3) Široka primjena, posebne performanse i funkcionalni zahtjevi. Kako bi se zadovoljili zahtjevi upotrebe proizvoda, odabrana su mnoga stanja legure, koja pokrivaju gotovo sve legure od 1××× do 8××× serije i desetine stanja obrade, sa visokim tehničkim sadržajem.
(4) Izvrstan izgled i debljina tankog zida, uglavnom manja od 0,5 mm, neki čak dosežu oko 0,1 mm, težina po metru je samo nekoliko grama do desetina grama, ali dužina može doseći nekoliko metara, pa čak i stotine metara .
5) Zahtjevi za tačnost dimenzija i geometrijske tolerancije presjeka su vrlo strogi. Uopšteno govoreći, tolerancije malih preciznih profila od legure aluminijuma su više nego dvostruko strože od tolerancija specijalnih klasa u JIS, GB i ASTM standardima. Tolerancija debljine zida za opšte precizne profile od legure aluminijuma treba da bude između ±0,04 mm i 0,07 mm, dok tolerancija veličine preseka za ultraprecizne profile od aluminijumske legure može biti i do ±0,01 mm. Na primjer, težina preciznog aluminijumskog profila koji se koristi za potenciometar je 30 g/m, a raspon tolerancije veličine preseka je ±0,07 mm. Tolerancija veličine poprečnog presjeka preciznih aluminijumskih profila za tkalačke stanke je ±0,04 mm, odstupanje ugla je manje od 0,5°, a stepen savijanja je 0,83×L. Drugi primjer je ultra-tanka ravna cijev visoke preciznosti za automobile, širine 20 mm, visine 1,7 mm, debljine zida od 0,17±0,01 mm i 24 rupe, što su tipični ultra precizni profili od legure aluminijuma.
(6) Visok je tehnički sadržaj i vrlo je težak za proizvodnju, a ima posebne zahtjeve za opremu za ekstruziju, alate, gredice i proizvodne procese. Slika 1 je primjer presjeka nekih malih preciznih profila od aluminijske legure.
2. Klasifikacija specijalnih preciznih ekstruzijskih materijala od aluminijskih legura
Precizni ili ultra-precizni ekstruziji od legure aluminijuma se široko koriste u elektronskim instrumentima, komunikacijskoj opremi i najsavremenijoj nauci, nacionalnoj odbrani i vojnoj industriji, preciznim mehaničkim instrumentima, opremi sa slabom strujom, vazduhoplovstvu, nuklearnoj industriji, energiji i energiji, podmornicama i brodovima, automobili i transportni alati, medicinska oprema, hardverski alati, rasvjeta, fotografije i elektronski uređaji. Uopšteno govoreći, precizne ili ultraprecizne ekstruzije od aluminijumske legure mogu se podijeliti u dvije kategorije prema karakteristikama izgleda: prva kategorija su profili malih dimenzija. Ovaj tip profila se naziva i ultra-mali profil ili mini-oblik. Njegova ukupna veličina je obično samo nekoliko milimetara, minimalna debljina stijenke je manja od 0,5 mm, a težina jedinice je nekoliko grama do desetina grama po metru. Zbog njihove male veličine, na njima su obično potrebne čvrste tolerancije. Na primjer, tolerancija dimenzija poprečnog presjeka je manja od ±0,05 mm. Osim toga, zahtjevi za ravnošću i torzijom ekstrudiranih proizvoda također su vrlo strogi.
Drugi tip su profili koji nisu baš male veličine poprečnog presjeka, ali zahtijevaju vrlo stroge tolerancije dimenzija, ili profili koji imaju složen oblik poprečnog presjeka i tanku debljinu stijenke iako je veličina poprečnog presjeka velika. Slika 2 prikazuje cijev specijalnog oblika (industrijski čisti aluminij) koju je ekstrudirala japanska kompanija na horizontalnoj hidrauličnoj presi od 16,3MN sa posebnom podijeljenom matricom za kondenzator automobilske klimatizacije. Poteškoća ekstruzijskog oblikovanja ovog tipa profila nije ništa manja od one prijašnjeg tipa ultra-malih profila. Ekstrudirani profili sa velikom veličinom presjeka i vrlo strogim zahtjevima tolerancije ne zahtijevaju samo naprednu tehnologiju dizajna kalupa, već zahtijevaju i strogu tehnologiju upravljanja za cijeli proizvodni proces od blanka do gotovog proizvoda.
Od ranih 1980-ih, zbog praktične primjene Conform tehnologije kontinuiranog ekstrudiranja i razvoja industrijske tehnologije, ekstruzija malih i ultra malih profila se brzo razvijala. Međutim, zbog različitih razloga kao što su ograničenja opreme, zahtjevi za kvalitetom proizvoda i napredak u tehnologiji ekstruzije, proizvodnja malih profila na konvencionalnoj opremi za ekstruziju i dalje zauzima veliki udio. Slika 2 prikazuje precizne profile ekstruzije konvencionalnih razdjelnih kalupa. Vijek trajanja kalupa (naročito čvrstoća i otpornost na habanje šanta i jezgre kalupa) i protok materijala tokom ekstruzije postaju glavni faktori koji utiču na njegovu proizvodnju. To je zato što je prilikom ekstrudiranja profila veličina jezgre kalupa mala, a oblik složen, a čvrstoća i otpornost na habanje su važni faktori koji utječu na vijek trajanja kalupa, vijek trajanja kalupa direktno utječe na troškove proizvodnje. S druge strane, mnogi precizni profili imaju tanke zidove i složene oblike, a protok materijala tokom procesa ekstruzije direktno utiče na oblik i točnost dimenzija profila.
Kako bi se spriječilo da oksidni film i ulje na površini gredice teče u proizvod i osigurali ujednačenu i pouzdanu kvalitetu proizvoda, gredica zagrijana na zadatu temperaturu može se oguliti prije ekstruzije (tzv. vruće ljuštenje), i zatim brzo stavite u bačvu za ekstruziju za ekstruziju. Istovremeno, ekstrudiranu zaptivku treba održavati čistom kako bi se spriječilo prianjanje ulja i prljavštine na zaptivku tokom procesa uklanjanja viška pritiska nakon jednog istiskivanja i ugradnje zaptivke u sljedeće istiskivanje.
Prema dimenzijskoj tačnosti preseka i toleranciji oblika i položaja, ekstruzija od posebne preciznosti aluminijumske legure može se podeliti na specijalne precizne profile od legura aluminijuma i male (minijaturne) ultra-visoke precizne profile od aluminijumske legure. Općenito, njegova preciznost premašuje nacionalni standard (kao što su GB, JIS, ASTM, itd.) Ultravisoka preciznost naziva se specijalnim preciznim profilima od aluminijske legure, na primjer, tolerancija dimenzija je iznad ±0,1 mm, tolerancija debljine zida od slomljena površina je unutar ±0,05 mm ~ ±0,03 mm profila i cijevi.
Kada je njegova točnost više nego dvostruko veća od nacionalnog standarda ultra-visoke preciznosti, naziva se malim (minijaturnim) ultra-visokim preciznim profilom od legure aluminija, kao što je tolerancija oblika od ±0,09 mm, tolerancija debljine stijenke od ±0,03 mm ~ ± 0,01 mm za mali (minijaturni) profil ili cijev.
3. Perspektive razvoja aluminijuma i aluminijumskih legura specijalnih preciznih ekstruzijskih materijala
U 2017. godini proizvodnja i prodaja materijala za preradu aluminijuma u svijetu premašila je 6000kt/god., od čega je proizvodnja i prodaja materijala za ekstrudiranje aluminija i legura aluminija premašila 25000kt/a, što čini više od 40% ukupne proizvodnje i prodaje aluminijum. Aluminijske ekstrudirane srednje šipke činile su 90%, od čega su opći profili i šipke te profili malih i srednjih civilnih zgrada činili više od 80% šipki, veliki i srednji profili i specijalni specijalni profili i šipke su činili samo oko 15%. Cijev čini oko 8% ekstrudiranog materijala od legure aluminija, dok oblikovana cijev i specijalna cijev čine samo oko 20% cijevi. Iz navedenog se vidi da su najveća proizvodnja i prodaja materijala za ekstrudiranje aluminijuma i legura aluminijuma i najšira upotreba profila malih i srednjih građevinskih objekata, opštih profila i šipki i cevi. A specijalni profili, šipke i cijevi čine samo oko 15%, glavne karakteristike takvih proizvoda su: sa posebnim funkcijama ili performansama; Posvećeno određenoj svrsi; Imaju veliku ili malu veličinu specifikacije; Sa izuzetno visokom dimenzionalnom preciznošću ili zahtjevima površine. Dakle, raznolikost je veća, a serija manja, potreba za povećanjem posebnih procesa ili dodavanjem neke posebne opreme i alata, proizvodnja je teška i tehnički sadržaj je visok, troškovi proizvodnje su povećani i dodana vrijednost.
Sa napretkom nauke i tehnologije i stalnim poboljšanjem životnog standarda ljudi, postavljaju se sve veći zahtevi za proizvodnju, kvalitet i raznovrsnost ekstruzijskih proizvoda aluminijuma i legura aluminijuma, posebno poslednjih godina, pojavom personalizacije proizvoda promovirao razvoj posebnih profila i cijevi s personaliziranim karakteristikama i specifičnom upotrebom.
Ultra precizni profili imaju široku primenu u elektronskim instrumentima, komunikacijama, poštanskoj i telekomunikacionoj opremi, preciznim mašinama, preciznim instrumentima, opremi slabe struje, vazduhoplovstvu, nuklearnim podmornicama i brodovima, automobilskoj industriji i drugim oblastima malih, tankih zidova, veličine preseka od veoma preciznih delova. Obično su zahtjevi za tolerancijom vrlo strogi, na primjer, tolerancija veličine obrisa preseka je manja od ±0,10 mm, tolerancija debljine zida je manja od ±0,05 mm. Osim toga, ravnost, uvijanje i druge tolerancije oblika i položaja ekstrudiranih proizvoda su također vrlo stroge. Osim toga, u procesu ekstruzije specijalnih malih ultra preciznih profila od aluminijske legure, opreme, kalupa, procesa su vrlo strogi zahtjevi. Usled naglog razvoja moderne industrije, najsavremenijih nacionalnih odbrambenih i naučno-istraživačkih i drugih poduhvata i unapređenja stepena personalizacije, broj, raznovrsnost i kvalitet malih ultrapreciznih profila su sve veći, iako je poslednjih godina, je razvio i proizveo puno visokokvalitetnih malih ultra preciznih profila od aluminijske legure, ali još uvijek ne može zadovoljiti potrebe tržišta, posebno još uvijek postoji veliki jaz između domaće tehnologije i opreme za proizvodnju malih ultra - precizni profili od aluminijskih legura i međunarodnog naprednog nivoa, koji ne mogu zadovoljiti potražnju domaćeg i stranog tržišta i moraju se sustizati.
4. Zaključak
Aluminijum i aluminijske legure specijalno precizno ekstrudiranje (profili i cijevi) je vrsta složenog oblika, tanka debljina stijenke, tolerancija dimenzija i zahtjevi za preciznošću oblika i položaja su vrlo zahtjevni, visok tehnički sadržaj, teška proizvodnja visokih, finih materijala, nacionalni je privredi i nacionalnoj odbrani nezaobilazni ključni materijali, veoma širok spektar upotrebe, obećavajuće razvojne perspektive materijala. Proizvodnja ovog proizvoda ima posebne zahtjeve za gredicu, alatnu i ekstruzionu opremu i proces ekstruzije, a za dobivanje odličnih proizvoda u serijama potrebno je riješiti niz ključnih tehničkih problema.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminium
Vrijeme objave: Apr-07-2024
