Als eines der Metallextrusionsverfahren spielt die Aluminiumextrusion eine entscheidende Rolle bei der Bearbeitung einer Reihe von bearbeiteten Teilen. Darüber hinaus wird es in verschiedenen Branchen, einschließlich der Baubranche und der Energiebranche, häufig eingesetzt, da damit komplexe und präzise Komponenten hergestellt werden können.
In diesem Artikel erläutern wir die Definition der Aluminiumextrusion, wie sie funktioniert und welche vielfältigen Anwendungen sie bietet. Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen ein besseres Verständnis dieses nützlichen Prozesses vermittelt.
Was ist Aluminiumextrusion?
Aluminiumextrusion bezeichnet ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumprofilen. Bei diesem Verfahren erhitzen die Hersteller Aluminiumbarren auf eine hohe Temperatur. Anschließend extrudieren sie sie durch eine Matrize mit einem bestimmten Lochmuster in die gewünschte Form. Schließlich entsteht eine Vielzahl komplexer Aluminiumprofile. Aluminiumextrusion bietet die Vorteile niedriger Kosten, hoher Produktionseffizienz und hoher Materialausnutzung. Daher ist es eines der wesentlichen Verfahren der Aluminiumverarbeitung.
Wie funktioniert die Aluminiumextrusion?
Ähnlich zu Kunststoffextrusion, Aluminiumextrusion hat einige Gemeinsamkeiten in Bezug auf Funktionsprinzipien und praktische Anwendungen. Im Folgenden sind einige allgemeine Schritte aufgeführt:
- 1. Heizen Sie die Matrize auf etwa 400–500 °C vor.
- 2. Erhitzen Sie den Aluminiumbarren oder den Legierungsknüppel auch auf 400–500 °C.
- 3. Tragen Sie ein Trennmittel (z. B. Schmiermittel) auf den Block auf und laden Sie ihn anschließend in die Strangpresse.
- 4. Der Pressstempel drückt das Knüppelmaterial und übt dabei einen hohen Druck von bis zu 15.000 Tonnen auf das Aluminium aus. Das Material wird in den Behälter gefüllt und in die Matrize gepresst.
- 5. Unter diesem hohen Druck fließt das Aluminium durch die Düsenöffnung, um das gewünschte extrudierte Profil zu erhalten.
- 6. Als nächstes greift der Abzieher das extrudierte Teil, um es vor Verformung und Beschädigung zu schützen. Während das Aluminium über den Tisch läuft, wird es außerdem einem Abschreckprozess unterzogen. Das Material kann gleichmäßig gekühlt werden, entweder durch ein Vollwasserbad oder durch Lüfterkühlung.
- 7. Anschließend schneidet die Heißsäge das Profil auf die Tischlänge.
- 8. Kühlen Sie die Aluminiummaterialien ab, um sie zu verfestigen und die Form zu fixieren, und reparieren Sie einige Verdrehungen mit einem Streckgerät.
- 9. Schneiden Sie die gehärteten Teile auf die gewünschte Länge, die normalerweise zwischen 2,4 und 6,4 Metern liegt. Legen Sie diese Teile dann zum Altern in den Ofen, um die entsprechende Temperatur zu erreichen, normalerweise T5 oder T6.
- 10. Führen Sie weitere Verarbeitungsvorgänge durch, wie etwa Wärmebehandlung, Schneiden und Oberflächenbehandlung.
Im Allgemeinen sind die Schlüsselaspekte die hohe Temperatur und der hohe Druck, die es dem Aluminium ermöglichen, zu fließen und innerhalb der Matrize seine Form anzunehmen.
Which Forms are Suitable for Extrusion?
Mithilfe der Aluminiumextrusionstechnologie können eine Vielzahl komplexer und unterschiedlicher Formen hergestellt werden, um den Anforderungen verschiedener Branchen und Anwendungen gerecht zu werden. Und durch Aluminiumextrusion können Produkte in einer Vielzahl von Formen hergestellt werden, darunter:
- Gängige Grundformen wie rund, quadratisch, rechteckig, oval usw.
- Komplexe Sonderformen, darunter L-Form, U-Form, T-Form und H-Form.
- Hohlkörper, von Rohren bis zu Profilen.
- Formen mit Kerben oder Nuten zur Befestigung oder Verbindung weiterer Teile.
- Formen mit Mustern oder Oberflächenbehandlungen zur Dekoration oder erhöhten Festigkeit.
- Individuelle Sonderformen, nach Kundenwunsch konzipiert und gefertigt.
Verschiedene Techniken der Aluminiumextrusion
Für die Aluminiumextrusion gibt es eine Reihe unterschiedlicher Techniken, im Wesentlichen die folgenden:
- Heißextrusion: Wie oben erwähnt, wird der Aluminiumbarren auf eine hohe Temperatur erhitzt und dann durch die Matrizenform extrudiert. Dies ist das gebräuchlichste Verfahren zur Aluminiumextrusion.
- Kaltfließpressen: Die Aluminiumstange wird bei Raumtemperatur extrudiert und eignet sich für die Herstellung einiger einfach geformter Produkte.
- Rückwärtsextrusion: Der Aluminiumstab wird vom Austrittsende in die Matrize geschoben, entgegen der normalen Extrusionsrichtung. Daher können mit dieser Methode einige spezielle Formen erzeugt werden.
- Bidirektionale Extrusion: Es kann das Material gleichzeitig von beiden Enden der Matrize drücken, wodurch hohle Strukturprodukte entstehen können.
- Mehrlochextrusion: Die Matrize verfügt über mehrere Löcher, die komplexe Profile mit mehreren Löchern in einem Arbeitsgang extrudieren können.
- Koextrusion: Ähnlich wie bei der bidirektionalen Extrusion können verschiedene Aluminiumlegierungsstäbe gleichzeitig extrudiert werden, wodurch Teile mit einer Verbundstruktur entstehen.
- Horizontale Extrusion: Es können längere Profile erstellt werden.
Überlegungen zu extrudiertem Aluminium
Um hochwertige Aluminiumprofile herzustellen, müssen mehrere Faktoren umfassend berücksichtigt werden. Die wichtigsten Faktoren, die die Aluminiumextrusion beeinflussen, sind:
- Aluminiumzusammensetzung: Die chemische Zusammensetzung verschiedener Aluminiumlegierungen beeinflusst deren Fließfähigkeit, Festigkeit und andere Eigenschaften. Somit wirkt sie sich auf den Extrusionsprozess und die Produktqualität aus.
- Vorwärmtemperatur: Das Vorwärmen des Legierungsbarrens bei zu hoher oder zu niedriger Temperatur beeinträchtigt den Extrusionsprozess. Eine geeignete Vorwärmtemperatur kann die Plastizität der Aluminiumlegierung verbessern.
- Extrusionsgeschwindigkeit: Eine angemessene Extrusionsgeschwindigkeit kann die Produktqualität und Produktionseffizienz sicherstellen.
- Matrizendesign: Struktur, Material und Oberflächenbehandlung der Matrize sind für den Extrusionsprozess sowie die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität verantwortlich.
- Schmierung: Eine ordnungsgemäße Schmierung kann die Reibungskraft während des Prozesses verringern und die Produktqualität verbessern.
- Nachbearbeitung: Processes such as aging treatment and surface treatment also impact the final performance of the product.
Vor- und Nachteile der Aluminiumextrusion
Dieses Verfahren hat viele Vorteile, aber auch einige Bereiche, die verbessert werden müssen. Eine sinnvolle Nutzung dieses Verfahrens kann vielen Branchen viele Vorteile bringen.
Das Aluminium-Extrusionsverfahren hat folgende wesentliche Vor- und Nachteile:
Vorteile:
- Hohe Produktionseffizienz: Es ist eine Massenproduktion mit präzisen Abmessungen möglich.
- Verschiedene Formen: Außerdem können verschiedene komplexe asymmetrische Querschnitte hergestellt werden, um verschiedenen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
- Hohe Materialauslastung: Die Auslastung liegt bei über 901 TP3T.
- Gute Oberflächenqualität: Es sind verschiedene Oberflächenbehandlungen, wie Eloxieren und Beschichten, möglich, die zu einem ästhetischen Erscheinungsbild führen.
- Hervorragende mechanische Eigenschaften: Die Festigkeit und Härte des Aluminiums werden nach dem Extrusionsprozess verbessert.
- Geringes Gewicht: Aluminium weist eine geringe Dichte auf, daher sind die hergestellten Produkte leicht.
Einschränkungen:
- Hohe Anfangsinvestition
- Komplexe Formenherstellung
- Hoher Energieverbrauch
- Eingeschränkte Materialauswahl
Nachbehandlung von stranggepresstem Aluminium
Die Nachbehandlung dient der Verbesserung der Leistung und des Aussehens bearbeiteter Teile. Zu den üblichen Nachbearbeitungsmethoden gehören:
- Glühen: Erweichung und Reduzierung innerer Spannungen durch Erhitzen und langsames Abkühlen zur Verbesserung der Duktilität.
- Altern: Einstellen der Festigkeit und Härte der Legierung durch Steuerung von Zeit und Temperatur.
- Oberflächenveredlung: Einschließlich Eloxieren, Beschichten und Galvanisieren zur Verbesserung des Aussehens und der Korrosionsbeständigkeit.
- Mechanisch PVerarbeitung: Wie Schneiden, Bohren und Fräsen, um die erforderliche Größe und Form zu erhalten.
- Reinigen und Entgraten: Entfernen von Graten und Verunreinigungen, die beim Extrusionsprozess entstehen.
Applications of Aluminum Extrusion
Aluminium-Extrusionsprodukte werden häufig im Bauwesen, im Transportwesen, in der Elektronik, bei Wohnmöbeln und in anderen Bereichen eingesetzt. Dank ihrer hervorragenden Leistung und Eigenschaften bieten sie Innovations- und Entwicklungsmöglichkeiten für verschiedene Branchen.
Baugewerbe:
- Fenster- und Türrahmen
- Vorhangfassadensysteme
- Dekorative Formteile
- Sonnenschirme und Jalousien
Transportbranche:
- Automobilkomponenten
- Zug- und U-Bahnwaggons
- Luft- und Raumfahrtstrukturen
- Schiffsstrukturen
Elektronik- und Elektroindustrie:
- Gehäuse für elektronische Geräte
- Kühlkörper und Kühlrippen
- Stromkabelkanäle
Maschinenbau:
- Maschinengehäuse
- Industrielle Rohre und Halterungen
- Schienen und Rahmen für Werkzeugmaschinen
Andere Anwendungen:
- Montagestrukturen für Photovoltaikanlagen
- Stromübertragungstürme
- Werbetafeln
Aluminiumextrusion VS Druckguss
Aluminiumextrusion und Druckguss sind zwei gängige Aluminiumverarbeitungsverfahren, jede mit ihren Vor- und Nachteilen:
| Charakteristisch | Aluminiumextrusion | Druckguss |
| Komplexität der Formen | Hoch | Höher |
| Produktionseffizienz | Hoch | Relativ niedriger |
| Kosten | Relativ niedriger | Höher |
| Dimensionale Genauigkeit | Hoch | Relativ niedriger |
| Oberflächenqualität | Hoch | Relativ niedriger |
| Anwendung | Massenproduktion | Kleinserien-/Sonderanfertigungen |
Fazit
Generell wird das Aluminium-Extrusionsverfahren mit seinen Vorteilen einer hohen Produktionseffizienz, vielfältigen Formen, hohen Materialausnutzung und hervorragenden mechanischen Eigenschaften in zahlreichen Branchen eingesetzt.
Runsom-Präzision verfügt über starke technische Fähigkeiten und Produktionskapazitäten im Bereich der Aluminiumextrusion. Darüber hinaus sind wir in der Lage, unseren Kunden hochwertige Aluminiumprofilprodukte und maßgeschneiderte Dienstleistungen anzubieten. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an unsere Experten oder Fordern Sie ein sofortiges Angebot an.
Häufig gestellte Fragen
Wie stark ist ein Aluminium-Strangpressprofil?
Seine Festigkeit kann 200–400 MPa erreichen, was für die meisten technischen Anwendungen ausreicht.
Die Aluminiumlegierung 8020 gehört zur Aluminium-Serie 6 mit guter Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus beträgt die Standardgröße normalerweise 20 mm x 20 mm oder 40 mm x 40 mm, kann aber auch je nach Bedarf angepasst werden.
Aluminiumprofile werden häufig in Tischkreissägenzäunen, LED-Lichtstreifen, Bildschirmgehäusen und 3D-Druckern verwendet.
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