ru en

Процесс экструзии алюминия в 10 шагов

04.12.2023

Каждый мужчина хоть раз в своей жизни держал в руках алюминиевый профиль, но не каждый мужчина знает, какой процесс его получения этому предшествует. Разберемся поподробнее.

Для получения готового алюминиевого профиля необходимо  производство экструзии. Для этого процесса сначала требуется подготовить ряд спецификаций и чертежей. Расчеты и оценки нужны для обеспечения точной формы и допусков.  Далее начинается производственный процесс. Экструзия начинается с заготовки – куска алюминия, из которого формируется профиль. Заготовку необходимо размягчить теплом перед экструзией. 

Вначале разогретая заготовка помещается в экструзионный пресс – мощное гидравлическое устройство, в котором плунжер с пресс-шайбой проталкивает размягченный металл сквозь точное отверстие, также известное как матрица, после которого заготовка и принимает нужную форму. Стандартная длина варьируется от 26 дюймов (660 мм) до 72 дюймов (1,830 мм). Внешний диаметр от 3 дюймов (76 мм) до 33 дюймов (838 мм); наиболее часто используются диаметры от 6 дюймов (155 мм) до 9 дюймов (228 мм).

  1. Процесс экструзии на самом деле начинается с проектирования, поскольку именно параметры детали, её предназначение во многом определяет множество параметров производства. Назначение профиля определяет его форму, а, следовательно, и форму матрицы.

Длина заготовки зависит от многих факторов, включая требуемую длину готового профиля, скорость экструзии, длину отводящего конвейера и параметры пресса.

  1. Заготовка – это исходное сырье для экструзии. Она может быть цельной или полой, обычно цилиндрической формы; загружается в контейнер экструзионного пресса. Изготавливается литьем либо применяют ковку и порошковую прессовку. Часто заготовки нарезаются из более длинномерных чушек алюминиевого сплава.
  2. Во время экструзии заготовка остается твердой, хотя и несколько размягчается в нагревательной печи. Температура плавления алюминия зависит от чистоты металла и составляет примерно 660° C. При экструзии обычно заготовку нагревают до температур от 375°C до 500°C, в зависимости от сплава.
  3. Для подготовки к экструзии матрицу и прочие инструменты прогревают. Это улучшает прохождение спрессованного алюминия и повышает общее качество профиля на выходе.

5.Экструзия алюминиевого профиля сочетает разнообразие форм профиля с высокой скоростью производства, что делает ее наиболее экономичным процессом формовки. Крайне важно наносить смазку или разделяющий состав между пресс-шайбой и алюминиевой заготовкой.

  1. Алюминиевая заготовка становится пластичной при формовке. Экструзию можно сравнить с выдавливанием зубной пасты из тюбика. При повышении давления на закрытый край тюбика паста выдавливается через открытый край, принимая форму круглого отверстия. Если отверстие сплющить, паста будет вытекать в виде ленты. Процесс экструзии начинается в тот момент, когда плунжер начинает давить на заготовку в контейнере. Различные конструкции прессов способны развить давление от 100 до 15,000 тонн. Этот давление определяет, насколько большую экструзию может провести этот пресс. Когда пресс начинает давить на заготовку, она врезается в матрицу, становясь короче и шире до тех пор, пока не упрется в стенки контейнера. Затем, по мере увеличения давления, размягченный (но все еще твердый) металл начинает продавливаться сквозь фигурное отверстие матрицы, образуя полностью сформированный профиль.

Скорость экструзии зависит от используемого сплава и формы матрицы.

  1. Свежесформированная экструзия поступает на отводящий конвейер. Способ охлаждения экструзии зависит от сплава – либо естественным путем, либо с применением воздуха или воды. Это критичный шаг для обеспечения требуемых свойств металла после старения. Затем экструзия поступает на рольганги для охлаждения.
  2. Растяжные и/или правильные машины применяются после охлаждения, для выпрямления и исправления возможных скручиваний экструзии (также растяжная машина может использоваться для холодной обработки металла) Далее по конвейеру экструзия подается на пилу
  3. Чистовая распиловка нужна для нарезки профиля под указанный заказчиком размер. Чаще всего на данный момент используются дисковые пилы, похожие на радиально-отрезные станки, которые распиливают профиль перпендикулярно его длине. Для больших прессов используются пилы большего размера. Смазываемые пилы снабжены устройствами подачи смазки через зубья пилы для оптимальной эффективности и поверхности распила. Автоматические зажимы фиксируют профиль при распиловке.

Когда профиль выходит из пресса, он находится в полутвердом состоянии, но быстро затвердевает по мере охлаждения. Нетермообрабатываемые алюминиевые сплавы (например, с содержанием марганца или магния) укрепляются при естественном старении и холодной обработке. Термообрабатываемые сплавы (содержащие медь, цинк и магний с кремнием) укрепляются или затвердевают при контролируемой термообработке, влияющей на металлическую структуру сплава.

  1. После старения профили отправляются в другие цеха завода для отделки, упаковки и подготовки к отправке заказчику. Профили укладываются таким образом, чтобы исключить повреждения поверхности, скручивание и прочие опасности.