1. Χαρακτηριστικά των ειδικών υλικών εξώθησης ακριβείας από αλουμίνιο και κράμα αλουμινίου
Αυτός ο τύπος προϊόντος έχει ειδικό σχήμα, λεπτό πάχος τοιχώματος, ελαφρύ βάρος μονάδας και πολύ αυστηρές απαιτήσεις ανοχής. Τέτοια προϊόντα συνήθως ονομάζονται προφίλ (σωλήνες) ακριβείας (ή υπερ-ακρίβειας) από κράμα αλουμινίου και η τεχνολογία για την παραγωγή τέτοιων προϊόντων ονομάζεται εξώθηση ακριβείας (ή υπερ-ακρίβειας).
Τα κύρια χαρακτηριστικά των εξώθησης ειδικής ακριβείας (ή εξαιρετικά ακριβείας) από κράμα αλουμινίου είναι:
(1) Υπάρχουν πολλές ποικιλίες, μικρές παρτίδες, και οι περισσότερες από αυτές είναι υλικά εξώθησης ειδικής χρήσης, τα οποία χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλα τα κοινωνικά στρώματα και σε όλες τις πτυχές της ζωής των ανθρώπων, συμπεριλαμβανομένων όλων των προϊόντων εξώθησης, όπως σωλήνες, ράβδοι, προφίλ και σύρματα, που περιλαμβάνουν διάφορα κράματα και καταστάσεις. Λόγω της μικρής διατομής, του λεπτού πάχους τοιχώματος, του ελαφρού βάρους και των μικρών παρτίδων, γενικά δεν είναι εύκολο να οργανωθεί η παραγωγή.
(2) Πολύπλοκα σχήματα και ειδικά περιγράμματα, κυρίως διαμορφωμένα, επίπεδα, φαρδιά, πτερυγωτά, οδοντωτά, πορώδη προφίλ ή σωλήνες. Η επιφάνεια ανά μονάδα όγκου είναι μεγάλη και η τεχνολογία παραγωγής δύσκολη.
(3) Ευρεία εφαρμογή, ειδικές επιδόσεις και λειτουργικές απαιτήσεις. Προκειμένου να καλυφθούν οι απαιτήσεις χρήσης του προϊόντος, επιλέγονται πολλές καταστάσεις κραμάτων, καλύπτοντας σχεδόν όλα τα κράματα από σειρές 1××× έως 8××× και δεκάδες καταστάσεις επεξεργασίας, με υψηλό τεχνικό περιεχόμενο.
(4) Εξαιρετική εμφάνιση και λεπτό πάχος τοιχώματος, γενικά μικρότερο από 0,5 mm, μερικά φτάνουν ακόμη και περίπου 0,1 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι μόνο μερικά γραμμάρια έως δεκάδες γραμμάρια, αλλά το μήκος μπορεί να φτάσει αρκετά μέτρα ή ακόμα και εκατοντάδες μέτρα.
5) Οι απαιτήσεις ακρίβειας διαστάσεων και γεωμετρικών ανοχών της διατομής είναι πολύ αυστηρές. Γενικά, οι ανοχές των μικρών προφίλ ακριβείας από κράμα αλουμινίου είναι υπερδιπλάσιες από τις ανοχές ειδικής ποιότητας στα πρότυπα JIS, GB και ASTM. Η ανοχή πάχους τοιχώματος των γενικών προφίλ κράματος αλουμινίου ακριβείας απαιτείται να είναι μεταξύ ±0,04 mm και 0,07 mm, ενώ η ανοχή μεγέθους διατομής των προφίλ κράματος αλουμινίου εξαιρετικά ακριβείας μπορεί να φτάσει έως και ±0,01 mm. Για παράδειγμα, το βάρος του προφίλ αλουμινίου ακριβείας που χρησιμοποιείται για το ποτενσιόμετρο είναι 30 g/m και το εύρος ανοχής του μεγέθους διατομής είναι ±0,07 mm. Η ανοχή μεγέθους διατομής των προφίλ αλουμινίου ακριβείας για αργαλειούς είναι ±0,04 mm, η απόκλιση γωνίας είναι μικρότερη από 0,5° και ο βαθμός κάμψης είναι 0,83 × L. Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο εξαιρετικά λεπτός επίπεδος σωλήνας υψηλής ακρίβειας για αυτοκίνητα, με πλάτος 20 mm, ύψος 1,7 mm, πάχος τοιχώματος 0,17 ± 0,01 mm και 24 οπές, οι οποίες είναι τυπικά προφίλ κράματος αλουμινίου εξαιρετικά ακριβείας.
(6) Έχει υψηλό τεχνικό περιεχόμενο και είναι πολύ δύσκολο να παραχθεί, και έχει ειδικές απαιτήσεις για εξοπλισμό εξώθησης, εργαλεία, μπιγιέτες και διαδικασίες παραγωγής. Το Σχήμα 1 είναι ένα παράδειγμα της τομής ορισμένων μικρών προφίλ κράματος αλουμινίου ακριβείας.
2. Ταξινόμηση ειδικών υλικών εξώθησης ακριβείας από κράμα αλουμινίου
Οι εξωθήσεις ακριβείας ή υπερ-ακρίβειας από κράμα αλουμινίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά όργανα, εξοπλισμό επικοινωνιών και επιστήμη αιχμής, εθνική άμυνα και στρατιωτική βιομηχανία, μηχανικά όργανα ακριβείας, εξοπλισμό ασθενούς ρεύματος, αεροδιαστημική, πυρηνική βιομηχανία, ενέργεια και ισχύ, υποβρύχια και πλοία, αυτοκίνητα και εργαλεία μεταφορών, ιατρικό εξοπλισμό, εργαλεία υλικού, φωτισμό, φωτογραφία και ηλεκτρονικές συσκευές. Γενικά, οι εξωθήσεις ακριβείας ή υπερ-ακρίβειας από κράμα αλουμινίου μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τα χαρακτηριστικά εμφάνισής τους: η πρώτη κατηγορία είναι τα προφίλ με μικρές διαστάσεις. Αυτός ο τύπος προφίλ ονομάζεται επίσης εξαιρετικά μικρό προφίλ ή μίνι σχήμα. Το συνολικό του μέγεθος είναι συνήθως μόνο λίγα χιλιοστά, το ελάχιστο πάχος τοιχώματος είναι μικρότερο από 0,5 mm και το βάρος μονάδας είναι από μερικά γραμμάρια έως δεκάδες γραμμάρια ανά μέτρο. Λόγω του μικρού τους μεγέθους, συνήθως απαιτούνται αυστηρές ανοχές. Για παράδειγμα, η ανοχή των διαστάσεων της διατομής είναι μικρότερη από ±0,05 mm. Επιπλέον, οι απαιτήσεις για ευθύτητα και στρέψη των εξωθημένων προϊόντων είναι επίσης πολύ αυστηρές.
Ο άλλος τύπος είναι τα προφίλ που δεν είναι πολύ μικρά σε μέγεθος διατομής αλλά απαιτούν πολύ αυστηρές ανοχές διαστάσεων ή τα προφίλ που έχουν σύνθετο σχήμα διατομής και λεπτό πάχος τοιχώματος, αν και το μέγεθος διατομής είναι μεγάλο. Το Σχήμα 2 δείχνει τον ειδικό σωλήνα (βιομηχανικό καθαρό αλουμίνιο) που εξωθείται από μια ιαπωνική εταιρεία σε μια οριζόντια υδραυλική πρέσα 16,3MN με ειδική διαιρούμενη μήτρα για συμπυκνωτή κλιματισμού αυτοκινήτων. Η δυσκολία διαμόρφωσης με εξώθηση αυτού του τύπου προφίλ δεν είναι μικρότερη από αυτή του προηγούμενου τύπου εξαιρετικά μικρού προφίλ. Τα εξελασμένα προφίλ με μεγάλο μέγεθος διατομής και πολύ αυστηρές απαιτήσεις ανοχής όχι μόνο απαιτούν προηγμένη τεχνολογία σχεδιασμού καλουπιού, αλλά απαιτούν και αυστηρή τεχνολογία διαχείρισης για ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής, από το κενό έως το τελικό προϊόν.
Από τις αρχές της δεκαετίας του 1980, λόγω της πρακτικής εφαρμογής της τεχνολογίας συνεχούς εξώθησης Conform και της ανάπτυξης της βιομηχανικής τεχνολογίας, η εξώθηση μικρών και εξαιρετικά μικρών προφίλ έχει αναπτυχθεί ραγδαία. Ωστόσο, λόγω διαφόρων λόγων, όπως περιορισμοί εξοπλισμού, απαιτήσεις ποιότητας προϊόντος και εξελίξεις στην τεχνολογία εξώθησης, η παραγωγή μικρών προφίλ σε συμβατικό εξοπλισμό εξώθησης εξακολουθεί να αποτελεί μεγάλο ποσοστό. Το Σχήμα 2 δείχνει τα προφίλ ακριβείας της εξώθησης συμβατικών διαιρούμενων μήτρων. Η διάρκεια ζωής του καλουπιού (ειδικά η αντοχή και η αντοχή στη φθορά της γέφυρας διακλάδωσης και του πυρήνα του καλουπιού) και η ροή του υλικού κατά την εξώθηση αποτελούν τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν την παραγωγή του. Αυτό συμβαίνει επειδή κατά την εξώθηση του προφίλ, το μέγεθος του πυρήνα του καλουπιού είναι μικρό και το σχήμα είναι πολύπλοκο, και η αντοχή και η αντοχή στη φθορά είναι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής του καλουπιού, η διάρκεια ζωής του καλουπιού επηρεάζει άμεσα το κόστος παραγωγής. Από την άλλη πλευρά, πολλά προφίλ ακριβείας έχουν λεπτά τοιχώματα και πολύπλοκα σχήματα, και η ροή των υλικών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εξώθησης επηρεάζει άμεσα το σχήμα και την ακρίβεια των διαστάσεων των προφίλ.
Για να αποφευχθεί η εισροή της μεμβράνης οξειδίου και του λαδιού στην επιφάνεια του τεμαχίου στο προϊόν και να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη και αξιόπιστη ποιότητα του προϊόντος, το τεμάχιο που θερμαίνεται στην καθορισμένη θερμοκρασία μπορεί να ξεφλουδιστεί πριν από την εξώθηση (που ονομάζεται θερμή αποφλοίωση) και στη συνέχεια να τοποθετηθεί γρήγορα στον κύλινδρο εξώθησης για εξώθηση. Ταυτόχρονα, η εξωθημένη φλάντζα πρέπει να διατηρείται καθαρή για να αποφευχθεί η προσκόλληση λαδιού και βρωμιάς στη φλάντζα κατά τη διαδικασία αφαίρεσης της υπερβολικής πίεσης μετά από μία εξώθηση και τοποθέτησης της φλάντζας στην επόμενη εξώθηση.
Σύμφωνα με την ακρίβεια διαστάσεων της διατομής και την ανοχή σχήματος και θέσης, η ειδική εξώθηση κράματος αλουμινίου ακριβείας μπορεί να χωριστεί σε ειδικά προφίλ κράματος αλουμινίου ακριβείας και μικρά (μικροσκοπικά) προφίλ κράματος αλουμινίου εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας. Γενικά, η ακρίβειά της υπερβαίνει τα εθνικά πρότυπα (όπως GB, JIS, ASTM, κ.λπ.). Η εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια ονομάζεται ειδικά προφίλ κράματος αλουμινίου ακριβείας, για παράδειγμα, η ανοχή διαστάσεων είναι πάνω από ±0,1 mm, η ανοχή πάχους τοιχώματος της σπασμένης επιφάνειας είναι εντός ±0,05 mm ~ ±0,03 mm προφίλ και σωλήνες.
Όταν η ακρίβειά του είναι περισσότερο από το διπλάσιο του εθνικού προτύπου εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας, ονομάζεται μικρό (μικροσκοπικό) προφίλ κράματος αλουμινίου εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας, όπως ανοχή σχήματος ±0,09 mm, ανοχή πάχους τοιχώματος ±0,03 mm ~ ±0,01 mm για ένα μικρό (μικροσκοπικό) προφίλ ή σωλήνα.
3. Προοπτικές ανάπτυξης ειδικών υλικών εξώθησης ακριβείας από αλουμίνιο και κράματα αλουμινίου
Το 2017, η παραγωγή και οι πωλήσεις υλικών επεξεργασίας αλουμινίου στον κόσμο ξεπέρασαν τους 6000kt/έτος, εκ των οποίων η παραγωγή και οι πωλήσεις υλικών εξώθησης αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου ξεπέρασαν τους 25000kt/έτος, αντιπροσωπεύοντας περισσότερο από το 40% της συνολικής παραγωγής και πωλήσεων αλουμινίου. Οι μεσαίες ράβδοι εξώθησης αλουμινίου αντιπροσώπευαν το 90%, εκ των οποίων τα γενικά προφίλ και οι ράβδοι και τα μικρά και μεσαία προφίλ πολιτικού κτιρίου αντιπροσώπευαν περισσότερο από το 80% των ράβδων, τα μεγάλα και μεσαία προφίλ και τα ειδικά ειδικά προφίλ και ράβδοι αντιπροσώπευαν μόνο περίπου το 15%. Οι σωλήνες αντιπροσωπεύουν περίπου το 8% του εξωθημένου υλικού κράματος αλουμινίου, ενώ οι διαμορφωμένοι σωλήνες και οι ειδικοί ειδικοί σωλήνες αντιπροσωπεύουν μόνο περίπου το 20% των σωλήνων. Από τα παραπάνω φαίνεται ότι η μεγαλύτερη παραγωγή και πωλήσεις υλικών εξώθησης αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου και τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι τα μικρά και μεσαία προφίλ πολιτικού κτιρίου, τα γενικά προφίλ και οι ράβδοι και οι σωλήνες. Και τα ειδικά προφίλ, οι ράβδοι και οι σωλήνες αντιπροσωπεύουν μόνο περίπου το 15%, τα κύρια χαρακτηριστικά αυτών των προϊόντων είναι: με ειδικές λειτουργίες ή απόδοση. Αφιερωμένα σε συγκεκριμένο σκοπό. Με μεγάλο ή μικρό μέγεθος προδιαγραφών. Με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια διαστάσεων ή απαιτήσεις επιφάνειας. Επομένως, η ποικιλία είναι μεγαλύτερη και η παρτίδα μικρότερη, η ανάγκη για αύξηση των ειδικών διαδικασιών ή προσθήκη κάποιου ειδικού εξοπλισμού και εργαλείων, η παραγωγή είναι δύσκολη και το τεχνικό περιεχόμενο είναι υψηλό, το κόστος παραγωγής αυξάνεται και η προστιθέμενη αξία αυξάνεται.
Με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας και τη συνεχή βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων, έχουν προταθεί όλο και υψηλότερες απαιτήσεις για την παραγωγή, την ποιότητα και την ποικιλία των προϊόντων εξώθησης αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου. Ειδικά τα τελευταία χρόνια, η εμφάνιση της εξατομίκευσης προϊόντων έχει προωθήσει την ανάπτυξη ειδικών προφίλ και σωλήνων με εξατομικευμένα χαρακτηριστικά και συγκεκριμένες χρήσεις.
Τα προφίλ εξαιρετικά ακριβείας χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά όργανα, επικοινωνίες, ταχυδρομείο και τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό, μηχανήματα ακριβείας, όργανα ακριβείας, εξοπλισμό ασθενούς ρεύματος, αεροδιαστημική, πυρηνικά υποβρύχια και πλοία, αυτοκινητοβιομηχανία και άλλους τομείς μικρών, λεπτών τοιχωμάτων, διατομής πολύ ακριβών εξαρτημάτων. Συνήθως οι απαιτήσεις ανοχής είναι πολύ αυστηρές, για παράδειγμα, η ανοχή μεγέθους περιγράμματος διατομής είναι μικρότερη από ±0,10 mm, η ανοχή πάχους τοιχώματος είναι μικρότερη από ±0,05 mm. Επιπλέον, οι ανοχές επιπεδότητας, στρέψης και άλλες ανοχές μορφής και θέσης των εξωθημένων προϊόντων είναι επίσης πολύ αυστηρές. Επιπλέον, στη διαδικασία εξώθησης ειδικών μικρών προφίλ κράματος αλουμινίου εξαιρετικά ακριβείας, ο εξοπλισμός, το καλούπι, η διαδικασία είναι πολύ αυστηρές απαιτήσεις. Λόγω της ραγδαίας ανάπτυξης της σύγχρονης βιομηχανίας, της πρωτοποριακής εθνικής άμυνας και της επιστημονικής έρευνας και άλλων επιχειρήσεων, καθώς και της βελτίωσης του βαθμού εξατομίκευσης, ο αριθμός, η ποικιλία και η ποιότητα των μικρών προφίλ εξαιρετικά ακριβείας είναι ολοένα και υψηλότερες. Τα τελευταία χρόνια, αν και έχουν αναπτυχθεί και παραχθεί πολλά μικρά προφίλ κραμάτων αλουμινίου εξαιρετικά ακριβείας υψηλής ποιότητας, εξακολουθούν να μην μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες της αγοράς. Συγκεκριμένα, εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλο χάσμα μεταξύ της εγχώριας τεχνολογίας και του εξοπλισμού για την παραγωγή μικρών προφίλ κραμάτων αλουμινίου εξαιρετικά ακριβείας και του διεθνούς προηγμένου επιπέδου, το οποίο δεν μπορεί να καλύψει τη ζήτηση της εγχώριας και ξένης αγοράς και πρέπει να καλυφθεί.
4. Συμπέρασμα
Η εξώθηση ακριβείας αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου (προφίλ και σωλήνες) είναι ένα είδος σύνθετου σχήματος, λεπτού πάχους τοιχώματος, ανοχής διαστάσεων και απαιτήσεων ακρίβειας σχήματος και θέσης, υψηλού τεχνικού περιεχομένου, δύσκολης παραγωγής υλικών υψηλής ποιότητας, είναι απαραίτητα βασικά υλικά για την εθνική οικονομία και την εθνική άμυνα, με πολύ ευρύ φάσμα χρήσεων, πολλά υποσχόμενες προοπτικές ανάπτυξης του υλικού. Η παραγωγή αυτού του προϊόντος έχει ειδικές απαιτήσεις για μπιγιέτες, εργαλεία και εξοπλισμό εξώθησης και διεργασία εξώθησης, και μια σειρά από βασικά τεχνικά προβλήματα πρέπει να επιλυθούν προκειμένου να παραχθούν εξαιρετικά προϊόντα σε παρτίδες.
Επιμέλεια: May Jiang από το MAT Aluminum
Ώρα δημοσίευσης: 07 Απριλίου 2024
