Alumiiniumi ekstrusiooniprotsessi määratlus:
Alumiiniumi ekstrusioon (või alumiiniumi ekstrusioonvormimine) on plastitöötlusmeetod, mille käigus alumiiniumtoorikule avaldatakse matriitsiõõnes (või ekstrusioonisilindris) tugev rõhk, mis sunnib alumiiniumtooriku läbima suunatud plastilist deformatsiooni ja ekstrudeerima läbi matriitsi ava, saades seeläbi soovitud detailid või mehaanilise kujuga, mõõtmete ja mõõtmetega pool{0}}{0}{{1}. omadused.
Alumiiniumist ekstrusioonivormid:
Tootedisaini inseneride jaoks, kuigi me ise alumiiniumist ekstrusioonstantse ei projekteeri, võib ekstrudeerimisstantside põhistruktuuri ja mehhanismide mõistmine, mille abil nad kujundavad erinevaid ekstrusioonprofiile, aidata optimeerida pressitud osade disaini, vähendada stantsi kulusid ja parandada tootmise efektiivsust.
2.1 Mis on ekstrusioonivorm?
Ekstrusioonivorm on põhimõtteliselt paks ümmargune terasplaat, mis sisaldab ühte või mitut ava soovitud profiili kujundamiseks. Need on tavaliselt valmistatud H-13 tööriistaterasest ja neid on kuumtöödeldud, et taluda stantsi läbiva kuuma alumiiniumi survet ja kuumust.
2.1 Ekstrusioonivormide klassifikatsioon
Alumiiniumi ekstrusioonide{0}}ristlõike kuju järgi jagunevad vastavad stantsid kolme tüüpi: tahked stantsid, pool{1}}õõnesvormid ja õõnsad stantsid. Nende hulgas on kõige keerulisema struktuuriga õõnesvormid, mis on altid kulumisele ja purunemisele ning on ka kõige kallimad.
2.3 Ekstrusioonstantside eluiga
Kuumuse kogunemine ja ebaühtlane rõhk, mis on põhjustatud alumiiniumist ekstrusioondetailide konstruktsioonist (nagu õhukesed seinad, ebaühtlane seinapaksus ja väljaulatuvad omadused), on ekstrusioonivormide eluea suurimad hävitajad.
Kogenud ekstrusioonistantsi insenerid saavad kujundada stantsid, mis kontrollivad kuumust ja ebaühtlast rõhku ning vähendavad ekstrusioonikiirust, et pikendada stantsi eluiga, kuid lõpuks tuleb stantsid välja vahetada.
Enne alumiiniumist ekstrusioonosade projekteerimist peaksid tootekonstruktsiooni projekteerimisinsenerid mõistma, millised disainifunktsioonid mõjutavad stantsi tootmiskulusid kõige enam. Võimaluse korral võib alumiiniumist väljapressimise ristlõike-konstruktsiooni muutmine, sobivate tolerantside määramine ja sobivate alumiiniumsulamite valimine säästa alumiiniumist ekstrusioonistantside tootmiskulusid.
Alumiiniumi ekstrusiooniprotsessi eelised
1) Vastupidavus
Alumiiniumi üks silmapaistvamaid eeliseid on selle vastupidavus korrosioonile ja ilmastikumõjudele. Alumiinium on loomulikult rooste- ja korrosioonikindel ilma täiendava töötlemiseta. Selle põhjuseks on õhuke, looduslikult moodustunud alumiiniumoksiidi kaitsekiht selle pinnal. Anodeerimine võib veelgi suurendada selle korrosioonikindlust.
2) Kerge ja tugev
Alumiinium on terasest üle 33% kergem, säilitades samas suurema osa oma tugevusest. Enamiku alumiiniumisulamite tõmbetugevus jääb vahemikku umbes 70–700 MPa, samas kui selle tihedus on ligikaudu kaks-kolmandat terase omast.
Tootedisaini insenerid ei pea muretsema alumiiniumist ekstrusioondetailide tugevuse pärast. Sellistes tööstusharudes nagu ehitus ja autotööstus, saab neid kasutada konstruktsioonikomponentidena ja on sageli parim alternatiiv teistele metallmaterjalidele. Kerge konstruktsiooni saavutamiseks ja energiatarbimise vähendamiseks kasutab autotööstus laialdaselt alumiiniumisulameid.
3) Hea soojusjuhtivus
Alumiiniumi soojusjuhtivus on väga sarnane vasele, kuid see on kaalult palju kergem.
Alumiinium on suurepärane soojusjuht ja alumiiniumist ekstrusioonprofiile saab kujundada nii, et see maksimeerib soojust juhtivat pinda- ja moodustab soojuskanaleid. Tüüpiline näide on arvuti CPU jahutid, kus alumiiniumi kasutatakse soojuse eemaldamiseks protsessorilt.
4) Stiilne välimus
Ekstrudeeritud alumiiniumi saab värvida, galvaniseeritud, poleerida ja anodeerida, pakkudes inseneridele laiemat valikut välimuse valikuid kui teistel materjalidel.
5) lai valik rakendusi
Alumiiniumi ekstrusiooniga saab moodustada peaaegu igasuguse ristlõike{0}}kuju, seega on alumiiniumi ekstrusiooni kasutusalad väga laiad. Insenerid saavad kujundada erinevaid profiile, mis vastavad erinevate rakenduskeskkondade nõuetele.
6) Lihtne sekundaarne töötlemine
Alumiiniumi ekstrusioone saab konkreetsete eesmärkide saavutamiseks hõlpsasti vormida, lõigata, puurida, töödelda, tembeldada, painutada ja keevitada.
7) Lühike vormitöötlustsükkel ja madal hind
Alumiiniumist ekstrusioonvormid on lihtsad, lühikese töötlemistsükli ja madala hinnaga. See on AEC võrdlus alumiiniumi ekstrusioonist teiste protsessidega, ainult viitamiseks.
8) Löögi ja deformatsiooni neelamine
Hoonetes võivad alumiiniumist ekstrusioonid vastu pidada ilmastikust ja konstruktsiooni liikumisest põhjustatud deformatsioonile. Transpordisõidukites võivad need löögienergiat neelata. Alumiiniumist ekstrusioonid säilitavad tugevuse ja painduvuse koormuse all ja põrkuvad tagasilöökidest.
