1. Charakterystyka specjalnych materiałów do precyzyjnego wytłaczania aluminium i stopów aluminium
Ten typ produktu ma specjalny kształt, cienką grubość ścianki, niewielką masę jednostkową i bardzo rygorystyczne wymagania dotyczące tolerancji. Takie produkty nazywane są zwykle precyzyjnymi (lub ultraprecyzyjnymi) profilami (rurami) ze stopów aluminium, a technologia wytwarzania takich produktów nazywana jest precyzyjną. (lub ultraprecyzyjne) wytłaczanie.
Główne cechy specjalnych precyzyjnych (lub ultraprecyzyjnych) profili ze stopu aluminium to:
(1) Istnieje wiele odmian, małych partii, a większość z nich to specjalne materiały do wytłaczania, które są stosowane w prawie wszystkich dziedzinach życia i wszystkich aspektach życia ludzi, w tym we wszystkich produktach do wytłaczania, takich jak rury, pręty, profile i druty, wykonane z różnych stopów i stanów. Ze względu na mały przekrój poprzeczny, cienką grubość ścianki, niewielką wagę i małe partie, organizacja produkcji generalnie nie jest łatwa.
(2) Skomplikowane kształty i specjalne kontury, przeważnie kształtowe, płaskie, szerokie, skrzydełkowe, zębate, porowate profile lub rury. Powierzchnia przypadająca na jednostkę objętości jest duża, a technologia produkcji trudna.
(3) Szerokie zastosowanie, specjalne wymagania dotyczące wydajności i funkcjonalności. Aby sprostać wymaganiom użytkowym produktu, dobiera się wiele stanów stopowych, obejmujących niemal wszystkie stopy z serii 1××× do 8××× oraz kilkadziesiąt stanów obróbki, o wysokim zawartości technicznej.
(4) Znakomity wygląd i cienka grubość ścianki, zwykle mniejsza niż 0,5 mm, niektóre osiągają nawet około 0,1 mm, waga na metr to tylko kilka gramów do kilkudziesięciu gramów, ale długość może sięgać kilku metrów, a nawet setek metrów .
5) Wymagania dotyczące dokładności wymiarowej i tolerancji geometrycznej przekroju są bardzo rygorystyczne. Ogólnie rzecz biorąc, tolerancje małych precyzyjnych profili ze stopów aluminium są ponad dwukrotnie bardziej rygorystyczne niż tolerancje gatunków specjalnych w normach JIS, GB i ASTM. Tolerancja grubości ścianek ogólnych precyzyjnych profili ze stopów aluminium musi wynosić od ± 0,04 mm do 0,07 mm, podczas gdy tolerancja wielkości przekroju ultraprecyzyjnych profili ze stopów aluminium może wynosić nawet ± 0,01 mm. Na przykład waga precyzyjnego profilu aluminiowego zastosowanego do potencjometru wynosi 30 g/m, a zakres tolerancji wielkości przekroju wynosi ± 0,07 mm. Tolerancja wielkości przekroju poprzecznego precyzyjnych profili aluminiowych do krosien wynosi ± 0,04 mm, odchylenie kąta jest mniejsze niż 0,5°, a stopień zgięcia wynosi 0,83×L. Innym przykładem jest bardzo precyzyjna ultracienka płaska rura do samochodów o szerokości 20 mm, wysokości 1,7 mm, grubości ścianki 0,17 ± 0,01 mm i 24 otworach, które są typowymi ultraprecyzyjnymi profilami ze stopu aluminium.
(6) Ma wysoką zawartość techniczną i jest bardzo trudny w produkcji oraz ma specjalne wymagania dotyczące sprzętu do wytłaczania, narzędzi, kęsów i procesów produkcyjnych. Rysunek 1 jest przykładem przekroju niektórych małych precyzyjnych profili ze stopów aluminium.
2. Klasyfikacja specjalnych materiałów do precyzyjnego wytłaczania stopów aluminium
Precyzyjne lub ultraprecyzyjne wytłoczki ze stopu aluminium są szeroko stosowane w instrumentach elektronicznych, sprzęcie komunikacyjnym i najnowocześniejszej nauce, obronie narodowej i przemyśle wojskowym, precyzyjnych instrumentach mechanicznych, sprzęcie słaboprądowym, przemyśle lotniczym, nuklearnym, energetyce i energetyce, łodziach podwodnych i statkach, samochody i narzędzia transportowe, sprzęt medyczny, narzędzia metalowe, oświetlenie, fotografia i urządzenia elektroniczne. Ogólnie rzecz biorąc, precyzyjne lub ultraprecyzyjne profile ze stopów aluminium można podzielić na dwie kategorie ze względu na ich cechy wyglądu: pierwszą kategorią są profile o małych wymiarach. Ten typ profilu nazywany jest również profilem ultramałym lub kształtem mini. Jego całkowity rozmiar wynosi zwykle tylko kilka milimetrów, minimalna grubość ścianki jest mniejsza niż 0,5 mm, a waga jednostkowa wynosi od kilku gramów do kilkudziesięciu gramów na metr. Ze względu na ich niewielkie rozmiary zwykle wymagane są w nich wąskie tolerancje. Na przykład tolerancja wymiarów przekroju poprzecznego jest mniejsza niż ±0,05 mm. Ponadto wymagania dotyczące prostości i skręcania wyrobów wytłaczanych są również bardzo surowe.
Drugi typ to profile, które nie są bardzo małe w przekroju poprzecznym, ale wymagają bardzo rygorystycznych tolerancji wymiarowych, lub profile, które mają złożony kształt przekroju poprzecznego i cienką grubość ścianki, chociaż rozmiar przekroju poprzecznego jest duży. Rysunek 2 przedstawia rurę o specjalnym kształcie (czyste aluminium przemysłowe) wytłaczaną przez japońską firmę na poziomej prasie hydraulicznej o nacisku 16,3MN ze specjalną dzieloną matrycą do skraplacza klimatyzacji samochodowej. Trudność formowania przez wytłaczanie tego typu profilu jest nie mniejsza niż w przypadku poprzedniego typu bardzo małego profilu. Profile wytłaczane o dużych przekrojach i bardzo rygorystycznych wymaganiach dotyczących tolerancji wymagają nie tylko zaawansowanej technologii projektowania form, ale także ścisłej technologii zarządzania całym procesem produkcyjnym, od półfabrykatu po gotowy produkt.
Od początku lat 80-tych, w związku z praktycznym zastosowaniem technologii ciągłego wytłaczania Conform oraz rozwojem technologii przemysłowej, szybko rozwija się wytłaczanie małych i bardzo małych profili. Jednakże z różnych powodów, takich jak ograniczenia sprzętowe, wymagania dotyczące jakości produktu i postęp w technologii wytłaczania, produkcja małych profili na konwencjonalnych urządzeniach do wytłaczania nadal stanowi dużą część. Rysunek 2 przedstawia profile precyzyjne wytłaczania przy użyciu konwencjonalnych matryc dzielonych. Żywotność formy (zwłaszcza wytrzymałość i odporność na zużycie mostka bocznikowego i rdzenia formy) oraz przepływ materiału podczas wytłaczania stają się głównymi czynnikami wpływającymi na jej produkcję. Dzieje się tak dlatego, że podczas wytłaczania profilu rozmiar rdzenia formy jest mały, a kształt jest złożony, a wytrzymałość i odporność na zużycie są ważnymi czynnikami wpływającymi na żywotność formy, żywotność formy bezpośrednio wpływa na koszty produkcji. Z drugiej strony wiele profili precyzyjnych ma cienkie ścianki i skomplikowane kształty, a przepływ materiałów podczas procesu wytłaczania bezpośrednio wpływa na kształt i dokładność wymiarową profili.
Aby zapobiec przedostawaniu się filmu tlenkowego i oleju znajdującego się na powierzchni kęsa do produktu oraz zapewnić jednolitą i niezawodną jakość produktu, kęs podgrzany do zadanej temperatury można przed wytłaczaniem obrać (tzw. peeling na gorąco), a następnie szybko włóż do beczki wytłaczającej w celu wytłaczania. Jednocześnie należy utrzymywać wytłoczoną uszczelkę w czystości, aby zapobiec przywieraniu oleju i brudu do uszczelki podczas procesu usuwania nadciśnienia po jednym wytłoczeniu i montażu uszczelki w kolejnym wytłoczce.
Zgodnie z dokładnością wymiarową przekroju oraz tolerancją kształtu i położenia, specjalne precyzyjne wytłaczanie stopu aluminium można podzielić na specjalne precyzyjne profile ze stopu aluminium i małe (miniaturowe) bardzo precyzyjne profile ze stopu aluminium. Ogólnie rzecz biorąc, jego dokładność przekracza normy krajowe (takie jak GB, JIS, ASTM itp.). Bardzo wysoka precyzja nazywana jest specjalnymi precyzyjnymi profilami ze stopu aluminium, na przykład tolerancja wymiarowa przekracza ± 0,1 mm, tolerancja grubości ścianki uszkodzona powierzchnia mieści się w zakresie ± 0,05 mm ~ ± 0,03 mm profili i rur.
Gdy jego dokładność jest ponad dwukrotnie większa od ultrawysokiej precyzji standardu krajowego, nazywa się go małym (miniaturowym) bardzo precyzyjnym profilem ze stopu aluminium, takim jak tolerancja kształtu ± 0,09 mm, tolerancja grubości ścianki ± 0,03 mm ~ ± 0,01 mm dla małego (miniaturowego) profilu lub rury.
3. Perspektywy rozwoju specjalnych materiałów do precyzyjnego wytłaczania aluminium i stopów aluminium
W 2017 roku produkcja i sprzedaż materiałów do obróbki aluminium na świecie przekroczyła 6000 kt/r, z czego produkcja i sprzedaż materiałów do wyciskania aluminium i stopów aluminium przekroczyła 25 000 kt/r, co stanowi ponad 40% całkowitej produkcji i sprzedaży aluminium. Średnie pręty wytłaczane z aluminium stanowiły 90%, z czego profile i pręty ogólne oraz profile małych i średnich budynków cywilnych stanowiły ponad 80% prętów, profile duże i średnie oraz specjalne profile i pręty specjalne stanowiły tylko około 15%. Rura stanowi około 8% wytłaczanego materiału ze stopu aluminium, podczas gdy rura kształtowa i specjalna rura specjalna stanowią tylko około 20% rury. Z powyższego wynika, że największą produkcją i sprzedażą materiałów do wytłaczania aluminium i stopów aluminium, a najczęściej stosowanymi są małe i średnie profile budowlane, profile ogólne oraz pręty i rury. A specjalne profile, pręty i rury stanowią tylko około 15%, główne cechy takich produktów to: ze specjalnymi funkcjami lub wydajnością; Dedykowane do określonego celu; Posiadanie dużego lub małego rozmiaru specyfikacji; Z wyjątkowo dużą dokładnością wymiarową lub wymaganiami dotyczącymi powierzchni. Dlatego różnorodność jest większa, a partia mniejsza, potrzeba zwiększenia procesów specjalnych lub dodania specjalnego sprzętu i narzędzi, produkcja jest trudna, a zawartość techniczna wysoka, koszt produkcji wzrasta, a wartość dodana wzrasta.
Wraz z postępem nauki i technologii oraz ciągłym podnoszeniem standardów życia ludzi, stawiane są coraz wyższe wymagania dotyczące wydajności, jakości i różnorodności produktów do wytłaczania aluminium i stopów aluminium, szczególnie w ostatnich latach pojawienie się personalizacji produktów promował rozwój specjalnych profili i rur o spersonalizowanych właściwościach i specyficznych zastosowaniach.
Profile ultraprecyzyjne są szeroko stosowane w instrumentach elektronicznych, sprzęcie komunikacyjnym, pocztowym i telekomunikacyjnym, maszynach precyzyjnych, instrumentach precyzyjnych, sprzęcie słaboprądowym, przemyśle lotniczym, nuklearnych łodziach podwodnych i statkach, przemyśle motoryzacyjnym i innych dziedzinach małych, cienkościennych, o przekroju bardzo dużym precyzyjne części. Zwykle wymagania dotyczące tolerancji są bardzo rygorystyczne, na przykład tolerancja rozmiaru zarysu przekroju jest mniejsza niż ± 0,10 mm, tolerancja grubości ścianki jest mniejsza niż ± 0,05 mm. Ponadto tolerancje płaskości, skręcania i innych form i położenia produktów wytłaczanych są również bardzo rygorystyczne. Ponadto w procesie wytłaczania specjalnych małych, ultraprecyzyjnych profili ze stopu aluminium, sprzęt, forma i proces mają bardzo rygorystyczne wymagania. W związku z szybkim rozwojem nowoczesnego przemysłu, najnowocześniejszymi badaniami w zakresie obronności narodowej, naukowymi i innymi przedsięwzięciami oraz podnoszeniem stopnia personalizacji, liczba, różnorodność i jakość małych profili ultraprecyzyjnych jest coraz większa, choć w ostatnich latach opracowała i wyprodukowała wiele wysokiej jakości małych, ultraprecyzyjnych profili ze stopów aluminium, ale nadal nie jest w stanie zaspokoić potrzeb rynku. W szczególności nadal istnieje duża luka pomiędzy krajową technologią a sprzętem do produkcji małych ultraprecyzyjnych profili -precyzyjne profile ze stopów aluminium i międzynarodowy poziom zaawansowany, który nie jest w stanie sprostać zapotrzebowaniu rynku krajowego i zagranicznego i musi zostać nadrobiony.
4. Wniosek
Specjalne precyzyjne wytłaczanie aluminium i stopów aluminium (profile i rury) to rodzaj złożonego kształtu, cienka grubość ścianki, tolerancja wymiarowa oraz wymagania dotyczące dokładności kształtu i położenia są bardzo wymagające, wysoka zawartość techniczna, trudna produkcja wysokich, drobnych materiałów, jest krajowa niezbędne dla gospodarki i obronności kraju materiały kluczowe, bardzo szerokie spektrum zastosowań, obiecujące perspektywy rozwoju materiału. Produkcja tego produktu wiąże się ze specjalnymi wymaganiami dotyczącymi kęsów, oprzyrządowania i sprzętu do wytłaczania oraz procesu wytłaczania, a w celu uzyskania doskonałych produktów w partiach należy rozwiązać szereg kluczowych problemów technicznych.
Pod redakcją May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 7 kwietnia 2024 r
