1. Aliuminio ir aliuminio lydinių specialių tiksliųjų ekstruzijos medžiagų charakteristikos
Šio tipo gaminiams būdinga ypatinga forma, plonasienis storis, lengvas vienetinis svoris ir labai griežti tolerancijos reikalavimai. Tokie gaminiai paprastai vadinami aliuminio lydinio tiksliaisiais (arba itin tiksliaisiais) profiliais (vamzdžiais), o tokių gaminių gamybos technologija vadinama tiksliąja (arba itin tiksliąja) ekstruzija.
Pagrindinės aliuminio lydinio specialiųjų tiksliųjų (arba itin tiksliųjų) ekstruzijų savybės:
(1) Yra daug įvairių rūšių, mažų partijų, ir dauguma jų yra specialios paskirties ekstruzijos medžiagos, naudojamos beveik visose gyvenimo srityse ir visuose žmonių gyvenimo aspektuose, įskaitant visus ekstruzijos gaminius, tokius kaip vamzdžiai, strypai, profiliai ir viela, iš įvairių lydinių ir būsenų. Dėl mažo skerspjūvio, plono sienelių storio, mažo svorio ir mažų partijų paprastai nėra lengva organizuoti gamybą.
(2) Sudėtingos formos ir specialūs kontūrai, dažniausiai profiliuoti, plokšti, platūs, sparnuoti, dantyti, porėti profiliai arba vamzdžiai. Paviršiaus plotas tūrio vienetui yra didelis, o gamybos technologija sudėtinga.
(3) Platus pritaikymas, specialūs eksploataciniai ir funkciniai reikalavimai. Siekiant patenkinti gaminio naudojimo reikalavimus, parenkamos įvairios lydinių būsenos, apimančios beveik visus lydinius nuo 1 × × × iki 8 × × × serijų, ir dešimtis apdorojimo būsenų, pasižyminčių aukštu techniniu turiniu.
(4) Išvaizda puiki, sienelės plonos, paprastai mažesnės nei 0,5 mm, kai kurios net siekia apie 0,1 mm, svoris metrui yra tik nuo kelių gramų iki dešimčių gramų, tačiau ilgis gali siekti kelis metrus ar net šimtus metrų.
5) Sekcijų matmenų tikslumo ir geometrinių tolerancijų reikalavimai yra labai griežti. Apskritai mažų aliuminio lydinių tiksliųjų profilių tolerancijos yra daugiau nei dvigubai griežtesnės nei specialiųjų klasių tolerancijos pagal JIS, GB ir ASTM standartus. Bendrųjų tiksliųjų aliuminio lydinių profilių sienelės storio tolerancija turi būti nuo ±0,04 mm iki 0,07 mm, o itin tikslių aliuminio lydinių profilių sekcijos dydžio tolerancija gali siekti ±0,01 mm. Pavyzdžiui, potenciometrui naudojamo tikslaus aliuminio profilio svoris yra 30 g/m, o sekcijos dydžio tolerancijos diapazonas yra ±0,07 mm. Staklių tiksliųjų aliuminio profilių skerspjūvio dydžio tolerancija yra ±0,04 mm, kampo nuokrypis yra mažesnis nei 0,5°, o lenkimo laipsnis yra 0,83 × L. Kitas pavyzdys – itin tikslūs itin ploni plokšti vamzdžiai automobiliams, kurių plotis yra 20 mm, aukštis – 1,7 mm, sienelės storis – 0,17 ± 0,01 mm, o 24 skylės – tipiški itin tikslūs aliuminio lydinio profiliai.
(6) Jis pasižymi aukštu techniniu turiniu, yra labai sunkiai pagaminamas, todėl jam keliami specialūs reikalavimai ekstruzijos įrangai, įrankiams, ruošiniams ir gamybos procesams. 1 paveiksle pateiktas kai kurių mažų tiksliųjų aliuminio lydinių profilių pjūvio pavyzdys.
2. Aliuminio lydinių specialių tiksliųjų ekstruzijos medžiagų klasifikacija
Tikslūs arba itin tikslūs aliuminio lydinių ekstruziniai gaminiai plačiai naudojami elektroniniuose prietaisuose, ryšių įrangoje ir pažangiausioje mokslo srityje, nacionalinėje gynybos ir karinėje pramonėje, tiksliuosiuose mechaniniuose prietaisuose, silpnų srovių įrangoje, aviacijos ir kosmoso, branduolinės pramonės, energetikos ir elektros energijos, povandeninių laivų, automobilių ir transporto įrankių, medicinos įrangos, techninės įrangos, apšvietimo, fotografijos ir elektronikos prietaisų gamyboje. Apskritai tikslius arba itin tikslius aliuminio lydinių ekstruzinius gaminius galima suskirstyti į dvi kategorijas pagal jų išvaizdos charakteristikas: pirmoji kategorija yra mažų matmenų profiliai. Šis profilio tipas dar vadinamas itin mažu profiliu arba mini formos profiliu. Jo bendras dydis paprastai yra tik keli milimetrai, minimalus sienelės storis yra mažesnis nei 0,5 mm, o vieneto svoris yra nuo kelių gramų iki dešimčių gramų metrui. Dėl mažo dydžio jiems paprastai reikalingi griežti tolerancijos nuokrypiai. Pavyzdžiui, skerspjūvio matmenų tolerancija yra mažesnė nei ±0,05 mm. Be to, ekstruzinių gaminių tiesumo ir sukimo reikalavimai taip pat yra labai griežti.
Kitas tipas – tai profiliai, kurių skerspjūvio dydis nėra labai mažas, tačiau kuriems reikalingi labai griežti matmenų tolerancijos reikalavimai, arba profiliai, kurie turi sudėtingą skerspjūvio formą ir ploną sienelės storį, nors skerspjūvio dydis yra didelis. 2 paveiksle parodytas specialios formos vamzdis (pramoninis grynas aliuminis), kurį Japonijos įmonė išspaudžia 16,3 MN horizontaliu hidrauliniu presu su specialia skaldomąja forma, skirta automobilių oro kondicionierių kondensatoriui. Šio tipo profilių ekstruzinio formavimo sudėtingumas yra ne mažesnis nei ankstesnio tipo itin mažų profilių. Didelio skerspjūvio ir labai griežtų tolerancijos reikalavimų ekstruduoti profiliai reikalauja ne tik pažangios liejimo formų projektavimo technologijos, bet ir griežtos viso gamybos proceso – nuo ruošinio iki gatavo produkto – valdymo technologijos.
Nuo devintojo dešimtmečio pradžios, dėl praktinio „Conform“ nepertraukiamo ekstruzijos technologijos taikymo ir pramonės technologijų plėtros, mažų ir itin mažų profilių ekstruzija sparčiai vystėsi. Tačiau dėl įvairių priežasčių, tokių kaip įrangos apribojimai, gaminių kokybės reikalavimai ir ekstruzijos technologijos pažanga, mažų profilių gamyba įprastine ekstruzijos įranga vis dar sudaro didelę dalį. 2 paveiksle parodyti įprastinių skaldomųjų štampų ekstruzijos tikslūs profiliai. Formos tarnavimo laikas (ypač tarpinės ir formos šerdies stiprumas ir atsparumas dilimui) ir medžiagų srautas ekstruzijos metu tampa pagrindiniais veiksniais, turinčiais įtakos jos gamybai. Taip yra todėl, kad ekstruzuojant profilį, formos šerdies dydis yra mažas, o forma sudėtinga, o stiprumas ir atsparumas dilimui yra svarbūs veiksniai, darantys įtaką formos tarnavimo laikui, todėl formos tarnavimo laikas tiesiogiai veikia gamybos sąnaudas. Kita vertus, daugelis tiksliųjų profilių turi plonasienius ir sudėtingas formas, o medžiagų srautas ekstruzijos proceso metu tiesiogiai veikia profilių formą ir matmenų tikslumą.
Siekiant išvengti oksido plėvelės ir aliejaus patekimo į ruošinio paviršių ir užtikrinti vienodą bei patikimą produkto kokybę, prieš ekstruziją iki nustatytos temperatūros pašildytą ruošinį galima nulupti (karštas lupimas), o po to greitai įdėti į ekstruzijos cilindrą ekstruzijai. Tuo pačiu metu ekstruzijos metu išspaustą tarpinę reikia laikyti švarią, kad po vieno ekstruzijos perteklinio slėgio pašalinimo ir kito tarpinės montavimo metu prie jos nepriliptų alyva ir nešvarumai.
Pagal sekcijos matmenų tikslumą, formos ir padėties toleranciją, specialaus tikslumo aliuminio lydinio ekstruzijos gali būti skirstomos į specialaus tikslumo aliuminio lydinio profilius ir mažus (miniatiūrinius) itin didelio tikslumo aliuminio lydinio profilius. Apskritai, jų tikslumas viršija nacionalinius standartus (pvz., GB, JIS, ASTM ir kt.). Ypač didelis tikslumas vadinamas specialaus tikslumo aliuminio lydinio profiliu, pavyzdžiui, matmenų tolerancija yra didesnė nei ±0,1 mm, o profilių ir vamzdžių sienelės storio tolerancija yra ±0,05 mm ~ ±0,03 mm.
Kai jo tikslumas yra daugiau nei dvigubai didesnis už nacionalinį itin didelio tikslumo standartą, jis vadinamas mažu (miniatiūriniu) itin didelio tikslumo aliuminio lydinio profiliu, pvz., formos tolerancija yra ±0,09 mm, sienelės storio tolerancija yra ±0,03 mm ~ ±0,01 mm mažam (miniatiūriniam) profiliui arba vamzdžiui.
3. Aliuminio ir aliuminio lydinių specialių tiksliųjų ekstruzijos medžiagų plėtros perspektyvos
2017 m. aliuminio apdirbimo medžiagų gamyba ir pardavimas pasaulyje viršijo 6000 kt/m, iš kurių aliuminio ir aliuminio lydinių ekstruzijos medžiagų gamyba ir pardavimas viršijo 25000 kt/m, tai sudaro daugiau nei 40 % visos aliuminio gamybos ir pardavimo. Aliuminio ekstruzijos būdu pagaminti vidutinio dydžio strypai sudarė 90 %, iš jų bendrieji profiliai ir strypai bei mažo ir vidutinio dydžio civilinės statybos profiliai sudarė daugiau nei 80 % strypų, dideli ir vidutinio dydžio profiliai bei specialūs specialūs profiliai ir strypai sudarė tik apie 15 %. Vamzdžiai sudaro apie 8 % aliuminio lydinio ekstruzijos būdu pagamintų medžiagų, o profiliuoti vamzdžiai ir specialūs specialūs vamzdžiai sudaro tik apie 20 % vamzdžių. Iš to, kas išdėstyta pirmiau, matyti, kad didžiausia aliuminio ir aliuminio lydinių ekstruzijos būdu pagamintų ir parduodamų bei plačiausiai naudojamų gaminių dalis yra mažo ir vidutinio dydžio civilinės statybos profiliai, bendrieji profiliai, strypai ir vamzdžiai. O specialūs profiliai, strypai ir vamzdžiai sudaro tik apie 15 %, o pagrindinės tokių gaminių savybės yra šios: specialios funkcijos ar našumas; skirti konkrečiam tikslui; Dideli arba maži specifikacijos dydžiai; itin dideli matmenų tikslumas arba paviršiaus reikalavimai. Todėl įvairovė didesnė, o partijos mažesnės, reikia išplėsti specialius procesus arba pridėti specialios įrangos ir įrankių, gamyba tampa sudėtingesnė, o techninis turinys didelis, padidėja gamybos sąnaudos ir pridėtinė vertė.
Tobulėjant mokslui ir technologijoms bei nuolat gerėjant žmonių gyvenimo lygiui, aliuminio ir aliuminio lydinių ekstruzijos gaminių gamybai, kokybei ir įvairovei keliami vis aukštesni reikalavimai, ypač pastaraisiais metais atsiradęs gaminių suasmeninimas paskatino specialių profilių ir vamzdžių, turinčių suasmenintas savybes ir specifinį panaudojimą, kūrimą.
Itin tikslūs profiliai plačiai naudojami elektroniniuose prietaisuose, ryšių, pašto ir telekomunikacijų įrangoje, tiksliosiose mašinose, silpnų srovių įrangoje, aviacijos ir kosmoso, branduolinių povandeninių laivų ir laivų, automobilių pramonės ir kitose srityse, kuriose reikia mažų, plonasienių, labai tikslių detalių skerspjūvių. Paprastai tolerancijos reikalavimai yra labai griežti, pavyzdžiui, skerspjūvio kontūro dydžio tolerancija yra mažesnė nei ±0,10 mm, sienelės storio tolerancija – mažesnė nei ±0,05 mm. Be to, ekstruzinių gaminių plokštumos, sukimo ir kitos formos bei padėties tolerancijos taip pat yra labai griežtos. Be to, specialių mažų itin tikslių aliuminio lydinių profilių ekstruzijos procese įrangai, formai ir procesui keliami labai griežti reikalavimai. Dėl sparčios šiuolaikinės pramonės plėtros, pažangiausių nacionalinės gynybos ir mokslinių tyrimų bei kitų iniciatyvų ir personalizavimo laipsnio gerėjimo, mažų itin tikslių profilių skaičius, įvairovė ir kokybė vis didėja, nors pastaraisiais metais buvo sukurta ir pagaminta daug aukštos kokybės mažų itin tikslių aliuminio lydinio profilių, tačiau jie vis dar negali patenkinti rinkos poreikių. Visų pirma, vis dar yra didelis atotrūkis tarp vietinių technologijų ir įrangos, skirtos mažų itin tikslių aliuminio lydinio profilių gamybai, ir tarptautinio pažangaus lygio, kuris negali patenkinti vidaus ir užsienio rinkos paklausos ir turi būti pasivytas.
4. Išvada
Aliuminio ir aliuminio lydinių specialus tikslusis ekstruzijos produktas (profiliai ir vamzdžiai) yra sudėtingos formos, plonasienių, matmenų tolerancijos ir formos bei padėties tikslumo reikalavimai yra labai aukšti, techninis turinys yra aukštas, sudėtinga gaminti aukštos kokybės, puikias medžiagas. Tai yra nepakeičiama nacionalinės ekonomikos ir nacionalinės gynybos pagrindinė medžiaga, labai platus panaudojimo spektras ir perspektyvios medžiagos plėtros perspektyvos. Šio produkto gamybai keliami specialūs reikalavimai ruošiniams, įrankiams ir ekstruzijos įrangai bei ekstruzijos procesui, todėl norint gauti puikios kokybės produktus partijomis, reikia išspręsti daugybę pagrindinių techninių problemų.
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminum
Įrašo laikas: 2024 m. balandžio 7 d.
