アルミニウム押し出しはどのように機能しますか?

アルミニウム押し出しプロセス

アルミニウム合金の押出成形プロセスは、実際には製品の設計から始まります。これは、製品の設計が、製品の機械的処理性能、表面処理性能、環境要件の使用など、製品の多くの最終パラメータを決定する特定の使用要件に基づいているためです。 、これらの特性と要件は、実際に押し出しアルミニウム合金の選択を決定します。

ただし、押し出しアルミニウムの特性は、製品の設計形状によって決まります。製品の形状によって、押し出しダイの形状が決まります。

設計上の問題が解決したら、実際の押し出しプロセスはアルミニウム棒での押し出し鋳造を開始します。押し出し前にアルミニウム鋳造棒を加熱して柔らかくする必要があります。加熱に適したアルミニウム鋳造棒のシェンインゴットを内部の押出機バレルに入れてから、パワー油圧シリンダープッシュ押出ロッド、押出ロッドの前端には圧力パッドがあり、金型精密成形押出成形からの強い圧力の下でダミーブロック内のそのような加熱された軟質アルミニウム合金。

これが金型の目的です。生産に必要な製品の形状です。

Schematic diagram of a typical horizontal hydraulic extruder

写真は次のとおりです。典型的な水平油圧押出機の概略図

押し出しの方向は左から右です

これは、今日最も広く使用されている直接押し出しの簡単な説明です。間接押し出しも同様のプロセスですが、いくつかの非常に重要な違いがあります。

間接押出プロセスでは、ダイは中空押出バーに取り付けられ、ダイが不動のアルミニウムバーブランクに向かって押し付けられ、アルミニウム合金がダイを通して中空押出バーに向かって押し出されるようになります。

実際、押し出しプロセスは練り歯磨きを絞るのと似ています。歯磨き粉の閉じた端に圧力が加えられると、円筒形の歯磨き粉が円形の開口部から押し出されます。

開口部が平らな場合、絞りたての歯磨き粉がリボンとして出てきます。

もちろん、同じ形の開口部から複雑な形を絞り出すこともできます。たとえば、ケーキメーカーは特殊な形のチューブを使ってアイスクリームを絞り、あらゆる種類のフリルを作ります。

歯磨き粉やアイスクリームで多くの有用な製品を作ることはできませんが、指でアルミニウムをチューブに押し込むことはできません。

しかし、強力な油圧プレスを使用して、特定の形状の金型からアルミニウムを押し出し、ほぼすべての形状のさまざまな有用な製品を製造できます。

下の図(左)は、押し出し開始時の押し出し機の最初のセクションを示しています。(正しい)

aluminum extrusion profiles

バー

アルミ棒は押し出しプロセスのブランクです。押し出しに使用されるアルミニウム棒は、中実または中空で、通常は円筒形であり、その長さは押し出しチューブによって決定されます。

アルミ棒は通常、鋳造、鍛造、粉末鍛造などで形成され、合金組成の良いアルミ合金棒を鋸で切ることで作られます。

アルミニウム合金は通常、複数の金属元素で構成されています。押し出しアルミニウム合金は、純アルミニウムの特性を改善し、押し出しプロセスに影響を与える微量(通常は5%以下)の元素(銅、マグネシウム、シリコン、マンガン、亜鉛など)で構成されています。

アルミニウム棒の長さはメーカーによって異なり、最終的に必要な長さ、押し出し比、排出長さ、および押し出し許容量によって決まります。

標準の長さは、通常26インチ(660mm)から72インチ(1830mm)の範囲です。外径は、3インチ(76mm)から33インチ(838mm)、6インチ(155mm)から9インチ(228mm)の範囲です。

直接押出プロセス

[ビレット] [加熱炉] [ダイ付き押出プレス]のこぎり[ストリーチャー] [エージングオーバー]

この図は、アルミニウム棒を押し出す基本的な手順を示しています

 

Direct extrusion process

最終製品の形状が決まったら、適切なアルミニウム合金を選択し、押出ダイの製造を完了し、実際の押出プロセスの準備を完了します。

次に、アルミバーと押し出しツールを予熱します。押し出しプロセス中、アルミニウム棒は固体ですが、炉内で軟化しています。

アルミニウム合金の融点は約660℃です。押出プロセスの一般的な加熱温度は一般に375℃を超え、金属の押出条件によっては500℃にもなる場合があります。

実際の押し出しプロセスは、押し出しロッドがインゴット内のアルミニウムロッドに圧力をかけ始めたときに始まります。

さまざまな油圧プレスが100トンから15,000トンの範囲で圧搾するように設計されています。この押出圧力によって、押出機によって生成される押出のサイズが決まります。

押し出された製品の仕様は、製品の最大断面サイズ、場合によっては製品の円周径によって示されます。

押し出しが始まったばかりのとき、アルミニウム棒は型の反力を受け、アルミニウム棒の膨張がインゴットバレル壁によって制限されるまで、短くなり、厚くなる。

次に、圧力が上昇し続けると、柔らかい(まだ固体の)金属が流れる場所がなくなり、金型の成形穴から金型のもう一方の端に押し出されて、プロファイルが形成されます。

アルミロッド(アルミロッドスキンを含む)の約10%がインゴットバレルに残り、押出製品を金型から切り出し、インゴットバレルに残っている金属を洗浄してリサイクルします。製品が金型を離れた後、その後のプロセスでは、熱間押出製品を急冷し、機械加工し、エージングします。

加熱されたアルミニウムが金型からインゴットシリンダーを介して押し出されると、アルミニウムバーの中央の金属が端よりも速く流れます。図の黒い縞が示すように、端の周りの金属は次のようにリサイクルされます。残党。

 

aluminum alloy extrusion

押し出し速度は、絞り出される合金とダイ出口穴の形状によって異なります。硬い合金を使用して複雑な形状の材料を圧搾するのは、1分あたり1〜2フィートほど遅くなる可能性があります。柔らかい合金を使用すると、単純な形状を1分あたり180フィート以上まで圧搾することができます。

押し出し製品の長さは、アルミニウム棒と金型の出口穴によって異なります。連続押し出しにより、最大200フィートの長さの製品を製造できます。押し出された製品が押出機を離れるときの最新の成形押出しは、スライド上に配置されます(コンベヤーベルトに相当)。

異なる合金によると、製品冷却モードからの押し出し:自然冷却、空冷または水冷に分けられますが、焼入れです。これは、エージング後の製品の金属組織学的性能を確保するための重要なステップです。押し出された製品は、冷たいベッド。

まっすぐにする

急冷(冷却)後、ストレッチャーまたはストレートナーで押出成形品を真っ直ぐにします(押出成形後の冷間加工にも分類されます)。最後に、搬送装置により製材機に移送されます。

のこぎり

典型的な完成品のこぎりは、特定の商業的な長さへの製品ののこぎりです。丸鋸は、押し出された材料の長い部分を垂直に切断する回転アームのこぎりのように、今日最も広く使用されています。

プロファイルの上部から切断された鋸もあります(電気マイターソーなど)。また、便利な鋸テーブル、鋸テーブルは、製品を切断するために下から上にディスク鋸刃があり、次に鋸刃が下に戻ります。次のサイクルのためのテーブルの。

典型的な完成した丸鋸は直径16〜20インチで、100を超える超硬歯があります。大径の押出機には大径の鋸刃が使用されます。

自己潤滑式鋸盤には、鋸歯に潤滑剤を供給して、最適な鋸引き効率と鋸の表面を確保するシステムが装備されています。

自動プレスがソーイング用のセクションを所定の位置に保持し、ソーイングの破片が回収されてリサイクルされます。

エージング:

一部の押出製品は、最適な強度を得るために時効が必要なため、時効とも呼ばれます。自然時効は室温で行われます。人工時効は時効炉で行われます。技術的には、析出集中型熱処理と呼ばれます。

プロファイルを押出機から押し出すと、プロファイルは半固体になりますが、冷却または急冷(空冷または水冷)するとすぐに固体になります。

熱処理されていないアルミニウム合金(マグネシウムやマンガンを添加したアルミニウム合金など)は、自然時効と冷間加工によって強化されます。熱処理可能なアルミニウム合金(銅、亜鉛、マグネシウム+シリコンを含むアルミニウム合金など)は、より優れた強度と硬度を得ることができます。合金金属組織の熱処理に影響を与えることによって。

さらに、時効とは、強化相の粒子を均一に分離して、特殊合金の最大の降伏強度、硬度、および弾性を得ることです。

ベール

炉の時効であれ、室温での時効であれ、完全に時効した後、プロファイルは表面処理または深加工のワークショップまたはベールに転送され、顧客に輸送できるようになります。

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投稿時間:2020年3月20日