فرآیند اکستروژن آلومینیوم

استفاده از فرآیند اکستروژن آلومینیوم (Aluminum Extrusion) در طراحی و ساخت محصولات در دهه های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. طبق گزارش اخیر تک ناویو (Technavio)، بین سال‌های 2019 تا 2023، رشد بازار جهانی اکستروژن آلومینیوم با نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) تقریباً چهار درصد شتاب خواهد گرفت. شاید شما در مورد این فرآیند تولید شنیده باشید و تعجب کنید که چیست و چگونه کار می کند. امروز ما در مورد چیستی اکستروژن آلومینیوم، مزایایی که ارائه می دهد و مراحل مربوط به فرآیند اکستروژن بحث خواهیم کرد. ما با اساسی ترین و اساسی ترین سوال شروع می کنیم. در ادامه همراه گروه مهندسی فیلت باشید.

فهرست مطالب

• اکستروژن آلومینیوم چیست؟
• چه نوع اشکالی را می توان اکسترود کرد؟
• فرآیند اکستروژن آلومینیوم در 10 مرحله
• اکستروژن آلومینیوم یک فرآیند تولید مهم است

مقاله پیشنهادی: همه چیز درباره آندایز پروفیل آلومینیوم

گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک و برشکاری در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.

اکستروژن آلومینیوم چیست؟

اکستروژن آلومینیوم فرآیندی است که در آن مواد آلیاژ آلومینیوم از طریق یک قالب با مشخصات مقطع خاص عبور می‌کنند. یک قوچ قدرتمند آلومینیوم را از داخل قالب هل می دهد و از دهانه قالب خارج می شود. وقتی این کار را کرد، به همان شکل قالب بیرون می‌آید و در امتداد میز بیرون کشیده می‌شود.

در یک سطح اساسی، درک فرآیند اکستروژن آلومینیوم نسبتاً ساده است. نیروی وارد شده را می توان به نیرویی که هنگام فشار دادن یک لوله خمیر دندان با انگشتان خود اعمال می کنید تشبیه کرد. با فشار دادن، خمیر دندان به شکل دهانه لوله ظاهر می شود. باز شدن لوله خمیر دندان اساساً همان عملکرد قالب اکستروژن (extrusion die) را انجام می دهد. از آنجایی که دهانه یک دایره جامد است، خمیر دندان به صورت یک اکستروژن جامد طولانی خارج می شود. نمونه هایی از رایج ترین اشکال اکسترود شده را عبارت است از: پروفیل نبشی، پروفیل قوطی و پروفیل لوله

چه نوع اشکالی را می توان اکسترود کرد؟

سه دسته اصلی از اشکال اکسترود شده وجود دارد:

• جامد: بدون حفره یا منافذ محصور (به عنوان مثال نبشی).
• توخالی: با یک یا چند فضای خالی (یعنی لوله، قوطی مربع یا مستطیل).
• نیمه توخالی: با فضای خالی تا حدی محصور (یعنی یک کانال “C” با شکاف باریک)

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل پاسار آلومینیوم

اکستروژن کاربردهای بی شماری در بسیاری از صنایع مختلف از جمله صنایع معماری، خودروسازی، الکترونیک، هوافضا، انرژی و سایر صنایع دارد. در زیر چند نمونه از اشکال پیچیده تری که برای صنعت معماری طراحی شده اند آورده شده است.

فرآیند اکستروژن آلومینیوم در 10 مرحله

ما فرآیند اکستروژن را به ده مرحله تقسیم کرده ایم. بیایید نگاهی به آنچه هستند بیاندازیم.

مرحله اول

قالب اکستروژن آماده شده و به پرس اکستروژن منتقل می شود.

ابتدا یک قالب گرد از فولاد ماشینکاری می شود. اگر قالب ساخته شده باشد و از قبل موجود باشد، از انبار مخصوص نگهداری قالب ها خارج می شود. قبل از اکستروژن، قالب باید بین 450 تا 500 درجه سانتیگراد گرم شود تا به حداکثر عمر مفید آن کمک کند و جریان یکنواخت فلز آلومینیوم را تضمین کند. هنگامی که قالب از قبل گرم شد، می توان آن را در پرس اکستروژن قرار داد.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل ناودانی آلومینیوم

مرحله دوم

یک شمش (بلیت) آلومینیوم قبل از اکستروژن گرم می شود.

سپس، یک بلوک جامد و استوانه‌ای از آلیاژ آلومینیوم، به نام بیلت از قبل در کوره های مخصوص با دمای بین 400 الی 500 درجه سانتیگراد گرم می شود. این باعث می شود که برای فرآیند اکستروژن به اندازه کافی شکل پذیر باشد اما نباید مذاب نباشد.

مرحله سوم

بیلت به پرس اکستروژن منتقل می شود.

هنگامی که بیلت از قبل گرم شد، به صورت مکانیکی به پرس اکستروژن منتقل می شود. قبل از اینکه روی پرس قرار گیرد، یک روان کننده (یا عامل رها سازی) روی آن اعمال می شود. عامل رها سازی نیز روی قوچ اکستروژن اعمال می شود تا از چسبیدن بیلت و قوچ به هم جلوگیری شود.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل قوطی آلومینیوم

مرحله چهارم

قوچ مواد بیلت را به داخل ظرف فشار می دهد.

اکنون شمش چکش خوار در پرس اکستروژن قرار می گیرد، جایی که قوچ هیدرولیک تا پانزده هزار (15000) تن فشار به آن وارد می کند. همانطور که قوچ فشار وارد می کند، بیلت به داخل ظرف پرس اکستروژن رانده می شود. مواد منبسط می شود تا دیواره های ظرف را پر کند.

مرحله پنجم

مواد اکسترود شده از طریق قالب ظاهر می شوند.

همانطور که مواد آلیاژی ظرف را پر می کند، اکنون در برابر قالب اکستروژن فشرده می شود. با اعمال فشار مداوم بر روی آن، مواد آلومینیومی جایی برای خروج ندارد مگر از طریق دهانه یا دهانه های قالب. از دهانه قالب به شکل نیمرخ کاملاً شکل گرفته بیرون می آید.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل پارتیشن تک جداره و دو جداره آلومینیوم

مرحله ششم

اکستروژن ها در امتداد یکدیگر هدایت می شوند و خاموش می شوند.

پس از بیرون آمدن، اکستروژن توسط یک کششگر گرفته می شود و با سرعتی که مطابق با خروج آن از پرس است، هدایت می کند. سپس به طور یکنواخت توسط یک حمام آب یا توسط فن های بالای میز خنک می شود.

مرحله هفتم

اکستروژن ها مطابق با ابعاد سفارش برش داده می شوند.

هنگامی که یک اکستروژن به طول میز کامل خود رسید، توسط یک اره داغ برش داده می شود تا از فرآیند اکستروژن جدا شود.

در هر مرحله از فرآیند، دما نقش مهمی ایفا می کند. اگرچه اکستروژن پس از خروج از پرس خاموش شد، اما هنوز به طور کامل سرد نشده است.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل لوله آلومینیوم

مرحله هشتم

اکستروژن ها تا دمای اتاق خنک می شوند.

پس از برش، اکستروژن های طول میز به طور مکانیکی به میز خنک کننده منتقل می شوند. پروفیل ها تا زمانی که به دمای اتاق برسند در آنجا باقی می مانند. پس از انجام این کار، باید کشیده شوند.

مرحله نهم

اکستروژن ها به برانکارد منتقل می شوند و به سمت تراز کشیده می شوند.

مقداری پیچش طبیعی در پروفیل ها رخ داده است و این باید اصلاح شود. برای اصلاح این، آنها را به یک برانکارد منتقل می کنند. هر پروفیل به صورت مکانیکی در دو انتها گرفته می شود و تا زمانی که کاملاً صاف شده و در مشخصات آورده شود کشیده می شود.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل ناودانی سیمانکاری آلومینیوم

مرحله ده

اکستروژن ها به اره پایانی منتقل شده و به طول برش داده می شوند.

در حالی که اکستروژن های طول میز اکنون مستقیم و کاملاً سخت شده اند، به میز اره منتقل می شوند. در اینجا، آنها به طول های از پیش تعیین شده، معمولاً بین طول 2.5 تا 7.5 متر اره می شوند. در این مرحله، خواص اکستروژن ها با حالت T4 مطابقت دارد. پس از اره کردن، می توان آنها را به یک کوره های مخصوص منتقل کرد تا عملیات حرارتی T5 یا T6 بر روی آنها انجام شود.

 

در مراحل بعد چه اتفاقی می افتد؟ عملیات حرارتی، تکمیل و ساخت

پس از تکمیل اکستروژن، پروفیل ها را می توان برای افزایش خواص آنها عملیات حرارتی کرد. سپس، پس از عملیات حرارتی، آنها می توانند سطوح مختلف را برای بهبود ظاهر و محافظت در برابر خوردگی دریافت کنند. آنها همچنین می توانند تحت عملیات ساخت قرار گیرند تا به ابعاد نهایی خود برسند.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل سپری آلومینیوم

عملیات حرارتی: بهبود خواص مکانیکی

آلیاژهای سری 2000، 6000 و 7000 را می توان برای افزایش استحکام کششی و تنش تسلیم نهایی، عملیات حرارتی کرد. برای دستیابی به این پیشرفت‌ها، پروفیل‌ها در کوره‌هایی قرار می‌گیرند که در آن فرآیند پیری آن‌ها تسریع می‌شود و به دمای T5 یا T6 می‌رسند.

خواص آنها چگونه تغییر می کند؟ به عنوان مثال، آلومینیوم 6061 تصفیه نشده (T4) دارای استحکام کششی 241 مگاپاسکال (35000 psi) است. آلومینیوم 6061 (T6) عملیات حرارتی شده دارای مقاومت کششی 310 مگا پاسکال (45000 psi) است. برای مشتری مهم است که نیازهای قدرت پروژه خود را درک کند تا از انتخاب درست آلیاژ و مزاج اطمینان حاصل کند. پس از عملیات حرارتی، پروفیل ها نیز می توانند تکمیل شوند.

تکمیل سطح: افزایش ظاهر و محافظت در برابر خوردگی

پروفیل های آلومینیومی می توانند چندین عملیات تکمیلی مختلف را انجام دهند. دو دلیل اصلی برای در نظر گرفتن این موارد این است که می توانند ظاهر آلومینیوم را بهبود بخشند و همچنین می توانند خواص خوردگی آن را افزایش دهند. اما مزایای دیگری نیز وجود دارد.

به عنوان مثال، فرآیند آندایز کردن (Anodization) لایه اکسیدی فلز را ضخیم می‌کند، مقاومت در برابر خوردگی آن را بهبود می‌بخشد و همچنین فلز را در برابر سایش مقاوم‌تر می‌کند، انتشار سطح را بهبود می‌بخشد و سطح متخلخلی را فراهم می‌کند که بتواند رنگ‌های رنگی مختلف را بپذیرد.

سایر فرآیندهای تکمیلی مانند خدمات براش، خدمات رنگ الکترواستاتیک (painting)، پوشش پودری (powder coating)، سندبلاست (sandblasting) و تصعید (sublimation) برای ایجاد نمای چوب نیز می توانند انجام شوند. علاوه بر این، گزینه های ساخت بسیاری برای اکستروژن وجود دارد.

ساخت: دستیابی به ابعاد نهایی

گزینه های ساخت به شما این امکان را می دهد که به ابعاد نهایی مورد نظر در اکستروژن های خود برسید. پروفیل ها را می توان سوراخ کاری، ماشین کاری، برشکاری و  غیره را مطابق با سفارش انجام داد.

به عنوان مثال، پره‌های هیت سینک‌های آلومینیومی اکسترود شده را می‌توان برای ایجاد یک طرح پین ماشینکاری متقاطع انجام داد، یا سوراخ‌های پیچ را می‌توان در یک قطعه ساختاری سوراخ کرد.

صرف نظر از نیازهای شما، طیف گسترده ای از عملیات وجود دارد که می توان بر روی پروفیل های آلومینیومی انجام داد تا متناسب با پروژه شما باشد.

آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل نمای کامپوزیت آلومینیوم

جمع بندی: اکستروژن آلومینیوم یک فرآیند تولید مهم است

اکستروژن آلومینیوم فرآیندی برای ایجاد قطعات با پروفیل های مقطعی خاص با فشار دادن مواد آلیاژی گرم شده از طریق قالب است. اشکال ایجاد شده می توانند جامد، توخالی و نیمه توخالی باشند. و می توانند ساده یا پیچیده باشند. فرآیند اکستروژن فرآیند جالبی است، که منجر به پروفیل‌هایی با طول 2.5 تا 7.5 متر می‌شود که می‌توان آن‌ها را تحت عملیات حرارتی، تکمیل و ساخت طبق سفارش مشتری قرار داد.

گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک و برشکاری در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.
جهت مشاوره فنی و سفارش تماس حاصل فرمایید.
02144675798 – 09123018710