Hoe selecteert u aluminium extrusielegeringen voor aangepaste profielen?

Het is lastig om te kiezen uit de verscheidenheid aan aluminium extrusie legeringen. Deze legeringen zijn speciaal geformuleerde series aluminium die worden gebruikt in extrusietoepassingen. Hun eigenschappen zijn afhankelijk van de specifieke legeringselementen zoals koper, silicium, magnesium, mangaan en zink, die worden toegevoegd om de gewenste mechanische en chemische eigenschappen te bereiken. De aluminiumlegeringsfamilies, die in de mode worden aangeduid als de 1-, 2-, 6- of 7-serie, hebben allemaal vergelijkbare eigenschappen. Deze legeringen worden gebruikt in veel productie-industrieën, waaronder de luchtvaart, bouw of auto's, afhankelijk van de behoefte. De keuze van een aluminiumlegering wordt bepaald door de eigenschappen en gewenste prestaties van de mechanische eigenschappen voor eindproducten. 

Overwegingen voor het ontwerp van aluminiumlegering-extrusie 

Geëxtrudeerde staven van aluminiumlegering  

Er zijn veel factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van op maat gemaakte aluminium extrusieprofielen uit 6061 Aluminium versus andere legeringen. 

Cirkelgrootte

De cirkelgrootte is een belangrijke factor. Niet alle fabrikanten kunnen elke maat aan die u ze voorschotelt. Zorg er bij het kiezen van een fabrikant voor dat ze de maatprofielen kunnen produceren die u nodig hebt. 

Profielgewicht per voet

Profielgewicht per voet is ook een belangrijke factor. Het beïnvloedt de machinebewerkingen en de vereiste machinegrootte. Ontwerpers moeten rekening houden met de aspecten van vorm voor optimale extrusie. Een hoge tongverhouding is niet wenselijk; deze maken het extrusieproces ingewikkelder en de materiaalstroom moeilijker te reguleren.

Vormoverwegingen en het minimaliseren van holle secties

Minimale holle geëxtrudeerde staaf

Ribben, groeven en webs zorgen voor stabiliteit. Voeg brede taps toelopende delen toe om de juiste materiaalstromen te verifiëren. De wanddikte moet overal gelijk zijn om vervorming te voorkomen. Minimaliseer holle secties om geen materiaal te verspillen. Maak bij het ontwerpen van een onderdeel het symmetrisch en vermijd asymmetrie ten koste van alles.

Extrusie matrijzen

Aluminium extrusiematrijzen

Extrusiematrijzen komen in twee hoofdvormen voor: direct en indirect. Bij het directe proces beweegt de billet tegen de containerwand. Bij het indirecte proces is het echter de matrijs die beweegt. De billet wordt erdoorheen geduwd, waardoor zijn vorm of gedaante ontstaat. 

Doornen voor holle vormen

Matrijsdoornen voor holle vormen

Doornen worden in de matrijs geplaatst om holle vormen en buizen te maken. Ze kunnen afzonderlijke en integrale onderdelen ervan zijn.

Kies het juiste type matrijs

Er zijn doorgaans drie soorten matrijzen: patrijspoorten, brugmatrijzen en bewerkte blanks. Patrijspoort- en brugmatrijzen worden gebruikt voor holle vormen. Terwijl bewerkte blanks voor massieve profielen. Matrijzen worden doorgaans gemaakt van A13-staal. Deze hebben een hardheid van ongeveer 47 tot 51 Rockwell B.

15 Serie Geëxtrudeerde Aluminiumlegeringen Met aangepaste profielafmetingen

EX-1560L – 1.5″ x 6″ Gladde Lite T-sleuf

Hieronder vindt u een tabel met een aantal veelvoorkomende aluminium extrusieprofielen uit de 15-serie met extra kolommen: Afmetingen & Toepassingen.

Gerelateerd aan: 6061 versus 7075 aluminiumlegeringen

Welke soorten geëxtrudeerde aluminiumlegeringen zijn er?

Afgewerkte geëxtrudeerde aluminiumprofielen

Tri-state aluminium biedt een divers assortiment aluminiumlegeringen voor al uw extrusietoepassingen van de legeringen uit de 2000-, 6000- en 7000-serie. Elke legering geeft unieke kenmerken aan de specifieke productievereisten.

Serie 1xxx: Bestaat voor 99% uit zuiver aluminium. De 1xxx-serie biedt uitstekende corrosiebestendigheid en is zeer goed te bewerken voor alle toepassingen waarbij een hoge lasbaarheid vereist is, zoals elektrische geleiders of chemische containers.

Bovendien zijn dit niet-warmtebehandelbare legeringen met een hoge corrosiebestendigheid en redelijke bewerkbaarheid. Waar u een gladde oppervlakteafwerking nodig hebt, wordt het veel gebruikt, bijvoorbeeld in toepassingen als dakbedekking, zijpanelen of warmtewisselaars.

5052: Biedt hoge corrosiebestendigheid en lasbaarheid. 5052 is geschikt voor gebruik in de maritieme, automobiel- en chemische verwerkingsindustrie. De hoge sterkte-gewichtsverhouding maakt het een goede keuze voor brandstoftanks, drukvaten en gebieden die worden blootgesteld aan zeesprays en zoute mist.

6063: Wordt veel gebruikt voor decoratieve toepassingen. 6063 heeft een geweldige oppervlakteafwerking en werkt optimaal voor dunne wanden. Bovendien kan het worden gebruikt om fijne details te vormen, waaronder architecturale afwerking of raamkozijnen. De legering heeft een hoge corrosiebestendigheid, maar een lagere lassterkte dan 6061.

6061: Sterker dan 6063. 6061 is bedoeld voor structurele toepassingen zoals transport of machines. Vooral vanwege de hoge breuktaaiheid en goede vermoeiingssterkte is het aanpasbaar aan zware toepassingen: autoframes, vliegtuigstructuren, etc. (Lees meer over 3003 aluminium versus 6061 aluminium)

6082: 6082 heeft een hogere sterkte dan 6063 of 6061. Het wordt veel gebruikt in de bouwsector voor zware toepassingen zoals bruggen, kranen en boten. De hoogste sterkte-gewichtsverhouding en weersbestendigheid maken het tot een topkeuze voor het vervaardigen van onderdelen.

7075: Populair in de lucht- en ruimtevaart en militaire toepassingen vanwege de hoge sterkte-gewichtsverhouding en vermoeidheidsweerstand. Het heeft echter een slechte corrosieweerstand en lasbaarheid, waardoor het minder geschikt is voor toepassingen waarbij lassen of blootstelling aan zware omstandigheden zonder de juiste oppervlaktebehandeling vereist is.

2024: Deze zeer sterke legering wordt vaak gebruikt in lucht- en ruimtevaart- en militaire toepassingen vanwege de gunstige gewicht-sterkteverhouding en goede vermoeidheidsweerstand. Vanwege hun eigenschappen worden 2024 aluminium extrusies geprefereerd voor gebruik in lucht- en ruimtevaartstructuren zoals militaire hardware, componenten met hoge spanning en componenten met hoge spanning van militaire voertuigen.

7050: Een zeer sterke aluminiumlegering met een grote weerstand tegen spanningscorrosie. 7050 wordt voornamelijk gebruikt voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen zoals romp- en vleugelstructuren. Het is met name geschikt voor hoogwaardige vliegtuigcomponenten en presteert goed in zware omstandigheden.

1100: 1100 is een commercieel zuivere aluminiumsoort met uitstekende corrosiebestendigheid en bewerkbaarheid. Het vindt uitgebreide toepassing in voedselverwerking en decoratieve doeleinden vanwege de uitstekende afwerking. 

Praktische overwegingen voor het ontwikkelen van aangepaste aluminium extrusie 

Op maat gemaakte aluminium extrusieproducten

Hieronder staan ​​een paar tips die u kunnen helpen bij het maken van de juiste keuzes voor uw extrusieproject: 

Kies een gemengde

Aluminiumlegering voor extrusiegebruik

Afhankelijk van het gebruik van het item in kwestie, kiest u een mengsel waarop een legering kan rijden. Als u te maken hebt met structurele elementen zoals frames en backing, denk dan aan mengsels met een hoge sterkte zoals 6061 of 7075. Voor verfijnde profielen of items die niet zoveel zorg nodig hebben, kunnen 6063 en 3003 enkele mooie kenmerken bieden met minder slijtage dan andere legeringen. U moet meer nadruk leggen op de energie-tot-balansverhouding.

Soms heb je een evenwicht nodig tussen gewicht en energie. Deze eigenschappen vind je in 6061, een lichtgewicht maar zeer sterke optie. In toepassingen waar gewicht minder kritisch is dan energie, bijvoorbeeld vliegtuigstructuren, kunnen legeringen zoals 2024 of 7075 de juiste keuze zijn.

Legering eigenschappen

Sommige zijn vezelachtig, waardoor ze gemakkelijk en nauwkeurig geëxtrudeerd kunnen worden. Legeringen, zoals 6063 en 3003, vormen zich goed in een plastische of vaste toestand. Deze zijn beter hanteerbaar voor het maken van diepe en gedetailleerde artikelen. Als u iets ontwerpt met kleine kenmerken, kleine gekartelde randen of hoekige onderdelen, maken deze legeringen het gemakkelijker.

Lasbaarheidsclassificatie

Het is aan te raden om de lasbaarheid van de legering te controleren wanneer deze na extrusie gelast moet worden. 6061 kan bovenaan in dit aspect worden vermeld. 7075 en vergelijkbare legeringen verliezen daarentegen sowieso in de tabellen, alleen al omdat ze minder lasbaar zijn. Het is een goed idee om een ​​lasregel gemakkelijk toegankelijk te maken en uw lasvraag in uw projectspecificaties te zetten om te verifiëren dat de legering die u kiest goed zal lassen.

Vereisten voor naverwerking

Geanodiseerd geëxtrudeerd aluminiumproduct

Voor sommige speciale legeringen, waaronder 2024 of 7075, zijn mogelijk complexere nabewerkingen, zoals warmtebehandeling of anodiseren, nodig om het gewenste resultaat te bereiken. 

Kost efficiëntie 

Wanneer u de optie voor uw project bepaalt, controleer dan de prijzen van verschillende legeringen. Over het algemeen presteren legeringen met een hoge sterkte (zoals 7075 of 2024) beter dan varianten met een lage sterkte, maar ze hebben wel hogere kosten. Door 6063 of 3003 te gebruiken, kunt u de prijzen laag houden zonder significante prestatieproblemen voor producten met weinig slijtage.

Warmtebehandelingen toepassen

Aluminium warmtebehandelde spoelbak

Het vlees van een legering wordt zichtbaar met zijn uiteindelijke eigenschappen. Mengsels met T6-tempering moeten worden gebruikt als ze zeer sterke en taaie eigenschappen hebben om mechanische kracht in de loop van de tijd te weerstaan. Geef aan of de legering een T3- of T4-tempering heeft voor meer flexibiliteit in de behandeling na productie. 

Deskundig advies is de sleutel

Als u moeite hebt met het maken van de keuze, neem dan contact op met een fabrikant van aluminiumproducten of extrusie. De afdelingen in bedrijven – van verkoopmedewerkers tot technische of technische winkels – staan ​​altijd klaar om klanten te helpen de juiste beslissing te nemen. Ze kunnen u helpen bij het identificeren van de mix die ideaal is voor uw use case en u behoeden voor kostbare misstappen.

Aluminium extrusie legeringen vergelijken: welke is geschikt voor uw toepassing?

Geëxtrudeerd aluminium voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen

Hier vindt u een gedetailleerde vergelijkingstabel van verschillende aluminium extrusie legeringen om u te helpen de juiste te kiezen voor uw specifieke toepassing:

Gerelateerd aan: 6061 versus 6063 aluminium

Terminologieën voor aluminium extrusie

De aluminium extrusieproces omvat een aantal gespecialiseerde terminologieën, die elk de belangrijkste factoren in de productie beschrijven.

Cirkelgrootte:

Geëxtrudeerde ronde aluminiumprofielen

Het is de grootte van de kleinste cirkel die volledig om de vorm van het onderdeel past. Het bepaalt de haalbaarheid van de productie en de grootte van de pers. Cirkeldiameters variëren normaal gesproken van 1” tot 20” inch voor gewone vormen tot meer dan 30” inch in gevallen zoals vangrails op snelwegen.

Pers Tonnage:

Hoeveel kracht kan de pers op het blok uitoefenen via zijn ram? Kleine persen variëren van minder dan 1,000 ton tot 1,100 en 5,000 ton voor het gangbare type. Terwijl de gespecialiseerde persen wel 12,000 ton kunnen bereiken.

Factor:

Factoren bepalen de complexiteit van het extrusieprofiel. Over het algemeen is het de verhouding van de grootte van een cirkel tot de oppervlakteomtrek. Vormen met complexere kenmerken hebben hogere factoren, waardoor ze lastig te produceren zijn.

Extrusieverhouding:

Het meet de extrusiemoeilijkheid door de dwarsdoorsneden van zowel de matrijsopening als de billetcontainer te vergelijken. Hogere verhoudingen, zoals 75:1, zijn moeilijker te extruderen en vereisen mogelijk speciale persen en multi-hole matrijzen.

Matrijs met meerdere gaten:

Het is een matrijs die meerdere profielen tegelijk kan extruderen. Het verwerkt vormen die te lang zijn voor één billet.

Soorten holle profielen:

Soorten holle vormen

1. Porthole Die Hollows: Dit zijn de meest economische en worden gebruikt om holle-lange producten te produceren. Een tweedelige matrijs scheidt de ingot; het metaal “last” door interne matrijspassages. 
2. Bridge Die Hollows: Vergelijkbaar met patrijspoorten, maar met een apart ontwerp. In dit ontwerp bevindt de doorn zich achter de matrijsbehuizing. Deze is aan het einde van elke billet vrijgemaakt om gladdere extrusies te garanderen zonder dat er metalen "lassen" over oppervlakken heen lekken.

Naadloze buis:

Deze buizen worden gemaakt door de billet te doorboren voor extrusie. Het wordt over het algemeen gebruikt voor ronde en vierkante producten. Het is echter beperkt wanneer interne configuraties complex worden.

Samenvatting

Het kiezen van de juiste aluminiumlegering is geen gemakkelijke taak. U moet niet alleen letten op de materiaaleigenschappen, maar ook op het ontwerp, de fabricagetechniek en de kosten van verwerking en behandeling. Daarnaast zijn er andere variabelen, zoals de extrusieverhouding en het persvolume, om ervoor te zorgen dat de producten voldoen aan de kwaliteitsnormen van de industrie. Om de juiste keuze te maken, is het raadzaam om contact op te nemen met experts. 

Prolean Tech levert uitstekende aluminiumproducten aan de maakindustrie extrusie diensten tientallen jaren ervaring. Als u uw project aan ons uitbesteedt, garandeert u de gewenste resultaten voor uw project. Omdat ons team gebruikmaakt van hightech- en ambachtelijke normen. Bovendien zijn onze prijzen relatief betaalbaar. U kunt dus hoogwaardige producten krijgen voor minder geld. Heeft u een vraag of bestelling? Neem nu contact met ons op en laat uw projecten goed uitvoeren!

FAQ's

Vraag 1. Welke aluminiumlegeringen kunnen worden geëxtrudeerd?

Aluminiumlegeringen zoals de series 1000, 2000, 6000 en 7000 worden vaak gebruikt in extrusietoepassingen. Deze bieden eigenschappen zoals sterkte en vervormbaarheid.

Vraag 2. Wat is de 15-serie geëxtrudeerde aluminiumlegering en waar wordt deze gebruikt?

De 15-serie is een specifieke categorie T-slot framing systemen, die veelgebruikt worden in industriële automatisering, machineframes en modulaire structuren. Deze systemen zijn ontworpen met modulaire componenten, meestal in een rasterpatroon van 15 mm bij 15 mm, en worden meestal niet gebruikt in ruimtevaart- of militaire toepassingen.

Vraag 3. Wat zijn de voordelen van het gebruik van aluminiumlegeringen uit de 6000-serie voor extrusie?

Legeringen uit de 6000-serie hebben een goede corrosiebestendigheid, gemiddelde tot hoge sterkte en zijn gemakkelijk te fabriceren. Deze eigenschappen maken ze ideaal voor constructie en transport.

Vraag 4. Welke factoren moeten in overweging worden genomen bij het selecteren van een aluminiumlegering voor extrusie?

Denk aan uw toepassing, legeringseigenschappen zoals sterkte en vervormbaarheid, extrusietonnage en, belangrijker nog, de kosten. U moet kosten en kwaliteitsresultaten in evenwicht brengen.

Vraag 5. Welke industrieën gebruiken vaak aluminium extrusie legeringen?

Veelgebruikte industrieën zijn onder andere de lucht- en ruimtevaart, de bouw, de automobielindustrie, de bouw en de elektronica, vanwege de sterkte en het lichte gewicht van de legering.

V6. Welke invloed heeft de keuze van de aluminium extrusielegering op de duurzaamheid van het eindproduct?

Over het algemeen geldt: kies het juiste gereedschap voor de juiste toepassing, omdat dit van invloed is op de sterkte, corrosiebestendigheid en vermoeiingsbestendigheid en zo de werking en levensduur van het product bepaalt.