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如何为定制型材选择铝挤压合金?

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发布日期:19年2025月XNUMX日
最后修改日期:19年2025月XNUMX日
分类: 铝挤压

多种铝挤压合金的选择比较麻烦。 这些合金是用于挤压应用的特殊配方铝系列。其性能取决于添加的特定合金元素,例如铜、硅、镁、锰和锌,以实现所需的机械和化学特性。铝合金系列通常被称为 1、2、6 或 7 系列,它们都具有相似的特性。这些合金用于许多制造业,包括航空、建筑或汽车,具体取决于需求。铝合金的选择取决于其最终产品的机械特性的性能和所需性能。 

 

铝合金挤压设计考虑因素 

图片展示的是铝合金挤压棒。它展示了其简单的设计和高强度的结构

铝合金挤压棒  

在设计定制铝挤压型材时需要考虑许多因素 6061 铝合金与其他合金

圆圈大小

圆圈尺寸是一个重要因素。并非所有制造商都能处理您要求的任何尺寸。选择制造商时,请确保他们能够生产您需要的尺寸型材。 

每英尺型材重量

每英尺型材重量也是一个重要因素。它会影响机械操作和所需的机械尺寸。设计师应牢记形状方面以实现最佳挤压效果。舌比过高是不可取的;这会使挤压过程更加复杂,材料流动更难调节。

形状考虑和最小化空心部分

图片显示了空心截面减少的铝挤压件。它强调了其高效的设计和结构完整性

最小空心挤压棒

肋条、凹槽和腹板提供稳定性。包括宽锥度以验证适当的材料流动。壁厚应均匀分布以防止变形。尽量减少空心部分,以免浪费材料。设计零件时,应使其对称并尽一切努力避免任何不对称。

挤压模具

用于成型铝型材的铝挤压模具图片。这些模具通常设计用于生产质量稳定的挤压部件

铝挤压模具

挤压模具主要有两种形式:直接和间接。在直接工艺中,坯料会向容器壁移动。而在间接工艺中,移动的是模具。坯料被推过模具,形成其形状或形态。 

空心形状芯轴

用于制造空心铝型材的模具心轴图示。该图还展示了模具设计中的垫板和模具盖位置

空心形状模具心轴

心轴插入模具内,制成空心形状和管材。心轴可以是模具的独立部分,也可以是模具的组成部分。

选择正确的模具类型

通常有三种类型的模具:舷窗模具、桥式模具和机加工毛坯。舷窗模具和桥式模具用于空心形状。机加工毛坯用于实心型材。模具通常由 A13 钢制成。这些模具的硬度约为 47 至 51 洛氏 B。

 

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15系列挤压铝合金 带有自定义轮廓尺寸

EX-1560L 铝型材图片,尺寸为 1.5 英寸 x 6 英寸,采用光滑的 T 型槽设计。该型材设计用于轻松组装兼容配件

EX-1560L – 1.5 英寸 x 6 英寸 T 型槽光滑灯

下表列出了一些常见的 15 系列铝挤压型材及其附加柱: 尺寸 & 应用.

简介 尺寸 应用 材料
例1575 1.5“x 0.75” 轻量化设计,方便挪动 取景 6063 T5
例1515 1.5“x 1.5” 结构框架, 搁架单元 6063 T6
例1530 1.5“x 3” 镜框较大, 机械基地 6063 T5
例1545 1.5“x 4.5” 重负 工作站 6063 T6
例1560 1.5“x 6” 大型结构,  6063 T5

相关: 6061 与 7075 铝合金

 

挤压铝合金有哪些类型?

表面经过抛光处理的黑色挤压铝型材成品图。型材表面光滑、品质优良

成品挤压铝型材

Tri-state 铝业提供各种铝合金,适用于您的所有挤压应用,包括 2000、6000 和 7000 系列合金。每种合金都具有独特的特性,可满足特定的生产要求。

1xxx 系列:由 99% 的纯铝组成。1xxx 系列对于任何需要高焊接性的应用(例如电导体或化学容器)都具有出色的耐腐蚀性和良好的可加工性。

此外,这些是非热处理合金,具有高耐腐蚀性和良好的可加工性。当您需要光滑的表面光洁度时,它被广泛用于例如屋顶材料、侧板或热交换器等应用。

5052:具有高耐腐蚀性和可焊性。5052 适用于船舶、汽车和化学加工行业。其高强度重量比使其成为燃料箱、压力容器以及暴露于海浪和盐雾的区域的理想选择。

6063:常用于装饰应用。6063 具有出色的表面光洁度,非常适合薄壁。此外,它还可用于塑造精细的细节部件,包括建筑装饰或窗框。该合金具有较高的耐腐蚀性,但焊接强度低于 6061。

6061:强度高于 6063。6061 适用于运输或机械等结构应用。特别是由于其高断裂韧性和良好的疲劳强度,它适用于重型应用:汽车车架、飞机结构等。(阅读更多关于 3003 铝与 6061 铝)

6082:6082 的强度高于 6063 或 6061。它通常用于建筑行业的重型应用,例如桥梁、起重机和船舶。其最高的强度重量比和耐候性使其成为制造零件的首选。

7075:由于其高强度重量比和抗疲劳性,在航空航天和军事应用中很受欢迎。然而,它的耐腐蚀性和可焊性较差,因此在未经适当表面处理的情况下不太适合需要焊接或暴露于恶劣环境的应用

2024:这种高强度合金因其良好的重量强度比和良好的抗疲劳性而经常用于航空航天和军事应用。由于其特性,2024 铝挤压件是航空航天结构(如军用硬件、高应力部件和军用车辆的高应力部件)的首选。

7050:一种高强度铝合金,具有很强的抗应力腐蚀开裂能力。7050主要用于航空航天应用,如机身和机翼结构。它特别适合高性能飞机部件,在恶劣环境下表现良好。

1100:1100 是一种商业纯铝,具有出色的耐腐蚀性和可加工性。由于其出色的表面处理,它广泛应用于食品加工和装饰用途。 

 

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开发定制铝挤压件的实际考虑因素 

图片显示了具有不同设计的定制铝挤压产品。型材形状从简单到复杂不等。

定制铝挤压产品

以下有一些技巧可以帮助您为挤压项目做出正确的选择: 

选择混合的

简单铝挤压杆的图片。该杆由合金铝制成,设计用于轻松安装用例。

挤压用铝合金

根据所讨论的物品用途,选择一种合金可以适用的混合物。如果您要处理框架和背衬等结构元素,请考虑高强度混合物,如 6061 或 7075。对于精致的型材或不需要太多护理的物品,6063 和 3003 可以提供一些美观的特点,并且比其他合金磨损更少。您必须更加重视能量与平衡的比率。

有时,您需要在重量和能量之间取得平衡。6061 具有这些特点,它是一种重量轻但强度很高的选择。在重量比能量更重要的应用中,例如飞机结构部分,2024 或 7075 等合金可能很合适。

合金特性

有些是纤维状的,因此可以轻松准确地挤压。6063 和 3003 等合金在塑性或固态下都能很好地成型。这些合金更适合制造深度和细节丰富的物品。如果您正在设计具有微小特征、小锯齿状边缘或有角度的部件,这些合金将使事情变得更容易。

可焊性评级

当合金在挤压后需要焊接时,建议检查其可焊性。在这方面,6061 可列在首位。另一方面,7075 和类似合金却因为焊接性较差而未能上榜。最好制定一个易于理解的焊接规则,并将您的焊接问题放入项目规范中,以验证您选择的合金是否焊接良好。

后处理要求

带有红色和灰色的阳极氧化铝挤压产品图片。它们呈现出鲜艳的表面,看起来非常美观

阳极氧化铝挤压产品

一些特殊合金(包括 2024 或 7075)可能需要更复杂的后处理步骤,例如热处理或阳极氧化,才能达到预期的效果。 

成本效益 

在确定项目的选项时,请检查各种合金的价格。通常,高强度合金(例如 7075 或 2024)的性能优于低强度合金,但成本较高。对于磨损较小的产品,使用 6063 或 3003 可以降低价格,而不会出现重大性能问题。

应用热处理

热处理铝水槽的图片。它具有精确切割的边缘,旨在提供持久的性能

铝热处理水槽

合金的本质通过其最终性能显现出来。如果混合物具有非常强韧的品质,能够长时间抵抗机械力,则应使用具有 T6 回火状态的混合物。如果合金具有 T3 或 T4 回火状态,则应指明合金是否具有 TXNUMX 或 TXNUMX 回火状态,以便在制造后处理时具有更大的灵活性。 

专家建议是关键

如果您难以做出选择,请联系铝制品或挤压制造商。公司各部门(从销售助理到技术或工程车间)将始终准备就绪并愿意帮助客户做出正确的决定。他们可以帮助您确定最适合您用例的混合物,并避免您犯下代价高昂的错误。

 

铝挤压合金比较:哪一种适合您的应用?

该图展示了为飞机机翼设计的挤压铝型材。

航空航天应用的挤压铝

以下是不同铝挤压合金的详细比较表,可帮助您根据特定应用选择合适的合金:

合金 强度

腐蚀 抵抗力

焊接性 应用 脾气

1xxx 系列

低至 

电器类 指挥家, 热 交换器, 炊具

H12, H14, H16, H18

6063 固德 固德

建筑, 装饰, 窗口 

T5,T6, T52

6061 固德 固德

结构 框架 航天, 船舶 应用

T6,T651, T4

5052

适中到

固德

海洋, 化学 战车 汽油桶

H32、H34、 H38

7075 非常高 展会

航天, 军事 

T6, T651

2024 非常高 固德 展会

飞机结构, 军事 车辆

T3,T4, T851

3003

低至 

固德 固德

烹煮 餐具, 屋顶, 侧线

H14, H16,H18

5083 展会

船舶 结构, 压力 船舶

H111, H112, H116

6082 固德 固德

结构 应用程序, 桥梁, 起重机

T6, T651

6005 /6005A

固德 固德

运输, 结构 组件

T5, T6

相关: 6061 与 6063 铝

 

铝挤压术语

这个 铝挤压工艺 包含一些专业术语,每个术语描述生产中的关键因素。

圆圈大小:

铝挤压圆形型材图片。这些型材具有光滑的圆形形状。

铝挤压圆形型材

它是可以完全适合零件形状的最小圆的尺寸。它决定了制造可行性和压机尺寸。对于普通形状,圆直径通常为 1 英寸到 20 英寸,而对于高速公路护栏等情况,圆直径则高达 30 英寸以上。

压机吨位:

压机通过其冲头能对坯料施加多大的力?小型压机的重量范围从 1,000 吨以下到 1,100 吨,普通型为 5,000 吨。而专用压机的重量可高达 12,000 吨。

因素:

因素决定了挤压轮廓的复杂性。一般来说,它是圆的大小与其表面周长的比率。特征越复杂的形状,因素就越高,因此生产起来就越有挑战性。

挤压比:

它通过比较模具开口和坯料容器的横截面积来测量挤压难度。 较高的比率(如 75:1)更难挤压,可能需要一些特殊的压力机和多孔模具。

多孔模具:

这是一种可以同时挤压多个型材的模具。它可以处理对于单个坯料来说太长的形状。

空心型材类型:

图像以 3D 布局展示了各种类型的空心型材。它展示了具有半空心型材和实心型材等空心型材的空心型材

空心形状的类型

  1. 分流孔模具空心:这是最经济的模具,用于制造空心长产品。两部分模具将锭材分开;金属通过内部模具通道“焊接”。 
  2. 桥式模具空心:与舷窗模具空心类似,但设计独特。在设计中,心轴位于模具外壳后面。每根坯料的末端都剥离干净,以确保挤出更平滑,表面不会出现金属“焊缝”。

无缝管:

这些管材是在挤压之前对坯料进行穿孔而制成的。它通常用于圆形和方形产品。但是,当内部结构变得复杂时,它受到限制。

 

结语

选择合适的铝合金并非易事。您不仅要关注材料特性,还必须关注设计、制造技术以及加工和处理成本。此外,还有其他变量,如挤压比和压力机吨位,以确保产品符合行业质量标准。为了做出正确的选择,建议与专家取得联系。 

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常见问题

Q1. 哪些铝合金可以挤压?

1000、2000、6000 和 7000 系列等铝合金常用于挤压应用。这些铝合金具有强度和可成形性等特性。

Q2. 什么是15系挤压铝合金,它用于什么地方?

15 系列是 T 型槽框架系统的一个特定类别,常用于工业自动化、机械框架和模块化结构。这些系统采用模块化组件设计,通常采用 15 毫米 x 15 毫米的网格图案,通常不用于航空航天或军事应用

Q3. 使用6000系列铝合金进行挤压有哪些优势?

6000 系列合金具有良好的耐腐蚀性、中高强度和易于制造的特点。这些特性使其成为建筑和运输的理想选择。

Q4. 选择挤压用铝合金时应考虑哪些因素?

考虑您的应用、合金特性(如强度和可成形性)、挤压吨位,以及更重要的是其成本。您必须平衡成本和质量结果。

Q5. 使用铝挤压合金的常见行业有哪些?

由于该合金具有强度高、重量轻等特性,因此常见行业包括航空航天、结构、汽车、建筑和电子。

Q6. 铝挤压合金的选择如何影响最终产品的耐用性?

一般来说,要根据应用选择合适的工具,因为它会影响强度、耐腐蚀性和抗疲劳性,从而决定产品的功能和寿命。

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