1. Karakteristik bahan ekstrusi presisi khusus aluminium dan paduan aluminium
Produk jenis ini memiliki bentuk khusus, ketebalan dinding tipis, berat satuan ringan, dan persyaratan toleransi yang sangat ketat. Produk semacam itu biasanya disebut profil (pipa) paduan aluminium presisi (atau ultra-presisi), dan teknologi untuk memproduksi produk tersebut disebut presisi. (atau ekstrusi ultra-presisi).
Fitur utama ekstrusi presisi khusus (atau ultra-presisi) paduan aluminium adalah:
(1) Ada banyak variasi, batch kecil, dan sebagian besar adalah bahan ekstrusi tujuan khusus, yang digunakan di hampir semua lapisan masyarakat dan semua aspek kehidupan masyarakat, termasuk semua produk ekstrusi, seperti pipa, batangan, profil dan kabel, yang melibatkan berbagai paduan dan keadaan. Karena penampangnya yang kecil, ketebalan dinding yang tipis, bobot yang ringan, dan jumlah batch yang kecil, biasanya tidak mudah untuk mengatur produksi.
(2) Bentuk rumit dan kontur khusus, sebagian besar berbentuk profil atau pipa berbentuk datar, lebar, bersayap, bergigi, berpori. Luas permukaan per satuan volume besar, dan teknologi produksinya sulit.
(3) Aplikasi luas, kinerja khusus, dan persyaratan fungsional. Untuk memenuhi persyaratan penggunaan produk, banyak status paduan dipilih, mencakup hampir semua paduan dari seri 1××× hingga 8××× dan lusinan status perawatan, dengan konten teknis tinggi.
(4) Penampilan indah dan ketebalan dinding tipis, umumnya kurang dari 0,5 mm, bahkan ada yang mencapai sekitar 0,1 mm, berat per meter hanya beberapa gram hingga puluhan gram, namun panjangnya bisa mencapai beberapa meter, bahkan ratusan meter .
5) Keakuratan dimensi dan persyaratan toleransi geometrik bagian tersebut sangat ketat. Secara umum, toleransi profil presisi paduan aluminium kecil dua kali lebih ketat dibandingkan toleransi tingkat khusus dalam standar JIS, GB, dan ASTM. Toleransi ketebalan dinding profil paduan aluminium presisi umum harus antara ±0,04mm dan 0,07mm, sedangkan toleransi ukuran bagian profil paduan aluminium ultra-presisi mungkin setinggi ±0,01mm. Misalnya, berat profil aluminium presisi yang digunakan untuk potensiometer adalah 30g/m, dan kisaran toleransi ukuran bagian adalah ±0,07mm. Toleransi ukuran penampang profil aluminium presisi untuk alat tenun adalah ±0,04 mm, deviasi sudut kurang dari 0,5°, dan derajat tekukan 0,83×L. Contoh lainnya adalah tabung datar ultra-tipis presisi tinggi untuk mobil, dengan lebar 20mm, tinggi 1,7mm, ketebalan dinding 0,17±0,01mm, dan 24 lubang, yang merupakan profil paduan aluminium ultra-presisi yang khas.
(6) Memiliki kandungan teknis yang tinggi dan sangat sulit untuk diproduksi, serta memiliki persyaratan khusus untuk peralatan ekstrusi, perkakas, billet dan proses produksi. Gambar 1 adalah contoh bagian dari beberapa profil paduan aluminium presisi kecil.
2. Klasifikasi bahan ekstrusi presisi khusus paduan aluminium
Ekstrusi paduan aluminium presisi atau ultra-presisi banyak digunakan dalam instrumen elektronik, peralatan komunikasi dan ilmu pengetahuan mutakhir, industri pertahanan dan militer nasional, instrumen mekanik presisi, peralatan arus lemah, dirgantara, industri nuklir, energi dan tenaga, kapal selam dan kapal, mobil dan alat transportasi, peralatan medis, peralatan perangkat keras, penerangan, fotografi dan peralatan elektronik. Secara umum, ekstrusi paduan aluminium presisi atau ultra-presisi dapat dibagi menjadi dua kategori menurut karakteristik penampilannya: kategori pertama adalah profil dengan dimensi kecil. Profil jenis ini disebut juga profil ultra-kecil atau bentuk mini. Ukuran keseluruhannya biasanya hanya beberapa milimeter, ketebalan dinding minimum kurang dari 0,5 mm, dan berat satuan beberapa gram hingga puluhan gram per meter. Karena ukurannya yang kecil, biasanya diperlukan toleransi yang ketat. Misalnya, toleransi dimensi penampang kurang dari ±0,05 mm. Selain itu, persyaratan kelurusan dan torsi produk ekstrusi juga sangat ketat.
Jenis lainnya adalah profil yang ukuran penampangnya tidak terlalu kecil tetapi memerlukan toleransi dimensi yang sangat ketat, atau profil yang memiliki bentuk penampang yang kompleks dan ketebalan dinding yang tipis meskipun ukuran penampangnya besar. Gambar 2 menunjukkan tabung berbentuk khusus (aluminium murni industri) yang diekstrusi oleh perusahaan Jepang pada mesin press hidrolik horizontal 16,3MN dengan cetakan terpisah khusus untuk kondensor AC otomotif. Kesulitan pembentukan ekstrusi pada profil jenis ini tidak kalah dengan jenis profil ultra-kecil sebelumnya. Profil ekstrusi dengan ukuran bagian besar dan persyaratan toleransi yang sangat ketat tidak hanya memerlukan teknologi desain cetakan yang canggih, tetapi juga memerlukan teknologi manajemen yang ketat untuk keseluruhan proses produksi mulai dari blanko hingga produk jadi.
Sejak awal 1980-an, karena penerapan praktis teknologi ekstrusi berkelanjutan Conform dan perkembangan teknologi industri, ekstrusi profil kecil dan ultra-kecil telah berkembang pesat. Namun karena berbagai alasan seperti keterbatasan peralatan, persyaratan kualitas produk, dan kemajuan teknologi ekstrusi, produksi profil kecil pada peralatan ekstrusi konvensional masih menyumbang sebagian besar. Gambar 2 menunjukkan profil presisi ekstrusi cetakan split konvensional. Umur cetakan (terutama kekuatan dan ketahanan aus jembatan shunt dan inti cetakan) dan aliran material selama ekstrusi menjadi faktor utama yang mempengaruhi produksinya. Hal ini karena ketika profil diekstrusi, ukuran inti cetakan kecil dan bentuknya rumit, serta kekuatan dan ketahanan aus merupakan faktor penting yang mempengaruhi umur cetakan, umur cetakan secara langsung mempengaruhi biaya produksi. Di sisi lain, banyak profil presisi memiliki dinding tipis dan bentuk kompleks, dan aliran material selama proses ekstrusi secara langsung mempengaruhi keakuratan bentuk dan dimensi profil.
Untuk mencegah lapisan oksida dan minyak pada permukaan billet mengalir ke dalam produk dan memastikan kualitas produk yang seragam dan dapat diandalkan, billet yang dipanaskan hingga suhu yang disetel dapat dikupas sebelum ekstrusi (disebut pengelupasan panas), dan kemudian dengan cepat dimasukkan ke dalam tong ekstrusi untuk ekstrusi. Pada saat yang sama, paking yang diekstrusi harus tetap bersih untuk mencegah minyak dan kotoran menempel pada paking selama proses menghilangkan tekanan berlebih setelah satu kali ekstrusi dan memasang paking pada ekstrusi berikutnya.
Menurut akurasi dimensi bagian dan toleransi bentuk dan posisi, ekstrusi paduan aluminium presisi khusus dapat dibagi menjadi profil paduan aluminium presisi khusus dan profil paduan aluminium presisi ultra-tinggi kecil (miniatur). Secara umum akurasinya melebihi standar nasional (seperti GB, JIS, ASTM, dll.) Presisi ultra tinggi disebut profil paduan aluminium presisi khusus, misalnya toleransi dimensi di atas ±0,1 mm, toleransi ketebalan dinding permukaan yang rusak berada dalam profil dan pipa ±0,05mm ~ ±0,03mm.
Ketika akurasinya lebih dari dua kali lipat presisi ultra-tinggi standar nasional, ini disebut profil paduan aluminium presisi ultra-tinggi (miniatur) kecil, seperti toleransi bentuk ±0,09mm, toleransi ketebalan dinding ±0,03mm ~ ± 0,01 mm untuk profil atau pipa kecil (miniatur).
3. Prospek pengembangan bahan ekstrusi presisi khusus aluminium dan paduan aluminium
Pada tahun 2017, produksi dan penjualan bahan pengolahan aluminium di dunia melebihi 6000kt/a, dimana produksi dan penjualan bahan ekstrusi aluminium dan paduan aluminium melebihi 25000kt/a, terhitung lebih dari 40% dari total produksi dan penjualan. aluminium. Batangan medium ekstrusi aluminium menyumbang 90%, dimana profil umum dan batangan serta profil bangunan sipil berukuran kecil dan menengah menyumbang lebih dari 80% dari batangan, profil besar dan menengah serta profil dan batangan khusus khusus hanya menyumbang sekitar 15%. Pipa menyumbang sekitar 8% dari bahan ekstrusi paduan aluminium, sedangkan pipa berbentuk dan pipa khusus khusus hanya menyumbang sekitar 20% dari pipa. Terlihat dari penjelasan di atas bahwa produksi dan penjualan bahan ekstrusi aluminium dan paduan aluminium terbesar dan paling banyak digunakan adalah profil bangunan sipil kecil dan menengah, profil umum serta batangan dan pipa. Dan profil khusus, batangan dan pipa hanya menyumbang sekitar 15%, karakteristik utama dari produk tersebut adalah: dengan fungsi atau kinerja khusus; Didedikasikan untuk tujuan tertentu; Mempunyai ukuran spesifikasi yang besar atau kecil; Dengan akurasi dimensi atau persyaratan permukaan yang sangat tinggi. Oleh karena itu, variasinya lebih banyak dan batchnya lebih sedikit, perlunya peningkatan proses khusus atau penambahan beberapa peralatan dan perkakas khusus, produksi sulit dan kandungan teknis tinggi, biaya produksi meningkat dan nilai tambah meningkat.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dan peningkatan terus-menerus dalam standar hidup masyarakat, persyaratan yang semakin tinggi telah diajukan untuk keluaran, kualitas dan variasi produk ekstrusi aluminium dan paduan aluminium, terutama dalam beberapa tahun terakhir, munculnya personalisasi produk telah mempromosikan pengembangan profil dan pipa khusus dengan karakteristik yang dipersonalisasi dan kegunaan khusus.
Profil ultra-presisi banyak digunakan dalam instrumen elektronik, komunikasi, peralatan pos dan telekomunikasi, mesin presisi, instrumen presisi, peralatan arus lemah, dirgantara, kapal selam dan kapal nuklir, industri otomotif dan bidang dinding kecil dan tipis lainnya, ukuran bagian sangat bagian yang presisi. Biasanya persyaratan toleransi sangat ketat, misalnya toleransi ukuran garis besar bagian kurang dari ±0,10mm, toleransi ketebalan dinding kurang dari ±0,05mm. Selain itu, toleransi kerataan, puntiran, dan bentuk serta posisi lainnya dari produk ekstrusi juga sangat ketat. Selain itu, dalam proses ekstrusi profil paduan aluminium ultra-presisi kecil khusus, peralatan, cetakan, prosesnya merupakan persyaratan yang sangat ketat. Karena pesatnya perkembangan industri modern, pertahanan nasional yang mutakhir dan penelitian ilmiah serta upaya lainnya serta peningkatan tingkat personalisasi, jumlah, variasi dan kualitas profil ultra-presisi kecil semakin tinggi, meskipun dalam beberapa tahun terakhir, telah mengembangkan dan memproduksi banyak profil paduan aluminium ultra-presisi kecil berkualitas tinggi, namun masih belum dapat memenuhi kebutuhan pasar. Secara khusus, masih terdapat kesenjangan besar antara teknologi dan peralatan dalam negeri untuk produksi ultra kecil. -profil paduan aluminium presisi dan tingkat mahir internasional, yang tidak dapat memenuhi permintaan pasar domestik dan luar negeri dan harus dikejar.
4. Kesimpulan
Ekstrusi presisi khusus paduan aluminium dan aluminium (profil dan pipa) adalah sejenis bentuk kompleks, ketebalan dinding tipis, toleransi dimensi dan persyaratan akurasi bentuk dan posisi sangat menuntut, konten teknis tinggi, produksi sulit bahan tinggi dan halus, adalah nasional bahan-bahan utama yang sangat diperlukan bagi ekonomi dan pertahanan nasional, kegunaannya sangat luas, prospek pengembangan bahan-bahan tersebut menjanjikan. Produksi produk ini memiliki persyaratan khusus untuk billet, peralatan perkakas dan ekstrusi serta proses ekstrusi, dan serangkaian masalah teknis utama harus diselesaikan untuk mendapatkan produk unggulan dalam batch.
Diedit oleh May Jiang dari MAT Aluminium
Waktu posting: 07 April-2024
