EN
L'extrusió d'alumini comença quan aquests blocs rodons es porten a una temperatura d'entre uns 425 i gairebé 500 graus Celsius. Això fa que el metall quedi prou tou per treballar-lo. A continuació entra en joc la maquinària pesada: uns pistons hidràulics empenyen el bloc calent a través de matrius d'acer especialment dissenyades, sota pressions que poden superar les 15.000 lliures per polzada quadrada. El resultat són aquests perfils llargs que bàsicament reprodueixen la forma interna de la matriu. Un cop el metall surt de la matriu, uns sistemes de refrigeració s'encarreguen de tornar-lo a solidificar mantenint les dimensions correctes. Tot aquest procés transforma l'alumini brut en una gran varietat de peces rectes complexes amb molt poc residu. Pots imaginar-ho com si es fes una pasta de dents dins un tub, però molt més gran i amb maquinària industrial fent la pressió en comptes dels dits.
L'aliatge d'alumini 2020 té aquest contingut especial de coure que el fa força difícil de treballar durant els processos d'extrusió. Per superar la gran resistència en la seva conformació, els fabricants han d'ajustar amb molta cura la pressió del pistó. La temperatura també és molt important. Mantenir-la al voltant dels 750 a 850 graus Fahrenheit (aproximadament 399 a 454 Celsius) ajuda a mantenir un flux constant del material a través dels motlles evitant problemes de sobrecalentament. Quan es treballa amb perfils T-slot de mida habitual, aproximadament de 20 per 20 mil·límetres, les parets poden arribar a ser tan fines com un sol mil·límetre d'gruix. I què més? Aquests ranures T es formen directament en un sol pas sense necessitat de repetir el procés. El resultat són perfils amb una resistència a la deformació d'uns 215 megapascals. Aquest nivell de resistència és ideal per a la construcció d'estructures i permet amb escregut marge realitzar processos posteriors com tallar les peces a mida o aplicar-hi recobriments protectors.
La manera com dissenyem les matrius té un paper important en la forma final que pren l'aliatge d'alumini 2020 extrudit. Les matrius de múltiples buits permeten als fabricants crear característiques complexes com ranures en T, totes dins d'una sola passada d'extrusió. Un cop conformats, aquests perfils passen per tractaments tèrmics T5 o T6. El procés implica primer un refredament ràpid i després un envelleciment a uns 175 °C durant aproximadament vuit hores seguides. Aquest tractament augmenta la resistència a la tracció entre un 25 i un 30 percent, alhora que elimina les tensions internes. En conjunt, això vol dir que podem fabricar peces estructurals molt detallades que simplement no funcionarien si algú intentés mecanitzar-les. Penseu en components estructurals per a edificis o equip industrial on la precisió és fonamental.
Moltes persones es confonen amb el significat exacte de l'alumini 2020. La majoria pensa que és una aliatge especial, però en realitat normalment es refereix a aquests perfils T-slot estàndard utilitzats en construcció i fabricació. Els materials reals darrere d'aquests perfils solen ser aliatges 6061-T6 o 6063-T5. Aquests tipus de barreges de silici i magnesi funcionen molt bé per als processos d'extrusió i també ofereixen un rendiment mecànic sòlid. En termes numèrics, aquests materials arriben a una resistència a la deformació d'uns 215 MPa, superant en aproximadament un 25% l'alumini arquitectònic habitual. Què els fa destacar? Les seves propietats mecàniques marquen la diferència en termes d'integritat estructural i requisits de durabilitat en diverses aplicacions industrials.
Aquest equilibri entre resistència i baixa densitat fa que el material sigui ideal per a aplicacions on l'integritat estructural i la reducció de pes són crucials.
La qualitat d'alumini extrudit 2020 és coneguda per la seva fiabilitat en el rendiment estructural, ja que l'alumini resisteix naturalment la fatiga i manté la seva estabilitat fins i tot quan canvia la temperatura. Les peces fabricades amb aquest material conserven força bé la seva forma i mida tant en condicions molt fredes, properes als -80 graus Celsius, com en entorns calents fins a 150 graus Celsius. El que resulta interessant és com l'alumini gestiona la dilatació molt millor que els materials plàstics, amb una taxa d'expansió aproximadament la meitat. Les proves reals han demostrat que, després de deu anys funcionant en aplicacions automotrius exigents, aquests components encara conserven al voltant del 95% de les seves característiques originals de resistència. A més, com que l'alumini condueix la calor de manera molt eficient, ajuda a gestionar l'acumulació de calor en peces mòbils i sistemes on el control de temperatura és crucial per a un funcionament a llarg termini.
L'alumini extrudit 2020 ofereix una gran resistència per a moltes aplicacions, tot i que els fabricants sovint recorren a l'aliatge 6061 que conté coure. El problema? Això el fa menys resistent a la corrosió en comparació amb opcions basades en magnesi com el 5052 o el 5083. A causa d'aquesta debilitat, la majoria dels productors apliquen recobriments protectors quan treballen en llocs on hi ha humitat o productes químics. L'anodització o el recobriment en pols esdevé necessària, encara que aquests passos addicionals augmentin els costos de fabricació al voltant del 15 o 20 percent. Malgrat això, val la pena ja que les peces tractades d'aquesta manera solen durar dues vegades més en ambients difícils segons proves de la indústria establertes per les normes ASTM.
L'alumini extrudit 2020 es presenta en tres tipus principals que ofereixen una bona resistència mantenint-se versàtil per a diverses aplicacions. Els eixos sòlids estan disponibles en diàmetres entre 10 mm i 150 mm, i són habituals en estructures de màquines o suports estructurals en diferents indústries. Després hi ha els perfils estructurals com canals, bigues en I i aquells populars perfils T de 20x20 mm que tothom utilitza avui en dia. Aquests perfils funcionen bàsicament com a blocs de construcció per muntar sistemes automatitzats i estacions de treball a les plantes industrials. Per a sistemes hidràulics, els tubs de precisió fets amb aquesta aliatge ofereixen una reducció real del pes en comparació amb els equivalents d'acer. Ens referim a components aproximadament un 30 o 40 per cent més lleugers, cosa que marca una gran diferència en instal·lacions a gran escala. El que fa tan valuós aquests perfils estàndard és la seva capacitat per permetre un muntatge ràpid sense necessitat d'eines especials tant en projectes d'edificació com en operacions habituals de fabricació.
L'enginyeria de motlles personalitzats permet als fabricants crear perfils especialitzats que compleixen requisits funcionals específics en diversos sectors. Prenent com a exemple els dispositius mèdics, on les peces d'extrusió única han començat a substituir aquelles muntacions complexes de múltiples peces. Aquest canvi crea superfícies suaus que són més fàcils de netejar i esterilitzar entre procediments. Analitzant aplicacions aeroespacials, dissenyen connectors amb canals interns de refrigeració integrats directament en ells. Aquestes innovacions ajuden a dissipar la calor millor que els models tradicionals, arribant a reduir problemes tèrmics en un 17 percent segons proves de camp. En la construcció de braços robòtics, els enginyers incorporen perfils que inclouen espai per a cablejat sense comprometre l'estructura. Pel que fa a precisió, les peces extrudides poden assolir toleràncies d'aproximadament més o menys 0,1 mil·límetre. Aquest nivell d'exactitud implica molt menys necessitat de treballs addicionals d'usinatge després de la producció, podent estalviar a les empreses fins a tres quarts del que invertirien en processos de fresat en lloc seu.
Les extrusions d'alumini 2020 han esdevingut molt importants per fer els cotxes més lleugers, especialment en el cas dels vehicles elèctrics. Com que els EV han de portar les pesades bateries, reduir el pes total del vehicle marca una gran diferència. El que és genial d'aquesta aliatge d'alumini és la seva resistència en comparació amb el seu pes realment lleuger. Els fabricants poden construir bastidors que pesin entre un 30 i un 40 per cent menys que si s'utilitzés acer, i igualment complir amb les normes de seguretat en cas d'accident. Per a peces com travessers i suports de la suspensió, els enginyers creen aquestes extrusions complexes amb múltiples seccions buides a l'interior. Aquests dissenys ajuden a distribuir millor les forces durant un accident i absorbir l'impacte de manera més efectiva. Menys pes vol dir un millor consum de combustible per a cotxes convencionals i una major autonomia per als elèctrics. A més, hi ha un altre benefici del qual gairebé ningú parla: l'alumini condueix la calor tan bé que ajuda a mantenir les bateries a temperatures òptimes, una qüestió que esdevé cada vegada més important a mesura que avancem cap a tecnologies de vehicles elèctrics més avançades en els propers anys.
L'alumini extrudit 2020 té un paper important en aplicacions aerospacials com ara costelles d'ales i components del tren d'aterratge. Cada quilogram que es pot estalviar es tradueix directament en una millor eficiència del combustible per als avions. La majoria dels avions comercials obtenen aproximadament el 80% del seu pes total a partir de diferents tipus d'aliatges d'alumini. Quan ens fixem en els sectors de transport, aquest material apareix en bastidors de vagons de tren i diverses peces marines perquè pot suportar cicles repetits de tensió sense fallar. En projectes de construcció modular, les extrusions personalitzades són una revolució. Permeten als constructors muntar estructures prefabricades extremadament ràpides amb connexions tipo encaix. Els contractistes indiquen que la mà d'obra a la obra es redueix gairebé a la meitat quan treballen amb aquests sistemes. L'eficàcia constant i els temps ràpids de muntatge fan que l'alumini 2020 segueixi sent indispensable per a treballs d'infraestructura crítica on tant la fiabilitat com la velocitat són fonamentals.
Un fabricant líder de vehicles elèctrics va tornar a dissenyar el bastidor de la seva SUV més destacada utilitzant aluminis extrudit 2020. Els enginyers van desenvolupar rails de xassís unificats amb canals interiors de reforç, substituint més de 120 peces d'acer per una sola estructura extrudida. La reinvenció va aconseguir:
La peça va superar 1.000 hores de proves amb bany de sal, complint els estàndards de durabilitat i mantenint-se totalment reciclable – alineant-se amb les normatives de sostenibilitat en la fabricació automotriu moderna.
Els perfils d'alumini 2020 oferixen una gran resistència en relació amb el seu pes, ja que pesen aproximadament un terç del pes de l'acer però poden suportar càrregues similars. Això suposa una diferència real en l'estalvi d'energia durant els processos de transport i producció. Les peces més lleugeres fan que vehicles i avions consumin menys combustible, i les fàbriques utilitzin menys electricitat en general. Alguns estudis mostren estalvis d'aproximadament un 30-35% en determinades aplicacions dins de les indústries automotriu i aeronàutica. El que és interessant és com el mètode d'extrusió funciona amb tanta eficiència. Comparat amb altres mètodes, genera molt poc residu. Quan tot funciona correctament a la línia de producció, el rebuig es manté per sota del 5%. Aquesta mena d'eficiència és molt important per a coses com la construcció de bastidors per a cotxes elèctrics o la fabricació d'edificis modulars, on cada gram de material contribueix a fer productes més sostenibles i econòmicament més eficients a llarg termini.
La sèrie 2020 ajuda els fabricants a ser més sostenibles, ja que es pot reciclar una i altra vegada sense perdre resistència ni qualitat. Quan les empreses reciclen aluminis extrudit en comptes de fabricar-ne de nou des de zero, estalvien aproximadament el 95% dels costos energètics comparat amb els mètodes de producció primària. Això redueix l'empremta de carboni en un 90% aproximadament al llarg del cicle de vida complet del producte. Sorprenentment, al voltant de les tres quartes parts de tot l'alumini fabricat a la història encara s'estan utilitzant en algun lloc, fet que demostra per què aquest material encaixa tan bé en models d'economia circular. A causa d'aquests avantatges de reciclatge, molts arquitectes i enginyers trien l'aluminis extrudit 2020 per a projectes que apunten a l'obtenció de la certificació LEED o que operen sota regulacions estrictes d'emissions. Per a les empreses centrades en objectius de sostenibilitat, saber que els materials seguiran rendint durant molt de temps després del seu ús inicial esdevé una consideració fonamental a l'hora d'elegir components d'edificació.
El procés d'extrusió d'alumini implica escalfar gots rodons per fer-los prou tous com perquè puguin ser empesos a través de matrius d'acer especials mitjançant èmbols hidràulics, donant-los forma de perfils mentre es minimitza el desgast.
L'aliatge d'alumini 2020 s'utilitza per la seva gran resistència al límit elàstic, fet que el fa ideal per a components estructurals que necessiten durabilitat i capacitat de suportar càrregues.
L'alumini 2020 extrudit s'utilitza en bastidors automotrius, aplicacions aeroespacials, sectors de transport i construcció modular gràcies a la seva naturalesa lleugera, forta i durable.
La reciclabilitat de l'alumini 2020 extrudit permet a les fabricants estalviar significativament costos energètics i reduir la seva petjada de carboni, promocionant així la sostenibilitat.
Un proveïdor de solucions integrals que combina I+D, producció, vendes i gestió de la cadena d'aproviment.
