EN
Η εξολκή αλουμινίου ξεκινά όταν αυτά τα στρογγυλά μπιλιάρδα θερμανθούν σε θερμοκρασία περίπου 425 έως σχεδόν 500 βαθμούς Κελσίου. Έτσι το μέταλλο γίνεται αρκετά μαλακό ώστε να μπορεί να επεξεργαστεί. Στη συνέχεια, έρχονται τα δύσκολα - υδραυλικά έμβολα σπρώχνουν το ζεστό μπιλιάρδο μέσα από ειδικές χαλύβδινες μήτρες υπό πίεση που μπορεί να ξεπερνά τις 15.000 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Αυτό που βγαίνει είναι αυτά τα μακριά σχήματα που ουσιαστικά αντιγράφουν το σχήμα που έχει η μήτρα εσωτερικά. Μόλις το μέταλλο βγει από τη μήτρα, υπάρχουν συστήματα ψύξης έτοιμα να επαναφέρουν τα πάντα σε στερεή μορφή, διατηρώντας παράλληλα τις διαστάσεις ακριβείς. Όλη η διαδικασία μετατρέπει το αργό αλουμίνιο σε διάφορα πολύπλοκα ευθύγραμμα εξαρτήματα με ελάχιστα απόβλητα. Σκεφτείτε το σαν να συμπιέζετε αποδεσμευτική πάστα από ένα σωληνάκι, αλλά πολύ πιο μεγάλο και με πραγματικές βιομηχανικές μηχανές να κάνουν τη σύσπαση αντί για τα δάχτυλα.
Ο κράμα αλουμινίου 2020 διαθέτει αυτή την ειδική περιεκτικότητα σε χαλκό που το καθιστά αρκετά δύσκολο στην επεξεργασία του κατά τη διάρκεια των διεργασιών εξώθησης. Για να ξεπεραστεί η υψηλή αντίσταση κατά το σχηματισμό του, οι κατασκευαστές πρέπει να ρυθμίσουν προσεκτικά τις πιέσεις του έμβολου. Επίσης, πολύ σημαντική είναι και η θερμοκρασία. Διατηρώντας τη θερμοκρασία περίπου στους 750 έως 850 βαθμούς Φαρέναϊτ (περίπου 399 έως 454 βαθμούς Κελσίου), βοηθά στη διατήρηση σταθερής ροής του υλικού μέσα από τα μήτρα, αποφεύγοντας παράλληλα τα δυσάρεστα προβλήματα υπερθέρμανσης. Κατά την εργασία σε τυπικά σχήματα προφίλ T-slot με διαστάσεις περίπου 20 επί 20 χιλιοστών, τα τοιχώματα μπορούν να κατασκευαστούν ακόμη και με πάχος μόλις ενός χιλιοστού. Και ξέρετε τι άλλο; Αυτά τα χρήσιμα T-slots δημιουργούνται ολόκληρα με μία μόνο διέλευση, χωρίς να χρειάζονται πολλαπλές επαναλήψεις. Το αποτέλεσμα είναι προφίλ που προσφέρουν περίπου 215 MPa όριο διαρροής. Αυτό το επίπεδο αντοχής είναι ιδανικό για την κατασκευή δομών και αφήνει αρκετό περιθώριο για περαιτέρω επεξεργασία, όπως η κοπή των εξαρτημάτων στις σωστές διαστάσεις ή η εφαρμογή προστατευτικών επιστρώσεων σε μεταγενέστερο στάδιο.
Ο τρόπος με τον οποίο σχεδιάζουμε τις μήτρες παίζει σημαντικό ρόλο στο τελικό σχήμα που θα έχει το εξωθημένο αλουμίνιο 2020. Οι μήτρες πολλαπλών κοιλοτήτων επιτρέπουν στους κατασκευαστές να δημιουργούν πολύπλοκα χαρακτηριστικά, όπως εγκοπές Τ, μέσα σε μια μόνο διαδικασία εξώθησης. Μόλις διαμορφωθούν, αυτά τα προφίλ υφίστανται είτε θερμική κατεργασία τύπου Τ5 είτε Τ6. Η διαδικασία περιλαμβάνει αρχικά βύθιση και στη συνέχεια ωρίμανση σε θερμοκρασία περίπου 175 βαθμών Κελσίου για περίπου οκτώ συνεχείς ώρες. Αυτή η κατεργασία αυξάνει την εφελκυστική αντοχή κατά 25 έως 30 τοις εκατό, ενώ ταυτόχρονα εξαλείφει τις ενοχλητικές εσωτερικές τάσεις. Συνολικά, αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να κατασκευάζουμε εξαιρετικά λεπτομερείς φέρουσες δομικές προσθήκες οι οποίες απλά δεν θα λειτουργούσαν εάν κάποιος προσπαθούσε να τις κατεργαστεί με άλλο τρόπο. Σκεφτείτε δομικά εξαρτήματα για κτίρια ή βιομηχανικό εξοπλισμό, όπου η ακρίβεια είναι καθοριστικής σημασίας.
Πολλοί άνθρωποι μπερδεύονται σχετικά με το τι ακριβώς σημαίνει το αλουμίνιο 2020. Οι περισσότεροι νομίζουν ότι είναι κάποιο ειδικό κράμα, στην πραγματικότητα όμως συνήθως αναφέρεται στα τυποποιημένα προφίλ T-slot που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή και την παραγωγή. Τα πραγματικά υλικά πίσω από αυτά τα προφίλ είναι συνήθως είτε κράματα 6061-T6 είτε 6063-T5. Αυτά τα μίγματα πυριτίου-μαγνησίου λειτουργούν εξαιρετικά καλά για τις διαδικασίες εξώθησης και παρέχουν επίσης σταθερές μηχανικές επιδόσεις. Σε αριθμούς, αυτά τα υλικά φτάνουν περίπου τα 215 MPa όριο διαρροής, γεγονός που ξεπερνάει το συνηθισμένο δομικό αλουμίνιο κατά περίπου 25%. Τι τα κάνει να ξεχωρίζουν; Οι μηχανικές τους ιδιότητες είναι αυτές που κάνουν τη διαφορά όσον αφορά τη δομική ακεραιότητα και την αντοχή σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές.
Αυτή η ισορροπία αντοχής και χαμηλής πυκνότητας καθιστά το υλικό ιδανικό για εφαρμογές όπου η δομική ακεραιότητα και η μείωση του βάρους είναι κρίσιμες.
Το εξηλασμένο αλουμίνιο τύπου 2020 είναι γνωστό για την αξιόπιστη δομική του απόδοση, καθώς το αλουμίνιο αντιστέκεται φυσικά στην κόπωση και διατηρεί σταθερότητα ακόμα και όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία. Τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται από αυτό το υλικό διατηρούν σχεδόν αμετάβλητα το σχήμα και το μέγεθός τους, είτε εκτίθενται σε πολύ κρύες συνθήκες, περίπου στους -80 βαθμούς Κελσίου, είτε σε θερμές περιβάλλοντα μέχρι και 150 βαθμούς Κελσίου. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι το αλουμίνιο αντιμετωπίζει τη διαστολή πολύ καλύτερα σε σχέση με τα πλαστικά υλικά – στην πραγματικότητα, έχει περίπου το μισό ρυθμό διαστολής. Πραγματικές δοκιμές έχουν δείξει ότι, μετά από δέκα χρόνια λειτουργίας σε δύσκολες αυτοκινητιστικές εφαρμογές, αυτά τα εξαρτήματα διατηρούν περίπου το 95% των αρχικών τους μηχανικών χαρακτηριστικών. Επιπλέον, δεδομένου ότι το αλουμίνιο διαθέτει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, βοηθά στη διαχείριση της συσσώρευσης θερμότητας σε κινούμενα εξαρτήματα και συστήματα, όπου ο έλεγχος της θερμοκρασίας είναι πολύ σημαντικός για τη μακροχρόνια λειτουργία.
Το εξtruded αλουμίνιο 2020 προσφέρει μεγάλη αντοχή για πολλές εφαρμογές, ωστόσο οι κατασκευαστές συχνά στρέφονται στο κράμα 6061 που περιέχει χαλκό. Το πρόβλημα; Αυτό το καθιστά λιγότερο ανθεκτικό στη διάβρωση σε σχέση με εκείνα που βασίζονται σε μαγνήσιο, όπως τα 5052 ή 5083. Λόγω αυτής της αδυναμίας, οι περισσότεροι παραγωγοί εφαρμόζουν προστατευτικές επιστρώσεις όταν εργάζονται σε χώρους όπου υπάρχει υγρασία ή χημικές ουσίες. Η ανοδοποίηση ή η επίστρωση με σκόνη γίνεται απαραίτητη, παρότι αυτά τα επιπλέον βήματα αυξάνουν τα κόστη παραγωγής κατά περίπου 15 έως 20 τοις εκατό. Ωστόσο αξίζει τον κόπο, αφού τα επεξεργασμένα εξαρτήματα τείνουν να διαρκούν δύο φορές περισσότερο σε δύσκολα περιβάλλοντα, σύμφωνα με δοκιμές της βιομηχανίας που έχουν καθοριστεί από πρότυπα ASTM.
Το εξηλασμένο αλουμίνιο 2020 διατίθεται σε τρεις βασικές κατηγορίες, που προσφέρουν καλή αντοχή και παραμένουν αρκετά εύκαμπτα για διάφορες εφαρμογές. Οι συμπαγείς ράβδοι είναι διαθέσιμες σε διαμέτρους από 10mm έως 150mm και χρησιμοποιούνται συχνά σε πλαίσια μηχανημάτων ή δομικές εφαρμογές σε διάφορες βιομηχανίες. Υπάρχουν επίσης δομικά προφίλ, όπως αυτιά, δοκοί I-μορφής και τα δημοφιλή πλαίσια T-slot 20x20mm, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα. Τα προφίλ αυτά λειτουργούν ουσιαστικά ως δομικά στοιχεία για τη δημιουργία αυτοματοποιημένων συστημάτων και θέσεων εργασίας στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Για υδραυλικά συστήματα, οι ακριβείς σωλήνες που κατασκευάζονται από αυτό το κράμα παρέχουν σημαντικά πλεονεκτήματα ελαφρύνσεως σε σχέση με τους αντίστοιχους σωλήνες από χάλυβα. Μιλάμε για εξαρτήματα που είναι περίπου 30 έως 40 τοις εκατό ελαφρύτερα, κάτι που κάνει μεγάλη διαφορά όταν πρόκειται για μεγάλες εγκαταστάσεις. Αυτό που καθιστά όλα αυτά τα τυποποιημένα σχήματα τόσο πολύτιμα είναι η δυνατότητα γρήγορης συναρμολόγησης χωρίς την ανάγκη εργαλείων ειδικής κατασκευής, τόσο κατά τη διάρκεια έργων κατασκευής, όσο και στις τυπικές βιομηχανικές διαδικασίες.
Η εξατομικευμένη κατασκευή μήτρας επιτρέπει στους κατασκευαστές να δημιουργούν ειδικούς προφίλ που καλύπτουν συγκεκριμένες λειτουργικές απαιτήσεις σε διάφοες βιομηχανίες. Για παράδειγμα, στην περίπτωση ιατρικών συσκευών, μονοπροφίλ εξαρτήματα αρχίζουν να αντικαθιστούν σύνθετες συναρμολογήσεις πολλών εξαρτημάτων. Αυτή η αλλαγή δημιουργεί λείες επιφάνειες που είναι πιο εύκολο να καθαριστούν και να αποστειρωθούν μεταξύ των διαδικασιών. Στις εφαρμογές αεροναυπηγικής, παρατηρούμε ότι οι συνδέσεις σχεδιάζονται με ενσωματωμένους εσωτερικούς αγωγούς ψύξης. Αυτές οι καινοτομίες βοηθούν στην καλύτερη διαχείριση της θερμοκρασίας σε σχέση με τα παραδοσιακά μοντέλα, μειώνοντας μερικές φορές τα θερμικά προβλήματα κατά περίπου 17 τοις εκατό, σύμφωνα με πεδιακές δοκιμές. Στην κατασκευή βραχιόνων ρομπότ, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν προφίλ που περιλαμβάνουν χώρο για την ηλεκτρολογική εγκατάσταση, χωρίς να επηρεάζεται η δομική αντοχή. Σε ό,τι αφορά την ακρίβεια, τα εξηλασμένα εξαρτήματα μπορούν να επιτύχουν ανοχές της τάξης των συν ή πλην 0,1 χιλιοστού. Αυτό το επίπεδο ακρίβειας σημαίνει πολύ μικρότερη ανάγκη για επιπλέον επεξεργασία μετά την παραγωγή, με δυνατότητα εξοικονόμησης μέχρι και τριών τετάρτων των κόστους που θα είχαν με τις διαδικασίες φραιζαρίσματος.
Οι ελαστικές διορθώσεις αλουμινίου 2020 έχουν γίνει εξαιρετικά σημαντικές για την ελάφρυνση των αυτοκινήτων, ιδιαίτερα όσον αφορά τα ηλεκτρικά οχήματα. Εφόσον τα ηλεκτρικά οχήματα πρέπει να μεταφέρουν αυτές τις βαριές μπαταρίες, η μείωση του συνολικού βάρους του οχήματος κάνει μεγάλη διαφορά. Αυτό το συγκεκριμένο κράμα αλουμινίου είναι εξαιρετικά δυνατό σε σχέση με το πόσο ελαφρύ είναι στην πραγματικότητα. Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων μπορούν να κατασκευάσουν πλαίσια που ζυγίζουν περίπου 30 έως 40 τοις εκατό λιγότερο από ό,τι θα είχαν με χάλυβα, και παρόλα αυτά να καλύπτουν τα πρότυπα ασφαλείας σε συγκρούσεις. Για εξαρτήματα όπως εγκάρσιες δοκοί και στηρίγματα ανάρτησης, οι μηχανικοί δημιουργούν αυτές τις πολύπλοκες ελαστικές διορθώσεις με πολλές κοίλες διατομές εντός. Αυτές οι σχεδιάσεις βοηθούν στην καλύτερη κατανομή των δυνάμεων κατά τη διάρκεια ατυχημάτων και στην απορρόφηση της πρόσκρουσης πιο αποτελεσματικά. Λιγότερο βάρος σημαίνει καλύτερη κατανάλωση καυσίμου για τα συμβατικά αυτοκίνητα και μεγαλύτερη εμβέλεια οδήγησης για τα ηλεκτρικά. Υπάρχει όμως και ένα άλλο πλεονέκτημα που δεν τονίζεται πολύ: το αλουμίνιο είναι εξαιρετικός αγωγός της θερμότητας, κάτι που βοηθά στη διατήρηση της βέλτιστης θερμοκρασίας των μπαταριών, γεγονός που γίνεται όλο και πιο σημαντικό καθώς προχωράμε προς τις πιο προηγμένες τεχνολογίες ηλεκτρικών οχημάτων τα επόμενα χρόνια.
Το εξωθημένο αλουμίνιο 2020 διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε εφαρμογές αεροδιαστημικής, όπως στις πλευρικές δοκούς των φτερών και στα εξαρτήματα του συστήματος προσγείωσης. Κάθε χιλιόγραμμο που εξοικονομείται μεταφράζεται απευθείας σε καλύτερη καυσαεριακή απόδοση για τα αεροπλάνα. Τα περισσότερα εμπορικά αεροσκάφη αποκτούν στην πραγματικότητα περίπου το 80% του συνολικού βάρους τους από διάφορους τύπους κραμάτων αλουμινίου. Όταν εξετάζουμε τους τομείς των μεταφορών, αυτό το υλικό χρησιμοποιείται στα πλαίσια των τροχιοδρομικών οχημάτων και σε διάφορα εξαρτήματα θαλάσσιων μεταφορών, διότι μπορεί να αντέχει σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φόρτισης χωρίς να αποτυγχάνει. Στα έργα επιτόπιας κατασκευής, οι προσαρμοσμένες εξωθήσεις αποτελούν κομβικής σημασίας λύση. Επιτρέπουν στους κατασκευαστές να συναρμολογούν εκ των προτέρων κατασκευασμένες δομές πολύ γρήγορα με εκείνες τις συνδέσεις ασφάλισης. Οι εργολάβοι αναφέρουν ότι μειώνουν την εργασία στην ίδια την περιοχή κατασκευής κατά περίπου 50% όταν εργάζονται με αυτά τα συστήματα. Η σταθερή απόδοση και οι γρήγοροι χρόνοι εγκατάστασης σημαίνουν ότι το αλουμίνιο 2020 παραμένει απαραίτητο για έργα κρίσιμων υποδομών, όπου η αξιοπιστία και η ταχύτητα έχουν τη μεγαλύτερη σημασία.
Ένας κορυφαίος κατασκευαστής ηλεκτρικών οχημάτων επανασχεδίασε το πλαίσιο του flagship αυτοκινήτου του χρησιμοποιώντας ελασματοποιημένο αλουμίνιο 2020. Οι μηχανικοί ανέπτυξαν ενιαίους σιδηροτροχιές πλαισίου με εσωτερικά ενισχυτικά κανάλια, αντικαθιστώντας πάνω από 120 εξαρτήματα από χάλυβα με μία μόνο ελασματοποιημένη δομή. Η επανασχεδίαση επέτυχε:
Το εξάρτημα πέρασε 1.000 ώρες δοκιμών με αλιευτικό ψέκασμα, καλύπτοντας τα πρότυπα ανθεκτικότητας και παραμένοντας πλήρως ανακυκλώσιμο – συμμορφούμενο με τις απαιτήσεις βιωσιμότητας στη σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία.
Οι ελαστικές διατομές αλουμινίου 2020 προσφέρουν μεγάλη αντοχή σε σχέση με το βάρος τους, ζυγίζοντας περίπου το ένα τρίτο του χάλυβα, αλλά αντέχοντας παρόμοια φορτία. Αυτό κάνει μεγάλη διαφορά όσον αφορά την εξοικονόμηση ενέργειας κατά τη μεταφορά και τις διαδικασίες παραγωγής. Τα ελαφρύτερα εξαρτήματα σημαίνουν ότι τα οχήματα και τα αεροπλάνα καταναλώνουν λιγότερη βενζίνη, ενώ οι εργοστασιακές μονάδες χρησιμοποιούν λιγότερο ηλεκτρικό ρεύμα συνολικά. Μερικές μελέτες δείχνουν εξοικονόμηση περίπου 30-35% σε ορισμένες εφαρμογές στη βιομηχανία αυτοκινήτων και αεροσκαφών. Αξιοσημείωτο είναι πόσο αποτελεσματική είναι η ίδια η μέθοδος ελαστικής διαμόρφωσης. Δεν παράγεται πολύ απόβλητο σε σχέση με άλλες μεθόδους. Όταν όλα λειτουργούν ομαλά στη γραμμή παραγωγής, τα απόβλητα παραμένουν κάτω από 5%. Αυτού του είδους η αποτελεσματικότητα είναι πολύ σημαντική για πράγματα όπως η κατασκευή πλαισίων για ηλεκτρικά αυτοκίνητα ή η σύναρση ρυθμιζόμενων κτιρίων, όπου κάθε στοιχείο υλικού συμβάλλει στη δημιουργία κάτι πιο πράσινου και οικονομικά αποδοτικού μακροπρόθεσμα.
Η σειρά 2020 βοηθά τους κατασκευαστές να υιοθετήσουν πιο φιλικές προς το περιβάλλον διαδικασίες, καθώς μπορεί να ανακυκλώνεται ξανά και ξανά χωρίς να χάνει τη δύναμη ή την ποιότητά της. Όταν οι εταιρείες ανακυκλώνουν ελασμένο αλουμίνιο αντί να παράγουν νέο υλικό από την αρχή, εξοικονομούν περίπου 95% σε ενεργειακό κόστος σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής. Αυτό μειώνει το ολικό αποτύπωμα άνθρακα κατά περίπου 90% σε όλο τον κύκλο ζωής του προϊόντος. Εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι περίπου τα τρία τέταρτα του αλουμινίου που έχει παραχθεί στην ιστορία εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται κάπου αυτή τη στιγμή, κάτι που δείχνει γιατί αυτό το υλικό ταιριάζει τόσο καλά στα μοντέλα της κυκλικής οικονομίας. Λόγω αυτών των πλεονεκτημάτων ανακύκλωσης, πολλοί αρχιτέκτονες και μηχανικοί επιλέγουν ελασμένο αλουμίνιο 2020 για έργα που στοχεύουν στην πιστοποίηση LEED ή που λειτουργούν υπό αυστηρές περιβαλλοντικές προδιαγραφές. Για επιχειρήσεις που επικεντρώνονται σε στόχους βιωσιμότητας, η γνώση ότι τα υλικά θα συνεχίσουν να χρησιμοποιούνται για πολλά χρόνια μετά την αρχική τους χρήση γίνεται σημαντικός παράγοντας κατά την επιλογή δομικών υλικών.
Η διαδικασία εξώθησης αλουμινίου περιλαμβάνει τη θέρμανση στρογγυλών ατσαλένιων ώστε να γίνουν αρκετά μαλακά ώστε να μπορούν να ωθηθούν μέσα από ειδικά φτιαγμένες διευθετήσεις χάλυβα από υδραυλικά έμβολα, διαμορφώνοντάς τα σε προφίλ ενώ ελαχιστοποιείται το απόβλητο.
Το κράμα αλουμινίου 2020 χρησιμοποιείται για την υψηλή του οριακή αντοχή, καθιστώντας το ιδανικό για δομικά εξαρτήματα με ανάγκη για ανθεκτικότητα και φέροντα χαρακτηριστικά.
Το εξωθημένο αλουμίνιο 2020 χρησιμοποιείται σε πλαίσια αυτοκινήτων, εφαρμογές αεροπορίας, τομείς μεταφορών και μοντέρνες κατασκευές λόγω της ελαφριάς, δυνατής και ανθεκτικής φύσης του.
Η δυνατότητα ανακύκλωσης του εξωθημένου αλουμινίου 2020 επιτρέπει στους κατασκευαστές να εξοικονομήσουν σημαντικά ενεργειακά κόστη και να μειώσουν το αποτύπωμα άνθρακα, προάγοντας τη βιωσιμότητα.
Πάροχος ολοκληρωμένων λύσεων που ενοποιεί έρευνα και ανάπτυξη, παραγωγή, πώληση και διαχείριση εφοδιαστικής αλυσίδας.
