EN
L'estruzione dell'alluminio utilizza blocchi di lega grezzi e li modella in profili di canale precisi riscaldandoli tra 800 e 900 gradi Fahrenheit prima di spingerli attraverso matrici in acciaio appositamente realizzate mediante forza idraulica. Il processo può raggiungere tolleranze pari a ± 0,004 pollici, il che è molto importante nella produzione di componenti per applicazioni come parti di aerei o bracci robotici, dove le dimensioni devono essere estremamente precise. Dopo l'estruzione, si effettuano ulteriori passaggi che includono trattamenti di raffreddamento e invecchiamento, noti come tempra T5 e T6. Questi processi migliorano le proprietà meccaniche del metallo, in modo che anche le sezioni trasversali complesse mantengano una resistenza uniforme in tutto il materiale.
Quattro geometrie principali dei canali estrusi in alluminio svolgono ruoli ingegneristici distinti:
Ogni profilo è ottimizzato durante la progettazione dello stampo per mantenere l'integrità strutturale, al contempo supportando funzioni specifiche dell'applicazione, come il montaggio, il trasferimento del carico o la tenuta ambientale.
I canali in alluminio a T-slot rivoluzionano la progettazione industriale e la prototipazione grazie a tre vantaggi principali:
Questa flessibilità rende i profili a T ideali per ambienti produttivi agili in cui l'adattabilità influisce direttamente sull'efficienza operativa.
La scelta ottimale del canale dipende dalle esigenze funzionali:
Considerazione chiave la lega 6063 offre un'elevata resistenza alla corrosione e una superficie finita superiore per applicazioni architettoniche esterne, mentre la 6061 garantisce rapporti di resistenza/peso più alti per applicazioni dinamiche o portanti.
La scelta tra 6061 e 6063 dipende dalle priorità di prestazione. Il 6061 offre una maggiore resistenza alla trazione (fino a 35.000 PSI), risultando adatto per strutture portanti nei settori dei trasporti e della meccanica. Il 6063, pur essendo leggermente meno resistente, consente un controllo dimensionale più preciso e finiture più lisce, ideale per elementi architettonici visibili come telai di finestre e pareti a cortina.
Il canale estruso in alluminio offre un rapporto resistenza-peso approssimativamente tre volte superiore rispetto all'acciaio dolce. Questo consente di realizzare strutture più leggere senza compromettere la durabilità, un fattore critico nei sistemi aerospaziali e nell'equipaggiamento automatizzato, dove la riduzione della massa migliora l'efficienza energetica, l'accelerazione e la manovrabilità.
Lo strato naturale di ossido di alluminio fornisce una protezione intrinseca contro la ruggine e la degradazione. I dati del settore indicano una perdita annuale di materiale inferiore allo 0,002% in ambienti costieri (Aluminum Association, 2023). Una volta anodizzato, questi profili possono durare oltre 30 anni in applicazioni marine e di lavorazione chimica, superando l'acciaio zincato sia in termini di durata che di costi di manutenzione.
Studi sul campo confermano che i profili estrusi in alluminio resistono a oltre 100.000 cicli di fatica in assemblaggi di bracci robotici senza subire rotture. Sistemi di supporto per impianti fotovoltaici realizzati con questi materiali hanno operato per 15 anni in regioni ad alta umidità senza alcun problema correlato alla corrosione, dimostrando una vita utile del 40% superiore rispetto alle soluzioni equivalenti in acciaio.
I profili in alluminio a forma di T, prodotti tramite estrusione, sono ormai diventati un equipaggiamento standard nella robotica moderna e nelle configurazioni di produzione automatizzata. Perché? Perché semplificano notevolmente l'assemblaggio di telai per macchinari, sistemi di trasporto e punti di montaggio per bracci robotici. Un'analisi recente dei dati del settore del 2023 mostra che circa 7 robot industriali su 10 operano su telai costruiti con profili in alluminio. La caratteristica che rende così utili questi profili è la loro progettazione con scanalature a T. Queste scanalature permettono agli ingegneri di montare una grande varietà di componenti come sensori, attuatori e gli strumenti necessari al robot per svolgere il proprio lavoro. Inoltre, il personale addetto alla manutenzione può intervenire facilmente per riparazioni o aggiornamenti, senza dover smontare completamente l'intera struttura. Questo tipo di accessibilità permette di risparmiare tempo e denaro nel lungo termine.
I settori dei trasporti hanno sempre più utilizzato profili estrusi in alluminio come modo per ridurre il peso dei veicoli mantenendo comunque un livello sufficiente di sicurezza per le condizioni stradali. Prendiamo ad esempio le auto elettriche: oggigiorno spesso incorporano appositi profili a forma di U attorno ai loro pacchi batteria non solo per protezione, ma anche perché aiutano a gestire meglio il calore durante il funzionamento. Guardando anche al settore aeronautico, osserviamo una tendenza simile dove le compagnie aeree utilizzano sezioni profilate a C negli interni degli aerei al posto dei tradizionali componenti in acciaio. Alcuni studi dello scorso anno hanno mostrato che questa sostituzione potrebbe portare a un risparmio di circa il 40 percento del peso rispetto ai materiali utilizzati in precedenza. E quando gli aerei sono più leggeri, ovviamente consumano meno carburante e possono trasportare più merci contemporaneamente, rendendo le operazioni sia più ecologiche che più redditizie per le compagnie.
Sempre più architetti stanno optando per profili in alluminio estruso a forma di canale negli ultimi tempi, quando progettano facciate continue e strutture che devono resistere ai terremoti. Questi profili interbloccanti, dalla forma simile a piccoli cappelli, creano facciate a diaframma che riescono a sopportare raffiche di vento piuttosto intense, circa 150 mph per la precisione, pur permettendo espansione e contrazione al variare delle temperature. Prendiamo ad esempio i recenti lavori di ristrutturazione della Torre Burj Al Arab. Il team del progetto ha sostituito i tradizionali supporti in acciaio con canali in alluminio, riuscendo a ridurre il peso complessivo del sistema di rivestimento di circa il 30%. Questo ha reso l'intero processo di installazione molto più semplice e ha ridotto la sollecitazione sull'ossatura dell'edificio, il che è sempre un aspetto positivo da un punto di vista ingegneristico.
Gli ingegneri migliorano le prestazioni grazie a tecniche di integrazione mirate:
Questi approcci consentono ai sistemi in alluminio di sostenere carichi dinamici fino a 12.000 lbs/ft nei giunti di espansione dei ponti e nelle piattaforme industriali pesanti.
Le estrusioni in alluminio offrono diversi vantaggi. Prima di tutto, sono molto più leggere rispetto alle alternative in acciaio – a volte fino al 60% più leggere. Questo le rende ideali per applicazioni in cui il peso è un fattore importante. Inoltre, questi profili resistono naturalmente alla corrosione senza la necessità di rivestimenti speciali. E non dimentichiamo quanto siano facili da assemblare. La maggior parte dei profili standardizzati può essere montata rapidamente utilizzando semplici bulloni e dadi, senza la necessità di costosi equipaggiamenti per saldatura. Il settore manifatturiero ha registrato benefici concreti da questo approccio. Uno studio recente sui processi di automazione ha rilevato che quando le aziende passano a soluzioni modulari in alluminio per i loro sistemi robotici, i tempi di installazione si riducono di circa il 40%. È chiaro quindi il motivo per cui così tanti settori stanno effettuando questa sostituzione oggigiorno.
Il processo di estrusione produce profili quasi finiti, riducendo significativamente la necessità di lavorazioni secondarie. Questo diminuisce del 50–70% lo sforzo di post-processo, accelerando i tempi di produzione – un vantaggio particolarmente importante in settori ad alto volume come la produzione automobilistica, dove l'efficienza dei processi consente di risparmiare 3–5 settimane all'anno.
I profili in alluminio hanno un costo iniziale che è circa il 15-20 percento più alto rispetto alle alternative in acciaio al carbonio. Tuttavia, considerando un periodo più lungo, l'alluminio si rivela più conveniente dal punto di vista economico. Questi materiali richiedono praticamente nessuna manutenzione e tendono a durare più di tre decenni all'esterno senza mostrare segni di usura. I dati lo confermano. Una recente ricerca del 2024 ha dimostrato che l'utilizzo di telai in alluminio al posto di quelli in acciaio zincato può ridurre le spese complessive di circa un quarto nel corso di un decennio. Per le aziende che valutano investimenti a lungo termine, un rendimento di questo tipo è decisamente rilevante.
Cosa rende l'alluminio così sostenibile? Beh, può essere riciclato più e più volte. Quando ricicliamo l'alluminio invece di produrre nuovo materiale da zero, utilizziamo soltanto circa il 5% dell'energia necessaria per produrre alluminio vergine. Davvero impressionante, vero? Ecco un altro dato interessante: oggi, più dei tre quarti di tutto l'alluminio mai prodotto continua a essere utilizzato da qualche parte, grazie a questo sistema a ciclo chiuso. Anche le grandi aziende stanno adottando questa pratica, proponendo prodotti estrusi realizzati con percentuali di materiali riciclati che vanno dal 70% fino al 100%. I benefici ambientali sono concreti: grazie a questi sforzi si riducono notevolmente le emissioni di anidride carbonica, risparmiando circa 8,7 tonnellate di CO2 per ogni singola tonnellata di alluminio riciclato invece di essere scartato.
Un fornitore unico che integra ricerca e sviluppo, produzione, vendite e gestione della catena di approvvigionamento.
