EN
Extrudarea aluminiului începe atunci când aceste bare rotunde sunt încălzite la temperaturi cuprinse între 800 și aproape 900 de grade Fahrenheit. Acest lucru face ca metalul să devină suficient de moale pentru a fi prelucrat. Următorul pas implică lucruri mai grele – pistoanele hidraulice împing bara caldă prin matrițe speciale din oțel, sub o presiune care poate depăși 15.000 de lire pe inci pătrat. Rezultatul este o formă lungă care copiază practic conturul matriței. Odată ce metalul iese din matriță, există sisteme de răcire care așteaptă să readucă totul la formă solidă, menținând în același timp dimensiunile corecte. Întregul proces transformă aluminiul brut într-o varietate de piese drepte, complexe, cu un deșeuri minime. Gândește-te la această etapă ca la o pastă de dinți pe care o stoarceți din tub, dar mult mai mare, iar mașinăria industrială face stoarcerea, nu degetele.
Aliajul de aluminiu 2020 are acest conținut special de cupru care îl face destul de dificil de prelucrat în procesele de extrudare. Pentru a depăși rezistența mare la modelare, producătorii trebuie să ajusteze cu grijă setările presiunii de împingere. Temperatura este la fel de importantă. Menținerea unei temperaturi de aproximativ 750 până la 850 grade Fahrenheit (adică în jur de 399 până la 454 grade Celsius) ajută la menținerea unui flux constant al materialului prin matrițe, evitând acele probleme neplăcute de supraîncălzire. Atunci când se lucrează la profile T-slot de dimensiune obișnuită, de aproximativ 20 x 20 mm, pereții pot fi de fapt realizați cu o grosime de doar un milimetru. Și ghiciți ce? Acele canale T utile se formează toate dintr-o dată, fără a fi nevoie de treceri multiple. Rezultatul este un profil care oferă o rezistență la curgere de aproximativ 215 megapascali. Această rezistență este excelentă pentru construcții structurale și lasă suficient spațiu pentru pașii ulteriori de prelucrare, cum ar fi tăierea pieselor la dimensiune sau aplicarea unor acoperiri protectoare.
Modul în care proiectăm matrițele joacă un rol important în forma finală pe care o ia aluminiul 2020 extrudat. Matrițele cu multiple goluri permit producătorilor să creeze forme complexe, cum ar fi șinele T, toate într-un singur ciclu de extrudare. Odată formate, aceste profile sunt supuse unui tratament termic T5 sau T6. Procesul presupune o răcire rapidă (quenching), urmată de o îmbătrânire la o temperatură de aproximativ 350 de grade Fahrenheit, timp de opt ore consecutive. Acest tratament crește rezistența la tracțiune cu între 25 și 30 la sută, eliminând totodată tensiunile interne nedorite. Rezultatul final este capacitatea de a produce piese portante extrem de detaliate, care pur și simplu nu ar funcționa dacă ar fi realizate prin prelucrare mecanică. Gândește-te la componentele structurale pentru clădiri sau la echipamente industriale, acolo unde precizia este esențială.
Mulți oameni sunt confuzi cu privire la ce înseamnă exact aluminiul 2020. Majoritatea cred că este un aliaj special, dar de fapt, acesta se referă, de obicei, la acele profile standard cu șlițuri T utilizate în construcții și în industria de fabricație. Materialele reale din spatele acestor profile sunt, în mod tipic, fie aliaje 6061-T6, fie 6063-T5. Aceste amestecuri de siliciu și magneziu funcționează excelent pentru procesele de extrudare și oferă, de asemenea, o performanță mecanică solidă. Din punct de vedere numeric, aceste materiale ating în jur de 215 MPa rezistență la cedare, ceea ce depășește cu aproximativ 25% aluminiul arhitectural obișnuit. Ce le face speciali? Proprietățile mecanice sunt cele care fac diferența în ceea ce privește integritatea structurală și cerințele de durabilitate în diverse aplicații industriale.
Acest echilibru între rezistență și densitate redusă face din material o alegere ideală pentru aplicații unde integritatea structurală și reducerea greutății sunt esențiale.
Aliajul de aluminiu extrudat de gradul 2020 este cunoscut pentru performanța sa structurală fiabilă, deoarece aluminiul rezistă în mod natural oboselei și își menține stabilitatea chiar și atunci când temperatura se modifică. Părțile fabricate din acest material își păstrează forma și dimensiunea destul de bine, indiferent dacă sunt expuse unor condiții extrem de reci, aproape de -80 grade Celsius, sau unor medii calde până la 150 grade Celsius. Interesant este faptul că aluminiul gestionează dilatarea termică mult mai bine decât materialele plastice – de fapt, rata de expansiune este de aproximativ jumătate. Testele din lumea reală arată că, după zece ani de funcționare în aplicații auto dificile, aceste componente își păstrează încă aproximativ 95% din caracteristicile inițiale de rezistență. În plus, deoarece aluminiul conduce foarte eficient căldura, acesta ajută la gestionarea acumulării de căldură în componentele aflate în mișcare și în sistemele unde controlul temperaturii este esențial pentru o funcționare pe termen lung.
Aluminiul extrudat 2020 oferă o rezistență excelentă pentru multe aplicații, deși producătorii apelează frecvent la aliajul 6061 care conține cupru. Problema? Acesta devine astfel mai puțin rezistent la coroziune comparativ cu opțiunile pe bază de magneziu, cum ar fi 5052 sau 5083. Din cauza acestei slăbiciuni, majoritatea producătorilor aplică acoperișuri protectoare atunci când lucrează în locuri unde există umiditate sau substanțe chimice. Anodizarea sau vopsirea în pulbere devine necesară, chiar dacă acești pași suplimentari măresc costurile de producție cu aproximativ 15-20 la sută. Totuși, este o investiție justificată, deoarece piesele tratate astfel tind să dureze de două ori mai mult în medii dificile, conform testelor din industrie stabilite de standardele ASTM.
Aluminiul extrudat 2020 este disponibil în trei tipuri principale care oferă o bună rezistență, fiind totodată suficient de versatil pentru diverse aplicații. Barele solide sunt disponibile în diametre cuprinse între 10 mm și 150 mm și sunt frecvent utilizate în cadre de mașini sau susținere structurală în diferite industrii. Apoi există profilele structurale, cum ar fi canalele, grinzile I și cadrele T-slot de 20x20 mm atât de populare în prezent. Aceste profile funcționează în esență ca niște blocuri de construcție pentru amenajarea sistemelor automate și a stațiilor de lucru pe suprafețele de producție. Pentru sistemele fluide, țevile precise realizate din acest aliaj oferă avantaje reale în ceea ce privește reducerea greutății comparativ cu echivalentele din oțel. Vorbim despre componente cu 30-40% mai ușoare, ceea ce face o diferență semnificativă în cazul instalațiilor la scară largă. Ceea ce face atât de valoroase aceste forme standard este faptul că permit asamblare rapidă fără a fi nevoie de unelte speciale, atât în timpul proiectelor de construcții, cât și al operațiunilor obișnuite de fabricație.
Ingineria personalizată a matrițelor permite producătorilor să creeze profile specializate care să îndeplinească cerințele funcționale specifice din diverse industrii. Spre exemplu, în cazul dispozitivelor medicale, componentele extrudate unic încep să înlocuiască ansamblurile complexe formate din mai multe părți. Această schimbare creează suprafețe netede care sunt mai ușor de curățat și de sterilizat între proceduri. Analizând aplicațiile din industria aerospațială, observăm că în conectori sunt proiectați canale interne de răcire încorporați direct în ei. Aceste inovații contribuie la o disipare mai bună a căldurii decât modelele tradiționale, reducând uneori problemele termice cu aproximativ 17 procente, conform testelor din teren. În cazul construcției brațelor robotice, inginerii integrează profile care includ spațiu pentru cabluri fără a afecta rezistența structurală. În ceea ce privește precizia, componentele extrudate pot atinge toleranțe de aproximativ plus sau minus 0,1 milimetru. Acest nivel de acuratețe înseamnă o nevoie semnificativ mai mică de prelucrări mecanice suplimentare după producție, ceea ce poate duce la economii pentru companii de până la trei sferturi din ceea ce ar fi cheltuit pentru procese de frezare.
Profilele din aluminiu 2020 au devenit foarte importante pentru ușurarea construcției automobilelor, în special în cazul vehiculelor electrice. Deoarece vehiculele electrice trebuie să transporte bateriile grele, reducerea greutății totale a mașinii face o diferență semnificativă. Ceea ce este remarcabil la acest aliaj de aluminiu este rezistența sa în comparație cu ușurința sa reală. Producătorii auto pot construi structuri care cântăresc cu 30-40% mai puțin decât dacă ar folosi oțel, dar care totuși respectă standardele de siguranță în caz de coliziune. Pentru componente precum traversele și montanții de suspensie, inginerii creează profile complexe cu mai multe secțiuni goale în interior. Aceste designuri ajută la distribuirea mai eficientă a forțelor în timpul accidentelor și la absorbția mai bună a impactului. O greutate mai mică înseamnă o eficiență mai bună la consumul de carburant pentru mașinile obișnuite și o rază de acțiune mai mare pentru cele electrice. În plus, există un alt beneficiu despre care puțină lume vorbește: aluminiul conduce căldura atât de bine încât ajută la menținerea temperaturii optime a bateriilor, ceea ce devine din ce în ce mai important pe măsură ce trecem spre tehnologii de vârf pentru vehicule electrice în următorii ani.
Aluminiul extrudat 2020 joacă un rol important în aplicații aeronautice, cum ar fi nervurile de aripă și componentele trenului de aterizare. Fiecare kilogram economisit se traduce direct într-o eficiență mai bună a combustibilului pentru avioane. Majoritatea aeronavelor comerciale obțin de fapt aproximativ 80% din greutatea totală din diferite tipuri de aliaje de aluminiu. Atunci când privim sectoarele de transport, acest material apare în ramurile pentru vagoane feroviare și diverse accesorii marine, deoarece poate suporta cicluri repetate de stres fără să cedeze. Pentru proiectele de construcții modulare, extrudările personalizate sunt un factor esențial. Ele permit constructorilor să asambleze structuri prefabricate extrem de rapid cu acele conexiuni tip „snap fit”. Constructorii raportează reducerea forței de muncă pe șantier cu aproape jumătate atunci când lucrează cu aceste sisteme. Performanța constantă și timpii rapizi de instalare înseamnă că aluminiul 2020 rămâne indispensabil pentru lucrările de infrastructură esențiale, acolo unde atât fiabilitatea, cât și viteza sunt cele mai importante.
Un producător important de vehicule electrice a redat substructura SUV-ului său de vârf utilizând aliaj de aluminiu extrudat 2020. Inginerii au dezvoltat șine de sasiu unificate cu canale interne de armare, înlocuind peste 120 de piese din oțel cu o singură structură extrudată. Redesignul a obținut:
Componenta a trecut 1.000 de ore de testare la spray cu sare, îndeplinind standardele de durabilitate, rămânând în același timp complet reciclabilă – în conformitate cu cerințele de sustenabilitate din fabricația modernă de autovehicule.
Profilele din aluminiu 2020 oferă o rezistență excelentă în raport cu greutatea lor, având aproximativ o treime din greutatea oțelului, dar rezistând la sarcini similare. Acest lucru face o diferență reală în ceea ce privește economisirea energiei în timpul proceselor de transport și producție. Componentele mai ușoare înseamnă că vehiculele și avioanele consumă mai puțin combustibil, iar fabricile utilizează în general mai puțină energie electrică. Unele studii arată economii de aproximativ 30-35% în anumite aplicații din industria auto și aviție. Ceea ce este interesant este modul în care metoda de extrudare funcționează atât de eficient. Se generează foarte puține deșeuri comparativ cu alte metode. Atunci când totul funcționează corespunzător pe linia de producție, deșeurile rămân sub 5%. Un asemenea nivel de eficiență este foarte important pentru aplicații precum construcția caroseriilor pentru mașini electrice sau asamblarea clădirilor modulare, unde fiecare gram de material contează pentru a crea soluții mai ecologice și mai eficiente din punct de vedere al costurilor pe termen lung.
Seria 2020 ajută producătorii să devină mai ecologici, deoarece poate fi reciclată din nou și din nou fără a-și pierde rezistența sau calitatea. Atunci când companiile reciclează aluminiu extrudat în loc să producă materiale noi de la zero, economisesc aproximativ 95% din costurile energetice comparativ cu metodele de producție primare. Acest lucru reduce amprenta de carbon cu aproximativ 90% pe durata întregului ciclu de viață al produsului. Remarcabil este faptul că aproximativ trei sferturi din aluminiul produs în întreaga istorie continuă să fie utilizat în prezent undeva, ceea ce explică de ce acest material se integrează atât de bine în modelele economiei circulare. Datorită acestor beneficii ale reciclării, mulți arhitecți și ingineri aleg aluminiu extrudat 2020 pentru proiecte care vizează obținerea certificării LEED sau care funcționează în cadrul unor reglementări stricte privind emisiile. Pentru companii care își propun obiective de sustenabilitate, conștientizarea faptului că materialele își vor continua utilitatea cu mult peste perioada inițială de utilizare devine un factor esențial la alegerea componentelor de construcție.
Procesul de extrudare a aluminiului implică încălzirea blumurilor rotunde pentru a le face suficient de moi încât să fie împinse prin matrițe speciale din oțel cu ajutorul unor pistoane hidraulice, formându-se profile cu un minim de deșeuri.
Aliajul de aluminiu 2020 este utilizat datorită rezistenței sale mari la tracțiune, fiind ideal pentru componentele structurale care necesită durabilitate și capacitate de susținere a încărcăturilor.
Aluminiul 2020 extrudat este folosit în caroserii auto, aplicații aero-spațiale, sectorul transporturilor și construcții modulare, datorită naturii sale ușoare, puternice și durabile.
Reciclabilitatea aluminiului 2020 extrudat permite producătorilor să reducă semnificativ costurile energetice și amprenta de carbon, promovând sustenabilitatea.
Furnizor soluții integrale care integrează cercetarea, producția, vânzările și gestionarea lanțului de aprovizionare.
