Nel campo della produzione industriale, l'alluminio è diventato il materiale preferito nei settori dell'automobile, dell'elettronica e dell'edilizia, grazie alle sue proprietà di leggerezza, resistenza alla corrosione e alta resistenza. Tuttavia.estrusione di alluminio(Estrusione di alluminio)insieme aPressofusione di alluminio (Aluminum Die Casting)La differenza fondamentale tra i due processi influisce direttamente sui costi di produzione, sulla precisione strutturale e sull'efficienza della produzione di massa. In quanto settore profondamente radicato della pressofusione di alluminio20 annidi esperti tecnici.Ningbo Hexin Die Casting FactoryIn questo articolo analizzeremo la logica ingegneristica dei due processi e condivideremo come ridurre i costi e aumentare l'efficienza per i clienti attraverso la tecnologia della pressofusione di precisione.

Confronto sulla natura del principio di stampaggio

(Differenze fondamentali nel modo in cui i materiali fluiscono)

Il processo di estrusione dell'alluminio costringe i lingotti, riscaldati a 400-500°C, a passare attraverso speciali fori di matrice per mezzo di una pressione idraulica fino a 15.000 tonnellate, un processo continuo di deformazione plastica simile al principio della "spremitura del dentifricio". Questo processo di deformazione plastica continua è simile al principio della "spremitura del dentifricio": il metallo viene rimodellato allo stato solido, mantenendo la continuità della struttura granulare originale dell'alluminio. La pressofusione di alluminio, invece, utilizza un brodo di alluminio liquido a 680-720°C, iniettato nella cavità di uno stampo in acciaio ad alta pressione a 800-1200 bar a una velocità di 30-100 m/s, e solidificato mediante un rapido raffreddamento (fino a 1.000°C/sec).

Questa differenza di stato fisico porta a una differenza fondamentale nelle prestazioni del prodotto: le parti estruse hanno caratteristiche meccaniche anisotrope, lungo la direzione del miglioramento della resistenza all'estrusione 20-30%; la pressofusione è dovuta alla rapida solidificazione per formare un'organizzazione cristallina fine, ma c'è un difetto di porosità di 3-5%. Dal punto di vista della microstruttura, i grani di alluminio estruso sono allungati a formare un tessuto fibroso, mentre i getti in pressofusione presentano una struttura a rete di fase eutettica interdendritica.

Duello di processo nei sistemi di attrezzature

(Confronto dell'intero processo, dal forno al prodotto finito)

L'attrezzatura principale della linea di estrusione consiste in un forno di riscaldamento per barre lunghe, barili di estrusione, sistema di controllo della temperatura della matrice e traini, con un investimento di circa 2-5 milioni di dollari. La velocità tipica di estrusione è di 5-50 m/min, con una durata della matrice fino a 50-100 tonnellate di produzione. Il sistema di pressofusione, invece, consiste in un forno di fusione, un'unità di espulsione e un meccanismo di bloccaggio. La forza di bloccaggio della macchina di pressofusione a camera fredda varia da 800 a 5.000 tonnellate, con un costo dell'attrezzatura di 3-8 milioni di dollari e una durata della matrice di circa 100.000-200.000 cicli di matrice.

In termini di consumo energetico, la tonnellata di alluminio estrusa consuma circa 500-800kWh, il consumo energetico principale è concentrato nel processo di deformazione plastica; la tonnellata di alluminio pressofuso consuma fino a 800-1200kWh, di cui 60% di consumo energetico per la fusione del metallo e il controllo della temperatura dello stampo. Prestazioni ambientali, il processo di estrusione ha un tasso di riciclaggio dei rifiuti fino a 95% o più, mentre la pressofusione, a causa dello stock di minestra e del tasso di scarti (circa 5-15%), produce una maggiore necessità di ritorno ai rifiuti del forno.

Analisi applicativa delle caratteristiche del prodotto

(Logica di scelta, dagli smartphone alle navicelle spaziali)

Il processo di estrusione è adatto alla produzione di componenti lineari a sezione costante, con uno spessore tipico di 1,5-25 mm e una rugosità superficiale Ra0,8-3,2μm. Nel campo delle facciate continue architettoniche, i profili estrusi in lega 6063-T5 rappresentano più di 80%; la lunghezza dell'intero pavimento estruso delle carrozze ferroviarie può raggiungere i 26 metri. La pressofusione è adatta per la modellazione tridimensionale complessa, lo spessore minimo della parete fino a 0,6 mm, la superficie Ra1,6-6,3μm, il blocco motore automobilistico comunemente usato A380 pressofuso, integrato più di 30 strutture funzionali in uno.

In termini di proprietà meccaniche, lo stato estruso T6alluminioResistenza alla trazione fino a 350MPa, adatta a parti strutturali portanti; la lega di pressofusione ADC12 ha una resistenza tipica di 280MPa, con maggiore attenzione alla complessità della forma. L'emergente tecnologia di pressofusione sotto vuoto può fondere un allungamento fino a 10%, cambiando la tradizionale percezione di fragilità della pressofusione.

La scelta del processo deve essere considerata in modo globale: per una produzione mensile di 50.000 pezzi si consiglia l'estrusione (costo della matrice a partire da 10.000 dollari), per la produzione di alti volumi la pressofusione (anche se il costo della matrice è di 50.000-200.000 dollari, il costo per pezzo può essere ridotto di 60%). Per la necessità di anodizzare il guscio dei prodotti elettronici, la scelta prioritaria del contenuto di impurità più basso della lega di estrusione 6063; e il guscio della trasmissione automobilistica a causa del complesso design del canale dell'olio, inevitabilmente sceglie il processo di pressofusione. Con la popolarità della tecnologia ibrida, le parti di carrozzeria integrate in pressofusione stanno innescando una rivoluzione nella produzione automobilistica, la piastra inferiore posteriore della Tesla Model Y utilizza una macchina di pressofusione da 6000 tonnellate, 70 parti integrate in una sola.