I prodotti in lega di alluminio sono suddivisi inprodotti in fusione di alluminioEprofili in alluminio. La differenza principale tra loro sta nel fatto che uno è prodotto utilizzandostampi per colata, mentre l'altro è prodotto utilizzandomatrici di estrusione. In entrambi i casi, come materia prima vengono utilizzate leghe di alluminio (solitamente leghe di alluminio-magnesio-silicio).
Profili in alluminio:Esempi comuni di profili in alluminio includono schermi e finestre in alluminio. Sono prodotti mediante il processo di formatura per estrusione, in cui materie prime come le billette di alluminio vengono fuse in un forno e poi estruse attraverso un estrusore per ottenere la forma desiderata. È inoltre possibile estrudere vari profili con forme di sezione trasversale-diverse. Le proprietà principali, ovvero robustezza, durezza e resistenza all'usura, sono conformi allo standard nazionaleGB6063. I vantaggi includono: leggerezza (solo 2,8 kg), resistenza alla corrosione, rapide modifiche al design, bassi costi di produzione dello stampo e lunghezze longitudinali fino a 10 metri o più. I profili in alluminio sono disponibili con superfici lucide e opache e il processo di trattamento superficiale comprende l'anodizzazione, che può raggiungere uno spessore della pellicola di ossido di0,12 mm. Lo spessore delle pareti dei profili in alluminio viene selezionato in base all'ottimizzazione strutturale del prodotto; sul mercato non sempre maggiore spessore significa migliore qualità. Durante la progettazione, è necessario considerare i-requisiti trasversali e lo spessore può variare daDa 0,5 mm a 5 mm.
Vantaggi
Meno lavorazioni:Poiché le leghe di alluminio possono essere estruse in qualsiasi forma complessa, i profili in alluminio estruso sono facili da assemblare, riducendo la necessità di lavorazione meccanica quando il design è appropriato. Alcune forme possono essere ottenute solo mediante estrusione piuttosto che con altri processi.
Basso costo delle matrici per estrusione di alluminio:Le matrici per estrusione di alluminio sono meno costose rispetto alle matrici per altri materiali e processi concorrenti come laminazione, fusione e forgiatura.
Elevata efficienza strutturale:I profili in alluminio estruso garantiscono la massima efficienza strutturale. Il materiale può essere utilizzato dove è richiesta resistenza ed eliminato dove non è necessario.
Peso leggero:I profili in lega di alluminio estruso sono leggeri ma resistenti e durevoli. A causa delle differenze nelle proprietà dei materiali, le strutture in alluminio che raggiungono le stesse prestazioni pesano circa la metà rispetto ad altre strutture metalliche, che sono anche più difficili da lavorare.
Varie opzioni di trattamento superficiale / Elevata resistenza alla corrosione:Utilizzando la verniciatura a polvere o il rivestimento elettroforetico, i progettisti possono ottenere qualsiasi colore desiderato. Sono disponibili anche finiture argento naturale o rivestimenti anodizzati colorati.
Bassi costi di manutenzione:L'alluminio è un metallo durevole e i processi di trattamento superficiale di cui sopra ne aumentano ulteriormente la durata.
Svantaggi
Struttura e proprietà non-uniformi:A causa del flusso irregolare del metallo durante l'estrusione (soprattutto nell'estrusione diretta senza lubrificazione), la microstruttura dei prodotti estrusi non è-uniforme tra la superficie e il centro, nonché tra le sezioni di testa e coda.
Condizioni di lavoro difficili per le matrici di estrusione:Durante l'estrusione, la billetta si trova in uno stato quasi chiuso con un'elevata pressione sulla matrice, che richiede che la matrice sopporti carichi estremamente elevati. Allo stesso tempo, durante l'estrusione a caldo, la matrice è sottoposta ad alte temperature e attrito, che ne influiscono notevolmente la resistenza e la durata.
Bassa efficienza produttiva:Fatta eccezione per l’estrusione continua, sviluppata negli ultimi anni, i metodi di estrusione tradizionali non possono raggiungere una produzione continua. Generalmente, la velocità di estrusione è molto inferiore alla velocità di laminazione, con conseguenti perdite geometriche significative e bassi tassi di resa.
Pressofusione:La pressofusione è un processo di produzione in cui il metallo fuso viene forzato in uno stampo sotto pressione e, dopo il raffreddamento, si forma un prodotto metallico. Questo processo è simile alla colata a pressione. I materiali utilizzati per la pressofusione sono metalli fusi, quindi gli stampi sono realizzati in acciaio legato ad alta resistenza. I materiali per pressofusione sono generalmente non-ferrosi, come zinco, rame, alluminio, piombo e relative leghe, poiché questi materiali hanno punti di fusione relativamente bassi.
La pressofusione si divide in due tipologie:pressofusione a camera freddaEpressofusione a camera calda. Nella pressofusione a camera fredda, il metallo fuso viene versato manualmente o automaticamente nella camera a pressione, quindi la pressione spinge il metallo fuso nello stampo. Nella pressofusione a camera calda, il metallo fuso viene continuamente riscaldato e mantenuto allo stato liquido. Quando viene applicata la pressione, il metallo fuso viene iniettato nella cavità dello stampo. Dopo la solidificazione, lo stampo si apre, la fusione viene espulsa e la parte pressofusa-è completata.
L'alta pressione e l'alta velocità sono le due caratteristiche principali del processo di pressofusione e le differenze fondamentali tra la pressofusione e altri metodi di pressofusione. Poiché per spingere il metallo fuso nella cavità dello stampo in un tempo molto breve vengono utilizzate alta pressione e alta velocità, sono necessari un'elevata velocità del flusso e un breve tempo di riempimento. La pressofusione è adatta alla produzione di parti e prodotti complessi e di alta-precisione, come beni di consumo (ad esempio rubinetti e radiatori). È anche ampiamente utilizzato nell’industria automobilistica, elettrica, aerospaziale e medica.
Rispetto ai metodi di profilatura, la pressofusione utilizza tecnologie diverse. Come materie prime vengono utilizzati lingotti di alluminio (purezza di circa il 92%) e leghe, che vengono fusi in un forno e quindi formati in una macchina per pressofusione. I prodotti in alluminio pressofuso possono avere varie forme, come i giocattoli, il che facilita l'assemblaggio multi-direzionale. Inoltre, hanno elevata durezza e resistenza e possono essere legati con lo zinco per formare leghe di zinco-alluminio. Il processo di formatura della pressofusione di alluminio comprende:
① Pressofusione
② Lucidatura grossolana per rimuovere i residui dallo stampo
③ Lucidatura fine
Vantaggi
Poiché la pressofusione dell'alluminio utilizza un processo di pressofusione, le parti in alluminio pressofuso hanno dimensioni precise e superfici lisce; generalmente vengono utilizzati direttamente senza lavorazioni aggiuntive o con lavorazioni minime. Ciò non solo migliora l’efficienza nell’utilizzo del metallo, ma riduce anche significativamente la quantità di attrezzature di processo e di manodopera.
I prodotti in alluminio pressofuso-sono economici; possono essere combinati con altri metalli o non-metalli, risparmiando tempo e materiali di assemblaggio.
La pressofusione di alluminio presenta un'elevata efficienza produttiva. Ad esempio, una macchina per pressofusione di alluminio a camera fredda orizzontale JIII3 domestica-può produrre in media una media di600–700 fusioni di alluminio ogni 8 ore, mentre una piccola macchina per pressofusione di alluminio-a camera calda può produrre in media3.000–7.000 getti ogni 8 ore. Gli stampi per pressofusione di alluminio hanno una lunga durata. Una coppia di stampi per fusioni in alluminio e leghe di alluminio a campana-può durare centinaia di migliaia o addirittura milioni di cicli. Sono facili da meccanizzare e automatizzare.
I prodotti in alluminio pressofuso-sono di alta qualità e con un'elevata precisione dimensionale, generalmente equivalenti aGrado 6–7, e talvolta raggiungendoGrado 4. La qualità della superficie dell'alluminio pressofuso-è buona, generalmente equivalente aGrado 5–8. Forza e durezza sono solitamente25–30% in piùrispetto a quelle delle fusioni in sabbia, ma l'allungamento è ridotto di circa70%. Le dimensioni sono stabili, l'intercambiabilità è buona ed è possibile produrre getti di alluminio complessi e con pareti sottili-.
Svantaggi
Bassa tenacità e scarsa resistenza all'usura; ritiro volumetrico significativo durante la solidificazione, circa6.6%; alto coefficiente di dilatazione lineare; tendenza ad aderire alle muffe, richiedendo uno stretto controllo del contenuto di ferro all'interno0.8%–0.9%; basso punto di fusione, che ne limita l'uso in applicazioni ad alta-temperatura.
