Estrusione di alluminio

L’uso dell’estrusione di alluminio nella progettazione e nella produzione dei prodotti è aumentato in modo significativo negli ultimi decenni.Secondo un recente rapporto di Technavio, tra il 2019 e il 2023 la crescita del mercato globale dell'estrusione di alluminio accelererà con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di quasi il 4%, ecco le brevi istruzioni su cos'è l'estrusione di alluminio, i vantaggi offre e le fasi coinvolte nel processo di estrusione.

Cos'è l'estrusione di alluminio?

L'estrusione dell'alluminio è un processo mediante il quale il materiale in lega di alluminio viene forzato attraverso una matrice con un profilo di sezione trasversale specifico.Un potente pistone spinge l'alluminio attraverso lo stampo e fuoriesce dall'apertura dello stampo.Quando lo fa, esce con la stessa forma del dado e viene estratto lungo un tavolo di estrazione.A livello fondamentale, il processo di estrusione dell’alluminio è relativamente semplice da comprendere.La forza applicata può essere paragonata alla forza che si applica quando si schiaccia un tubetto di dentifricio con le dita.

Mentre lo schiacci, il dentifricio fuoriesce sotto forma dell'apertura del tubetto.L'apertura del tubetto di dentifricio svolge essenzialmente la stessa funzione di una filiera di estrusione.Poiché l'apertura è un cerchio pieno, il dentifricio uscirà come una lunga e solida estrusione.

Ecco alcuni esempi delle forme più comunemente estruse: angoli, canali e tubi tondi.

A sinistra ci sono i disegni utilizzati per creare gli stampi e a destra ci sono i rendering di come appariranno i profili in alluminio finiti.

Disegno: Angolo in alluminio

Disegno: Canale in alluminio

Disegno: Tubo tondo

Normalmente esistono tre categorie principali di forme estruse:

1. Solido, senza vuoti o aperture racchiusi (cioè un'asta, una trave o un angolo).

2. Cavo, con uno o più vuoti (cioè tubo quadrato o rettangolare)

3. Semi-cavo, con un vuoto parzialmente chiuso (cioè un canale a “C” con uno spazio ristretto)

L'estrusione ha innumerevoli applicazioni in molti settori diversi, tra cui l'architettura, l'automotive, l'elettronica, l'aerospaziale, l'energia e altri settori.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di forme più complesse progettate per il settore architettonico.

Il processo di estrusione dell'alluminio in 10 passaggi

Passaggio 1: la matrice di estrusione viene preparata e spostata nella pressa di estrusione

Passaggio 2: una billetta di alluminio viene preriscaldata prima dell'estrusione

Passaggio 3: la billetta viene trasferita alla pressa di estrusione

Passaggio n. 4: il pistone spinge il materiale della billetta nel contenitore

Passaggio n. 5: il materiale estruso emerge attraverso lo stampo

Passaggio n. 6: le estrusioni vengono guidate lungo la tavola di runout e temprate

Passaggio n. 7: le estrusioni vengono tagliate alla lunghezza del tavolo

Passaggio n. 8: le estrusioni vengono raffreddate a temperatura ambiente

Passaggio 9: le estrusioni vengono spostate sulla barella e allungate per allinearle

Passaggio n. 10: le estrusioni vengono spostate sulla sega di finitura e tagliate a misura

Una volta completata l'estrusione, i profili possono essere trattati termicamente per esaltarne le proprietà.

Quindi, dopo il trattamento termico, possono ricevere varie finiture superficiali per migliorarne l'aspetto e la protezione dalla corrosione.Possono anche subire operazioni di fabbricazione per portarli alle dimensioni finali.

Trattamento termico: miglioramento delle proprietà meccaniche

Le leghe delle serie 2000, 6000 e 7000 possono essere trattate termicamente per migliorare la loro resistenza alla trazione finale e il carico di snervamento.

Per ottenere questi miglioramenti i profili vengono introdotti in forni dove viene accelerato il loro processo di invecchiamento e vengono portati allo stato T5 o T6.

Come cambiano le loro proprietà?Ad esempio, l'alluminio 6061 non trattato (T4) ha una resistenza alla trazione di 241 MPa (35000 psi).L'alluminio 6061 trattato termicamente (T6) ha una resistenza alla trazione di 310 MPa (45000 psi).

È importante che il cliente comprenda le esigenze di resistenza del proprio progetto per garantire la giusta scelta della lega e dello stato fisico.

Dopo il trattamento termico i profili possono anche essere finiti.

Finitura superficiale: miglioramento dell'aspetto e protezione dalla corrosione

Le estrusioni possono essere rifinite e fabbricate in vari modi

I due motivi principali per considerarli sono che possono migliorare l’aspetto dell’alluminio e anche migliorarne le proprietà di corrosione.Ma ci sono anche altri vantaggi.

Ad esempio, il processo di anodizzazione ispessisce lo strato di ossido naturale del metallo, migliorandone la resistenza alla corrosione e rendendo il metallo più resistente all'usura, migliorando l'emissività superficiale e fornendo una superficie porosa che può accettare coloranti diversi.

Possono essere sottoposti anche ad altri processi di finitura come verniciatura, verniciatura a polvere, sabbiatura e sublimazione (per creare un aspetto legno).

Inoltre, ci sono molte opzioni di fabbricazione per le estrusioni.

Fabbricazione: raggiungimento delle dimensioni finali

Le opzioni di fabbricazione ti consentono di ottenere le dimensioni finali che stai cercando nelle tue estrusioni.

I profili possono essere punzonati, forati, lavorati, tagliati, ecc. per soddisfare le vostre specifiche.

Ad esempio, le alette dei dissipatori di calore in alluminio estruso possono essere lavorate in modo incrociato per creare un design a perno, oppure è possibile praticare fori per le viti in un pezzo strutturale.

Indipendentemente dalle vostre esigenze, esiste un’ampia gamma di operazioni che possono essere eseguite sui profili in alluminio per creare la soluzione perfetta per il vostro progetto.