Les extrusions en aluminium sont devenues une partie intégrante de diverses industries, de la construction et de l'automobile aux biens aérospatiaux et de consommation. La polyvalence, le rapport force / poids et la résistance à la corrosion de l'aluminium en font un matériau idéal pour d'innombrables applications. Cependant, un aspect crucial qui est souvent en question est la rectitude de ces extrusions.
Le processus d'extrusion en aluminium
Pour comprendre la rectitude des extrusions en aluminium, il est essentiel de saisir d'abord le processus de fabrication. L'extrusion en aluminium est une technique utilisée pour créer des objets avec un profil transversal fixe. Le processus consiste à pousser l'aluminium chauffé à travers une déduction de la section transversale souhaitée.
Les étapes de base du processus d'extrusion en aluminium comprennent:
1. Préchauffage: les billettes en aluminium sont chauffées à des températures entre 800 degrés F à 925 degrés F (425 degrés à 500 degrés).
2. Lubrification: la matrice et d'autres outils sont lubrifiés pour réduire les frictions.
3. Extrusion: l'aluminium chauffé est forcé pendant la filière à l'aide de béliers hydrauliques.
4. refroidissement: le profil extrudé est refroidi à l'aide de l'air ou de l'eau.
5. Étirement: le profil est étiré pour améliorer la rectitude et soulager les contraintes internes.
6. COUPE: L'extrusion est coupée à la longueur souhaitée.
7. Traitement thermique: les profils peuvent subir un traitement thermique pour améliorer les propriétés mécaniques.
8. Finition: Des processus supplémentaires comme l'anodisation ou la peinture peuvent être appliqués.
Facteurs affectant la rectitude des extrusions d'aluminium
Plusieurs facteurs peuvent influencer la rectitude des extrusions en aluminium:
1. Composition en alliage: différents alliages d'aluminium ont des propriétés variables qui peuvent affecter leur comportement pendant l'extrusion.
2. Design de la matrice: la conception et la qualité de la matrice d'extrusion jouent un rôle crucial dans la détermination de la forme finale et de la rectitude.
3. Température d'extrusion: un contrôle de la température approprié est essentiel pour maintenir un flux de matériau cohérent.
4. Vitesse d'extrusion: la vitesse à laquelle l'aluminium est poussé à travers la filière peut avoir un impact sur la rectitude.
5. Méthode de refroidissement: Le refroidissement inégal peut entraîner une déformation ou une incliné de l'extrusion.
6. Processus d'étirement: l'étape d'étirement permet d'améliorer la rectitude mais doit être soigneusement contrôlée.
7. Manipulation et stockage: une mauvaise manipulation ou un stockage peut provoquer une déformation dans les extrusions finies.
Mesurer la rectitude des extrusions en aluminium
Assurer la rectitude des extrusions en aluminium est crucial pour de nombreuses applications. Diverses méthodes sont utilisées pour mesurer et vérifier la rectitude:
1. Comparateurs optiques: ces appareils utilisent la lumière et le grossissement pour comparer le profil avec une norme.
2. Machines de mesure des coordonnées (CMM): le CMMS fournit des mesures 3D très précises des profils d'extrusion.
3. Scanning laser: les systèmes laser avancés peuvent rapidement mesurer toute la longueur d'une extrusion pour les écarts.
4. Ponderies: ces outils spécialisés peuvent mesurer la rectitude le long de la longueur d'une extrusion.
5. Indicateurs de cadran: utilisés en conjonction avec une plaque de surface de précision pour mesurer les écarts.
Tolérances de rectitude dans les extrusions en aluminium
Le niveau de rectitude acceptable peut varier en fonction des normes d'application et de l'industrie. Les tolérances de rectitude typiques pour les extrusions en aluminium sont:
- pour des longueurs jusqu'à 3 mètres: ± 0. 5 mm par mètre
- pour des longueurs entre 3 et 6 mètres: ± 0. 7 mm par mètre
- pour des longueurs de plus de 6 mètres: ± 1. 0 mm par mètre
Cependant, des tolérances plus strictes peuvent être obtenues avec des processus spécialisés et des techniques de redressement supplémentaires.
Techniques pour améliorer la rectitude
Lorsque une plus grande précision est nécessaire, plusieurs techniques peuvent être utilisées pour améliorer la rectitude des extrusions en aluminium:
1. Étirement contrôlé: La tension soigneusement appliquée peut aider à redresser les extrusions.
2. Redressement des rouleaux: passer l'extrusion à travers une série de rouleaux peut corriger les écarts mineurs.
3. Redressement de la pression: pour des virages plus graves, des presses hydrauliques peuvent être utilisées pour appliquer la pression localisée.
4. Traitement thermique: Un traitement thermique approprié peut soulager les stress internes qui peuvent provoquer une déformation.
5. Usinage: Dans certains cas, l'usinage de la surface peut réaliser la rectitude requise, bien que cela ne convient pas à toutes les applications.
Applications nécessitant une rectitude élevée
De nombreuses industries comptent sur des extrusions d'aluminium droites pour des applications critiques:
1. Aérospatial: les composants structurels et les raccords intérieurs nécessitent une haute précision.
2. Automobile: les membres du cadre et les panneaux de carrosserie doivent répondre à des tolérances strictes.
3. Construction: Systèmes de murs-rideaux et formulation structurelle Demande de profils droits pour un assemblage approprié.
4. MACHINERIE: Les rails de guidage et les systèmes de mouvement linéaire nécessitent une rectitude exceptionnelle.
5. Énergie solaire: les systèmes de montage pour les panneaux solaires doivent être droits pour des performances optimales.
En résumé, la rectitude des extrusions en aluminium est un facteur critique dans de nombreuses applications, influençant à la fois la fonctionnalité et l'esthétique du produit final. Bien que les extrusions en aluminium puissent être rendues très droites, la permission parfaite est difficile en raison des propriétés inhérentes du matériau et des complexités du processus de fabrication. Cependant, avec un contrôle minutieux des processus d'extrusion et de post-extrusion, les fabricants peuvent produire des extrusions qui répondent à des tolérances de rectitude rigoureuses adaptées à la plupart des applications.
