คุณเคยดูกรอบหน้าต่างอะลูมิเนียม แผ่นระบายความร้อน หรือแถบโครงสร้างที่มีหน้าตัดที่ซับซ้อน- แล้วเคยสงสัยหรือไม่ว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร คำตอบมักอยู่ที่เทคนิคการผลิตอันน่าทึ่งที่เรียกว่าการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม

กระบวนการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมเกี่ยวข้องกับการดันแท่งอะลูมิเนียมที่ได้รับความร้อน (บล็อกอะลูมิเนียมทรงกระบอก) ผ่านแม่พิมพ์ที่มีหน้าตัดเฉพาะ-ภายใต้แรงกดดันมหาศาล เนื่องจากอะลูมิเนียมที่ร้อนและอ่อนถูกบังคับผ่านช่องเปิดของแม่พิมพ์ จึงทำให้กลายเป็นรูปร่างที่มีความยาวต่อเนื่องกันตามที่ต้องการ วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูงในการสร้างหน้าตัดขวาง-ที่ซับซ้อนและสม่ำเสมอ โดยใช้ประโยชน์จากความเหนียวของอะลูมิเนียมที่อุณหภูมิสูง จากนั้นโปรไฟล์ที่อัดขึ้นรูปจะถูกทำให้เย็น ยืด และตัดให้ยาว และมักจะผ่านการบำบัดความร้อนเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกล ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านโครงสร้างและการใช้งานที่หลากหลาย

ที่ SWA Forging แม้ว่าเป้าหมายหลักของเราคือการตีชิ้นส่วนอะลูมิเนียมขนาดใหญ่ แต่เราทำงานอย่างใกล้ชิดกับลูกค้าที่ใช้อะลูมิเนียมอัดขึ้นรูป เราเข้าใจคุณสมบัติและการใช้งานของวัสดุที่อัดขึ้นรูป และบางครั้งส่วนประกอบที่หลอมของเราจะถูกรวมเข้ากับระบบที่ใช้โปรไฟล์ที่อัดขึ้นรูปด้วย โดยเน้นย้ำถึงวิธีการขึ้นรูปและการใช้อลูมิเนียมที่หลากหลายในการผลิต

หลักการทำงานพื้นฐานของการอัดขึ้นรูปคืออะไร?

คุณเคยพยายามบีบยาสีฟันออกจากหลอดหรือเล่น-ยาสีฟันผ่านแม่พิมพ์ไหม หากเป็นเช่นนั้น คุณได้สัมผัสหลักการทำงานพื้นฐานของการอัดขึ้นรูปแล้วในขนาดที่เล็กกว่ามาก

หลักการทำงานพื้นฐานของการอัดขึ้นรูปเกี่ยวข้องกับการบังคับให้วัสดุที่อ่อนได้ภายใต้แรงกดดันอย่างมากให้ไหลผ่านช่องเปิดที่มีรูปทรง (แม่พิมพ์) เพื่อสร้างความยาวที่ต่อเนื่องโดยมีส่วนตัดขวางที่สม่ำเสมอ- ลองนึกภาพการบีบยาสีฟัน: ยาสีฟัน (วัสดุ) ถูกดันผ่านหัวฉีด (แม่พิมพ์) เพื่อสร้างเส้นต่อเนื่องกัน ในการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม แท่งอะลูมิเนียมที่ได้รับความร้อนจะถูกกระแทกด้วยแรงมหาศาล ส่งผลให้พลาสติกเสียรูปและไหลผ่านช่องเปิดของแม่พิมพ์ กลายเป็นโปรไฟล์ยาวที่สะท้อนรูปร่างของแม่พิมพ์ กระบวนการนี้ปรับรูปร่างวัสดุโดยไม่ต้องขจัดเศษ ทำให้มีประสิทธิภาพสูงในการผลิตโปรไฟล์ที่ซับซ้อนและสม่ำเสมอ

ที่ SWA Forging กระบวนการตีของเรายังเกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปโลหะภายใต้ความกดดัน แต่จะใช้แรงอัดในการปรับแต่งโครงสร้างของเกรนในลักษณะเฉพาะ ในทำนองเดียวกัน การอัดขึ้นรูปอาศัยการควบคุมการเสียรูปเพื่อสร้างรูปทรง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าหลักการพื้นฐานของงานโลหะถูกนำไปใช้ในเทคนิคการผลิตต่างๆ อย่างไร

กลศาสตร์หลักของการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียม

เรามาดูรายละเอียดกลไกพื้นฐานของวิธีการทำงานของการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมกันดีกว่า:

การเตรียมวัสดุ (การทำความร้อน Billet):

หลักการ:อลูมิเนียม (อลูมิเนียมอัลลอยด์ ไม่ใช่อลูมิเนียมบริสุทธิ์) ถูกให้ความร้อนกับพลาสติกแต่มีสถานะของแข็ง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 800 องศา F ถึง 1100 องศา F (425 องศาถึง 595 องศา) สิ่งนี้ทำให้โลหะนิ่มและยืดหยุ่นพอที่จะดันผ่านแม่พิมพ์โดยไม่ฉีกขาดหรือแตกร้าว แต่ไม่หลอมละลาย

ทำไมจึงสำคัญ:การให้ความร้อนช่วยลดความต้านทานต่อการเสียรูป ทำให้สามารถใช้แรงดันต่ำลงได้ และป้องกันการแตกร้าวของความเครียด

เครื่องอัดรีด:

หลักการ:บิลเล็ตที่ให้ความร้อนจะถูกโหลดลงในภาชนะ (หรือ "ไลเนอร์") ภายในเครื่องอัดไฮดรอลิกอันทรงพลัง กระทุ้งหรือก้านจะใช้แรงกดมหาศาลที่ปลายด้านหนึ่งของเหล็กแท่ง

ทำไมจึงสำคัญ:แรงไฮดรอลิกนี้ให้แรงผลักดันที่จำเป็นเพื่อให้อะลูมิเนียมไหล เครื่องอัดสามารถออกแรงได้ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันตัน

ความตาย:

หลักการ:ที่ปลายอีกด้านของคอนเทนเนอร์จะมีแม่พิมพ์-แผ่นเหล็กกล้าเครื่องมือที่มีช่องเปิดด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำ ซึ่งสร้างรูปร่างหน้าตัด-ของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ต้องการ

ทำไมจึงสำคัญ:แม่พิมพ์เป็นตัวกำหนดโปรไฟล์สุดท้าย การออกแบบเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการให้ได้รูปทรงที่ซับซ้อนและมีพิกัดความเผื่อต่ำ

การไหลของวัสดุและการสร้างรูปร่าง:

หลักการ:ในขณะที่ตัวกระทุ้งดัน อลูมิเนียมที่ร้อนก็ไม่มีทางอื่นที่จะผ่านไปได้นอกจากผ่านทางช่องเปิดของแม่พิมพ์ โลหะจะไหลผ่านพลาสติก กลายเป็นรูปร่างของแม่พิมพ์เมื่อโผล่ออกมาอีกด้านหนึ่งในลักษณะที่ต่อเนื่องและยาว

ทำไมจึงสำคัญ:การไหลอย่างต่อเนื่องนี้ทำให้สามารถผลิตโปรไฟล์ที่ยาวมากโดยมีหน้าตัด-ที่สม่ำเสมอ

การทำความเย็นและการยืดกล้ามเนื้อ:

หลักการ:หลังจากออกมาจากแม่พิมพ์ การอัดขึ้นรูปร้อนจะถูกนำทางไปยังโต๊ะที่ไหลออก- และระบายความร้อน (มักด้วยน้ำหรืออากาศ) เพื่อทำให้โครงสร้างแข็งตัว จากนั้นจึงยืด (ดึง) เล็กน้อยจากปลายทั้งสองข้าง

ทำไมจึงสำคัญ:การระบายความร้อนช่วยให้ทรงตัวมั่นคง การยืดจะทำให้โปรไฟล์ตรงและแก้ไขการบิดเบี้ยวหรือการบิดเล็กน้อยที่เกิดขึ้นระหว่างการอัดขึ้นรูป นอกจากนี้ยังให้ระดับความแข็งตัวของความเครียดอีกด้วย

การตัดและการรักษาความร้อน:

หลักการ:โปรไฟล์ที่อัดยาวจะถูกตัดตามความยาวที่ต้องการ สำหรับโลหะผสมหลายชนิด จะมีการอบชุบด้วยความร้อนขั้นสุดท้าย (การบ่ม) เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง

ทำไมจึงสำคัญ:การตัดให้ความยาวที่จัดการได้ และการบำบัดความร้อนจะพัฒนาคุณสมบัติทางกลที่ต้องการสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย

 

ขั้นตอน	หลักการพื้นฐาน
เครื่องทำความร้อนเหล็กแท่ง	ทำให้อลูมิเนียมมีความยืดหยุ่นสำหรับการเสียรูปพลาสติก
การประยุกต์ใช้ความดัน	บังคับให้วัสดุไหลผ่านช่องเปิด
การสร้างรูปร่าง	กำหนดโปรไฟล์หน้าตัด-ส่วนสุดท้าย
การไหลของวัสดุ	การเสียรูปพลาสติกผ่านแม่พิมพ์
การระบายความร้อนและการยืดกล้ามเนื้อ	ปรับรูปร่างให้แข็งแรง ยืดตรง และบรรเทาความเครียดภายใน
การตัดและการรักษาความร้อน	สร้างความยาวใช้งานได้ เสริมคุณสมบัติทางกล

 

ลำดับขั้นตอนทั้งหมดนี้ขับเคลื่อนโดยหลักการไหลของพลาสติกภายใต้ความกดดัน ทำให้การอัดขึ้นรูปเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงและหลากหลายในการผลิตโปรไฟล์อะลูมิเนียม

 

อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปแข็งแรงหรือไม่?

คุณเคยใช้การอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมที่ดูบางและสงสัยว่าจะแข็งแรงเพียงพอตามวัตถุประสงค์หรือไม่ ความแข็งแรงของอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปไม่ใช่คำตอบง่ายๆ ว่า "ใช่" หรือ "ไม่" ขึ้นอยู่กับโลหะผสมที่ใช้และการบำบัดความร้อนหลังการอัดขึ้นรูป{0}}เป็นอย่างมาก

ใช่ อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปอาจมีความแข็งแรงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำจากโลหะผสมที่อบด้วยความร้อน-และบ่มอย่างเหมาะสม อัตราส่วนความแข็งแรง-ต่อ-น้ำหนักเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานโครงสร้างที่ต้องการทั้งความเบาและความแข็งแกร่ง ตัวอย่างเช่น การอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม 6061-T6 (เกรดทั่วไป) มีความแข็งแรงให้ผลผลิตประมาณ 35,000 psi (240 MPa) และความต้านทานแรงดึงสูงสุดที่ 45,000 psi (310 MPa) ซึ่งเทียบได้กับเหล็กเหนียวบางชนิดแต่มีน้ำหนักเพียงหนึ่งในสาม โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงกว่า เช่น 7075-T6 สามารถรับความแข็งแกร่งที่มากยิ่งขึ้นได้ ทำให้อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับทุกสิ่งตั้งแต่โครงทางสถาปัตยกรรมไปจนถึงส่วนประกอบของรถยนต์

ที่ SWA Forging ความเชี่ยวชาญของเราอยู่ที่การเพิ่มความแข็งแกร่งของอะลูมิเนียมผ่านการตีขึ้นรูป ซึ่งสามารถปรับโครงสร้างของเกรนได้ไกลกว่าการอัดขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม เราเข้าใจและเคารพความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติของอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปคุณภาพ และบ่อยครั้งที่ส่วนประกอบหลอมของเรามาเสริมระบบที่ใช้โปรไฟล์อัดขึ้นรูป

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความแข็งแรงของอลูมิเนียมอัดขึ้นรูป

เรามาเจาะลึกถึงสิ่งที่ทำให้อะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปมีความแข็งแกร่ง:

การเลือกโลหะผสม:

หลักการ:ประเภทของอลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพิจารณาความแข็งแกร่ง อลูมิเนียมอัลลอยด์ถูกจัดประเภทกว้างๆ เป็น-รักษาความร้อน-ได้ (เช่น ซีรีส์ 1xxx, 3xxx, 5xxx) และ-รักษาด้วยความร้อนได้ (เช่น ซีรีส์ 2xxx, 6xxx, 7xxx)

แรงกระแทก:โลหะผสมที่บำบัดด้วยความร้อนได้-สามารถได้รับความแข็งแรงสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัดผ่านการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน ตัวอย่างเช่น 6061 (โลหะผสมที่บำบัดด้วยความร้อนได้) มีความแข็งแกร่งกว่า 3003 มาก (โลหะผสมที่ไม่-ทนความร้อน-ได้มาก)

การรักษาความร้อน (แบ่งเบาบรรเทา):

หลักการ:สำหรับโลหะผสมที่บำบัดด้วยความร้อนได้ ความแข็งแรงของการอัดขึ้นรูปจะได้รับการพัฒนาเป็นหลักหลังจากกระบวนการอัดขึ้นรูปผ่านการบำบัดความร้อนแบบควบคุมที่เรียกว่าการบ่ม (หรือการแข็งตัวด้วยการตกตะกอน) สิ่งนี้แสดงด้วยการกำหนดอารมณ์ "T" (เช่น T4, T5, T6)

แรงกระแทก:กระบวนการนี้ทำให้อนุภาคเล็กๆ ตกตะกอนภายในโครงสร้างจุลภาคของอะลูมิเนียม ซึ่ง "ตรึง" การเคลื่อนตัว และทำให้โลหะมีความแข็งแกร่งและแข็งขึ้นมาก การอัดขึ้นรูปที่ยังไม่ผ่านอายุ- (เช่น 6061-F หรือ 6061-O) จะค่อนข้างอ่อนเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่น T6

กระบวนการอัดรีดเอง:

หลักการ:การผลักอะลูมิเนียมผ่านแม่พิมพ์จะทำให้โครงสร้างเกรนของโลหะอยู่ในทิศทางของการอัดขึ้นรูป

แรงกระแทก:ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งในทิศทางตามยาวได้

ความหนาของผนังและการออกแบบโปรไฟล์:

หลักการ:แม้ว่าตัววัสดุจะมีความแข็งแกร่งอยู่แล้ว แต่การออกแบบหน้าตัดของการอัดขึ้นรูป-ก็มีบทบาทอย่างมากต่อประสิทธิภาพของโครงสร้าง การวางตำแหน่งวัสดุอย่างมีกลยุทธ์ (เช่น ส่วนกลวง สัน และหน้าแปลน) สามารถสร้างโปรไฟล์ที่แข็งและแข็งแรงได้

แรงกระแทก:โปรไฟล์การอัดรีดที่ออกแบบอย่างดี-สามารถโค้งงอได้สูงและมีความแกร่งเชิงบิดโดยใช้วัสดุเพียงเล็กน้อย

ตัวอย่างของจุดแข็งของโลหะผสมอลูมิเนียมอัดทั่วไป (ค่าทั่วไปสำหรับ T6 Temper):

6063-T6:มักใช้สำหรับงานสถาปัตยกรรม (กรอบหน้าต่าง ประตู) ความแข็งแรงดีสำหรับการใช้งาน แต่น้อยกว่า 6061

ความแข็งแรงของผลผลิต (YS): ~25,000 psi (172 MPa)

ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS): ~30,000 psi (207 MPa)

6061-T6:อัลลอยด์โครงสร้างสำหรับใช้งานทั่วไป-ทั่วไป

ความแข็งแรงของผลผลิต (YS): ~35,000 psi (240 MPa)

ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS): ~45,000 psi (310 MPa)

7075-T6:โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง-มาก มักใช้ในการบินและอวกาศ

ความแข็งแรงของผลผลิต (YS): ~73,000 psi (503 MPa)

ความต้านแรงดึงสูงสุด (UTS): ~83,000 psi (572 MPa)

 

อะลูมิเนียมอัลลอย (เทมเปอร์ทั่วไป)	กรณีการใช้งานหลัก	ความแข็งแรงของผลผลิตโดยทั่วไป (MPa)	ค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด (MPa) โดยทั่วไป
6063-T6	กรอบสถาปัตยกรรม, อุปกรณ์ตกแต่ง	172	207
6061-T6	โครงสร้างทั่วไป, ยานยนต์, เฟรมจักรยาน	240	310
7075-T6	ส่วนประกอบด้านอวกาศและความเครียดสูง-	503	572

โดยสรุป อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปมีความแข็งแรงจริงๆ และสามารถปรับความแข็งแรงได้อย่างแม่นยำผ่านการเลือกใช้โลหะผสมและการบำบัดความร้อนหลังการอัดขึ้นรูป- เพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานด้านโครงสร้างและการใช้งานที่หลากหลาย ทำให้เป็นวัสดุทางวิศวกรรมที่ทรงพลัง

 

ขั้นตอนหลักในการแปรรูปอะลูมิเนียมมีอะไรบ้าง?

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าอลูมิเนียมในการเดินทางโดยสมบูรณ์นั้นเริ่มจากการเป็นดินดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในมือคุณ? เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและหลายขั้นตอน-ซึ่งเน้นย้ำถึงความอเนกประสงค์ของวัสดุ

ขั้นตอนหลักในการแปรรูปอะลูมิเนียมมักเริ่มต้นด้วยการสกัดแร่อะลูมิเนียม ตามด้วยการกลั่นแร่อะลูมิเนียมให้เป็นอลูมินา (อะลูมิเนียมออกไซด์) โดยผ่านกระบวนการของไบเออร์ จากนั้น อลูมินาจะถูกหลอมให้เป็นโลหะอะลูมิเนียมปฐมภูมิโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลติก Hall-Héroult อลูมิเนียมปฐมภูมินี้จะถูกผสมแล้วหล่อเป็นแท่งหรือแท่งเหล็ก แบบฟอร์มดิบเหล่านี้จะถูกประดิษฐ์ขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป-ในเวลาต่อมา เช่น แผ่น แผ่น การอัดขึ้นรูป หรือส่วนประกอบปลอมแปลงผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การรีด การอัดรีด หรือการตีขึ้นรูป สุดท้าย ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป-เหล่านี้ต้องผ่านการตกแต่งและประกอบเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคหรืออุตสาหกรรมขั้นสุดท้าย การรีไซเคิลมีบทบาทสำคัญ โดยปล่อยให้อลูมิเนียม-เข้าสู่กระบวนการอีกครั้งในขั้นตอนการหล่อหรือการถลุง

ที่ SWA Forging เราอยู่ในขั้นตอน "การผลิต" โดยเชี่ยวชาญเป็นพิเศษในการตีวงแหวนและจานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-จากเหล็กแท่งยาว- เราเข้าใจขั้นตอนก่อนหน้าและขั้นตอนที่ประสบความสำเร็จ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ของเราบูรณาการเข้ากับห่วงโซ่การประมวลผลอะลูมิเนียมที่กว้างขึ้นสำหรับลูกค้าด้านการตัดเฉือนและการค้าของเรา

ภาพรวมที่ครอบคลุมของขั้นตอนการแปรรูปอะลูมิเนียม

เรามาดูรายละเอียดขั้นตอนสำคัญๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำให้ผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมมีชีวิตขึ้นมา:

การทำเหมืองแร่ (การสกัดอะลูมิเนียม):

กิจกรรม:อะลูมิเนียมไม่พบอยู่ในรูปแบบบริสุทธิ์ในธรรมชาติ สกัดจากแร่บอกไซต์เป็นหลัก ซึ่งโดยทั่วไปจะพบได้ใกล้กับพื้นผิวโลกและขุดในหลุมเปิด-

วัตถุประสงค์:เพื่อให้ได้วัตถุดิบที่มีส่วนผสมของอะลูมิเนียม

การกลั่น (กระบวนการของไบเออร์):

กิจกรรม:อะลูมิเนียมได้รับการประมวลผลทางเคมีเพื่อสกัดอลูมินา (อะลูมิเนียมออกไซด์, Al₂O₃) แร่อะลูมิเนียมถูกบด ละลายในโซดาไฟ (โซเดียมไฮดรอกไซด์) ภายใต้ความดันและความร้อนสูงและแยกสิ่งสกปรกออกจากกัน จากนั้นสารละลายที่เหลือจะถูกทำให้เย็นลง ส่งผลให้อลูมินาบริสุทธิ์ตกตะกอนออกมา

วัตถุประสงค์:เพื่อผลิตอลูมินาบริสุทธิ์ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการถลุง

การถลุงแร่ (ฮอลล์-กระบวนการHéroult):

กิจกรรม:อลูมินาถูกละลายในอ่างเกลือหลอมเหลว (ไครโอไลท์) จากนั้นให้กระแสไฟฟ้าอันทรงพลังในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ กระบวนการนี้จะแยกออกซิเจนออกจากอะลูมิเนียม ทำให้ได้โลหะอะลูมิเนียมปฐมภูมิที่หลอมละลาย ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ต้องใช้พลังงานมาก-

วัตถุประสงค์:เพื่อเปลี่ยนอลูมินาให้เป็นอะลูมิเนียมโลหะบริสุทธิ์

การผสมและการหล่อ:

กิจกรรม:โดยทั่วไปอะลูมิเนียมปฐมภูมิหลอมเหลวจะถูกรวมเข้ากับองค์ประกอบอื่นๆ (เช่น ทองแดง แมกนีเซียม ซิลิคอน สังกะสี) เพื่อสร้างโลหะผสมอะลูมิเนียมเฉพาะ ซึ่งมีคุณสมบัติที่ต้องการ (เช่น ความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน) จากนั้นโลหะผสมที่หลอมละลายนี้จะถูกหล่อเป็นรูปแบบต่างๆ เช่น แท่งโลหะขนาดใหญ่ แท่งเหล็กแท่ง (บล็อกทรงกระบอกที่ใช้สำหรับการอัดขึ้นรูปหรือการตีขึ้นรูป) หรือแผ่นพื้นกลิ้ง

วัตถุประสงค์:เพื่อปรับแต่งคุณสมบัติของโลหะสำหรับการใช้งานเฉพาะและสร้างรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับการผลิตต่อไป

การประดิษฐ์ (การสร้างรูปร่างและการขึ้นรูป):

กิจกรรม:นี่คือจุดที่หล่อโลหะ เหล็กแท่ง หรือแผ่นคอนกรีตเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป- กระบวนการผลิตทั่วไป ได้แก่ :

กลิ้ง:การผ่านแผ่นพื้นผ่านลูกกลิ้งเพื่อผลิตแผ่น แผ่น และฟอยล์ที่มีความหนาต่างๆ

การอัดขึ้นรูป:การผลักเหล็กแท่งผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงเพื่อสร้างโปรไฟล์ที่ต่อเนื่อง

การตี:การทำความร้อนและการขึ้นรูปแท่งเหล็กหรือแท่งโลหะโดยใช้แรงอัด (ค้อนหรือเครื่องอัด) เพื่อผลิตส่วนประกอบที่มีความแข็งแรงสูง-พร้อมโครงสร้างเกรนที่ผ่านการขัดเกลา (นี่คือความเชี่ยวชาญของ SWA Forging)

การวาดภาพ:การดึงวัสดุผ่านแม่พิมพ์เพื่อผลิตลวดหรือท่อไร้ตะเข็บ

วัตถุประสงค์:เพื่อให้อลูมิเนียมมีรูปแบบโครงสร้างพื้นฐานสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมและผู้บริโภค

การตกแต่งและการประกอบ:

กิจกรรม:ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป-ต้องผ่านการประมวลผลเพิ่มเติม เช่น การตัดเฉือน การเชื่อม การรักษาพื้นผิว (เช่น อโนไดซ์ การเคลือบผง การขัดเงา) การตัด และการประกอบเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

วัตถุประสงค์:เพื่อสร้างส่วนประกอบหรือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปให้พร้อมใช้งานตามวัตถุประสงค์

การรีไซเคิล:

กิจกรรม:อลูมิเนียมสามารถรีไซเคิลได้สูง เศษอะลูมิเนียมสามารถหลอมและ-ผสมใหม่ได้ โดยข้ามขั้นตอน-การทำเหมือง การกลั่น และการถลุงที่ใช้พลังงานเข้มข้น

วัตถุประสงค์:เพื่อลดการใช้พลังงาน ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และนำวัสดุที่มีคุณค่ากลับมาใช้ใหม่

 

เวทีหลัก	กิจกรรมที่สำคัญ	เอาท์พุต
1. การทำเหมืองแร่	การสกัดแร่อะลูมิเนียม	แร่บอกไซต์ดิบ
2. การกลั่น	กระบวนการของไบเออร์: บอกไซต์ถึงอลูมินา (Al₂O₃)	ผงอลูมินาบริสุทธิ์
3. การถลุง	ฮอลล์-กระบวนการHéroult: อลูมินาถึงอะลูมิเนียมปฐมภูมิ	อลูมิเนียมปฐมภูมิหลอมเหลว
4. การผสมและการหล่อ	การเติมธาตุอื่นๆ หล่อเป็นแท่ง/แท่ง/แผ่นคอนกรีต	อลูมิเนียมอัลลอยด์ในรูปแบบการหล่อต่างๆ
5. การประดิษฐ์	การกลิ้ง การอัดรีด การตีขึ้นรูป การวาดภาพ (กระบวนการสร้างรูปร่าง)	แผ่น แผ่น แผ่นรีด ชิ้นส่วนหลอม ลวด ท่อ
6. การตกแต่งและการประกอบ	การตัดเฉือน การเชื่อม การรักษาพื้นผิว การประกอบขั้นสุดท้าย	สินค้าสำเร็จรูป (เช่น อะไหล่รถยนต์ กรอบหน้าต่าง)
7. การรีไซเคิล	การหลอมและ-การนำเศษอะลูมิเนียมกลับมาผสมใหม่	อลูมิเนียมอัลลอยด์ใหม่สำหรับการหล่อ/การประดิษฐ์

 

ห่วงโซ่ที่ครอบคลุมนี้ช่วยให้แน่ใจว่าอะลูมิเนียมได้รับการเปลี่ยนจากวัตถุดิบเป็นผลิตภัณฑ์จำนวนนับไม่ถ้วนที่เราใช้ในแต่ละวันอย่างมีประสิทธิภาพ และการรีไซเคิลมีบทบาทสำคัญมากขึ้น

 

อลูมิเนียมเกรดใดที่ใช้ในการอัดขึ้นรูป?

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าทำไมส่วนประกอบอะลูมิเนียมบางชิ้นจึงดูทนทานและแข็งแกร่ง ในขณะที่บางชิ้นก็มีความยืดหยุ่นมากกว่า "เกรด" ของอะลูมิเนียม-ซึ่งหมายถึงการกำหนดโลหะผสมโดยเฉพาะ-เป็นปัจจัยสำคัญ และสำหรับการอัดขึ้นรูป เกรดบางเกรดจะใช้ได้ทั่วไปและเหมาะสมกว่าเกรดอื่นๆ มาก

เกรดอะลูมิเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการอัดขึ้นรูปคือซีรีส์ 6xxx โดยเฉพาะ 6063 และ 6061 โลหะผสมเหล่านี้ได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากมีความสามารถในการอัดขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงที่ดี (โดยเฉพาะหลังการอบชุบด้วยความร้อนด้วยอุณหภูมิ T5 หรือ T6) ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก และผิวสำเร็จที่ดี. 6063 เป็นที่นิยมสำหรับการใช้งานทางสถาปัตยกรรมที่ความสวยงามและความสามารถในการอัดขึ้นรูปเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ในขณะที่ 6061 ให้ความแข็งแกร่งที่สูงกว่าสำหรับส่วนประกอบโครงสร้าง เกรดอื่นๆ เช่น 1xxx, 3xxx, 5xxx และ 7xxx ก็สามารถนำไปอัดขึ้นรูปสำหรับการใช้งานเฉพาะได้ แต่อาจมีความท้าทายมากกว่าหรือมีชุดคุณสมบัติที่แตกต่างกัน

ที่ SWA Forging เรามักจะทำงานกับโลหะผสมจากซีรีส์ 6xxx และ 7xxx สำหรับการตีขึ้นรูปของเรา เนื่องจากเกรดเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกลที่ลูกค้าของเราต้องการสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง- ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโลหะผสมเหล่านี้ขยายไปสู่ความสามารถในการอัดขึ้นรูป ซึ่งช่วยให้เราทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพกับลูกค้าที่ผสานรวมส่วนประกอบทั้งแบบหลอมและแบบอัดขึ้นรูป

เกรดอะลูมิเนียมทั่วไปสำหรับการอัดขึ้นรูปและคุณลักษณะเฉพาะ

เรามาดูรายละเอียดเกรดเฉพาะที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการอัดขึ้นรูปและเหตุผลที่เลือกเกรดเหล่านี้กัน:

ซีรีส์ 6xxx (อะลูมิเนียม-แมกนีเซียม-ซิลิคอนอัลลอยด์):

6063:นี่คือโลหะผสมอัดขึ้นรูปที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก

ทำไมต้องอัด:ความสามารถในการอัดขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม ช่วยให้ได้รูปทรงที่ซับซ้อนและสลับซับซ้อนพร้อมผิวสำเร็จที่ดี ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก ความแข็งแรงที่ดีหลังการอบชุบด้วยความร้อน T5 หรือ T6

การใช้งานทั่วไป:การใช้งานทางสถาปัตยกรรม (กรอบหน้าต่าง กรอบประตู ผนังม่าน) อุปกรณ์ตกแต่ง ส่วนโครงสร้างมาตรฐาน ราวจับ

6061:โลหะผสมที่มีโครงสร้างแข็งแรง

ทำไมต้องอัด:สามารถอัดรีดได้ดี มีความแข็งแรงสูงกว่า 6063 (โดยเฉพาะในอุณหภูมิ T6) ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และเชื่อมได้ดี

การใช้งานทั่วไป:ส่วนประกอบโครงสร้าง ชิ้นส่วนยานยนต์ เฟรมจักรยาน การใช้งานทางทะเล การผลิตทั่วไปที่ต้องการความแข็งแรงสูงกว่า 6063

6005/6005A:คล้ายกับ 6061 แต่มักจะมีความสามารถในการอัดขึ้นรูปได้ดีกว่า

ทำไมต้องอัด:การผสมผสานที่ดีของความแข็งแรง ความสามารถในการอัดขึ้นรูป และความต้านทานการกัดกร่อน

การใช้งานทั่วไป:การใช้งานด้านการขนส่ง (รถยนต์รถไฟ รถโดยสาร) โครงโครงสร้างเบา

ซีรี่ส์อื่น ๆ ที่ใช้สำหรับการอัดขึ้นรูป (ไม่ธรรมดาหรือเฉพาะทาง):

ซีรีส์ 1xxx (อะลูมิเนียมบริสุทธิ์):

ทำไมต้องอัด:ขึ้นรูปได้ดีมาก มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม

การใช้งานทั่วไป:บัสบาร์ไฟฟ้า ส่วนประกอบการแลกเปลี่ยนความร้อน อุปกรณ์เคมี (เมื่อต้องการความบริสุทธิ์สูง) ความแข็งแรงลดลง

ซีรีส์ 3xxx (อะลูมิเนียม-โลหะผสมแมงกานีส):

ทำไมต้องอัด:มีความแข็งแรงปานกลาง ขึ้นรูปได้ดี และทนต่อการกัดกร่อน

การใช้งานทั่วไป:เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อชลประทาน ซึ่งพบได้น้อยสำหรับการอัดขึ้นรูปโครงสร้าง

ซีรีส์ 5xxx (อะลูมิเนียม-แมกนีเซียมอัลลอยด์):

ทำไมต้องอัด:ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมทางทะเล สามารถเชื่อมได้ดี การพ่นออกเพื่อให้ได้รูปทรงที่ซับซ้อนอาจเป็นเรื่องท้าทาย

การใช้งานทั่วไป:ส่วนประกอบโครงสร้างทางทะเล ภาชนะรับแรงดัน (ซึ่งความสามารถในการเชื่อมและการกัดกร่อนเป็นกุญแจสำคัญ)

ซีรีส์ 7xxx (อะลูมิเนียม-สังกะสี-แมกนีเซียม-โลหะผสมทองแดง):

ทำไมต้องอัด:อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงที่สุด (เช่น 7075, 7005) รีดออกได้ยากเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวในระยะสั้นเมื่อร้อน

การใช้งานทั่วไป:ส่วนประกอบการบินและอวกาศ อุปกรณ์กีฬาประสิทธิภาพสูง- การใช้งานทางการทหาร (ที่ความแข็งแกร่งสูงสุดเป็นสิ่งสำคัญที่สุด) มักใช้สำหรับรูปทรงที่เรียบง่ายกว่า

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเลือกเกรดสำหรับการอัดขึ้นรูป:

ความสามารถในการอัดขึ้นรูป:โลหะผสมสามารถดันผ่านแม่พิมพ์ได้ง่ายและสม่ำเสมอเพียงใด โดยเฉพาะสำหรับโปรไฟล์ที่มีผนังซับซ้อนหรือบาง-

ข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง:คุณสมบัติทางกลที่จำเป็นสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย

ความต้านทานการกัดกร่อน:ประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ

ความสามารถในการเชื่อม:การเชื่อมโปรไฟล์ที่อัดขึ้นรูปสามารถเชื่อมเข้าด้วยกันได้ง่ายเพียงใด

เสร็จสิ้นพื้นผิว:คุณภาพความสวยงามที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ค่าใช้จ่าย:ต้นทุนวัสดุและต้นทุนการประมวลผล

ซีรี่ส์อะลูมิเนียม (องค์ประกอบหลัก)	ลักษณะสำคัญสำหรับการอัดขึ้นรูป	การใช้การอัดขึ้นรูปทั่วไป
1xxx (อัลบริสุทธิ์)	การนำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม ทนต่อการกัดกร่อน มีความแข็งแรงต่ำ	บัสบาร์ไฟฟ้า, ตัวระบายความร้อน
3xxx (อัล-ล้าน)	ความแข็งแรงปานกลาง ขึ้นรูปได้ดี ทนต่อการกัดกร่อน	เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อทั่วไป
5xxx (อัล-มก.)	ทนต่อการกัดกร่อนในทะเลได้ดีเยี่ยม เชื่อมได้ดี มีความแข็งแรงปานกลาง	โครงสร้างทางทะเล ภาชนะรับความดัน (อาจเป็นเรื่องยากที่จะขับไล่)
6xxx (อัล-มก.-ศรี)	ความสามารถในการอัดขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรงที่ดี (T5/T6) ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี	พบมากที่สุดสำหรับโปรไฟล์สถาปัตยกรรมและโครงสร้างทั่วไป
7xxx (อัล-สังกะสี-มก.-ลูกบาศ์ก)	มีความแข็งแรงสูงมาก มักท้าทายในการอัดขึ้นรูปเพื่อให้ได้รูปทรงที่ซับซ้อน	การบินและอวกาศ โครงสร้างประสิทธิภาพสูง- (โปรไฟล์ที่เรียบง่ายกว่า)

 

ซีรีส์ 6xxx โดยเฉพาะรุ่น 6063 และ 6061 ถือเป็นจุดแข็งของการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม เนื่องจากมีความสมดุลในอุดมคติของความสามารถในการอัดขึ้นรูป ความแข็งแรง และคุณสมบัติอื่นๆ ที่พึงประสงค์

 

บทสรุป

กระบวนการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมเกี่ยวข้องกับการดันแท่งอะลูมิเนียมที่ได้รับความร้อนผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงเพื่อสร้างโปรไฟล์ที่ต่อเนื่องและสม่ำเสมอ เทคนิคนี้ใช้ประโยชน์จากความเป็นพลาสติกของอะลูมิเนียมที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้มีรูปร่าง เช่น กรอบหน้าต่างหรือแผ่นระบายความร้อน อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปอาจมีความแข็งแรงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำจากโลหะผสมที่อบด้วยความร้อน- เช่น 6061-T6 หรือ 7075-T6 ขั้นตอนหลักของการแปรรูปอะลูมิเนียม ได้แก่ การทำเหมืองแร่บอกไซต์ การกลั่นให้เป็นอลูมินา การถลุงให้เป็นอะลูมิเนียมปฐมภูมิ การผสมและการหล่อ วิธีการผลิตต่างๆ เช่น การอัดขึ้นรูปหรือการตีขึ้นรูป และสุดท้ายคือการตกแต่งขั้นสุดท้ายและการประกอบ ซีรีส์ 6xxx โดยเฉพาะ 6063 และ 6061 เป็นเกรดอะลูมิเนียมที่ใช้กันทั่วไปและเหมาะสมที่สุดสำหรับการอัดขึ้นรูป เนื่องจากมีความสามารถในการอัดขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงดี และทนทานต่อการกัดกร่อน