¿Cómo garantizar la estabilidad dimensional de los productos de extrusión de aluminio?

Concepto básico de estabilidad dimensional
La estabilidad dimensional de productos de extrusión de aluminio se refiere a la capacidad de los perfiles de aluminio para mantener sus dimensiones dentro de sus tolerancias de diseño durante la formación, enfriamiento, transporte, almacenamiento y uso. Esta característica es crítica para aplicaciones industriales que requieren conexiones, ensamblaje o sellado de alta precisión. Las desviaciones dimensionales pueden conducir a dificultades de ensamblaje, resistencia reducida o incluso una falla funcional, por lo que múltiples factores influyentes deben controlarse de manera integral en el proceso de diseño y fabricación.

La influencia de la selección de aleaciones en la estabilidad dimensional
La composición de la aleación determina directamente el grado de deformación térmica, la velocidad de contracción del enfriamiento y el estrés térmico residual del aluminio durante la extrusión. Las aleaciones de la serie 6000 comúnmente utilizadas (como 6061 y 6063) se utilizan ampliamente en productos con altos requisitos para la estabilidad dimensional debido a su buen rendimiento de procesamiento y alta estabilidad térmica. Por el contrario, unas aleaciones de la serie 7000 con mayor resistencia son propensas a la deformación después del trabajo en caliente, y se requieren control de enfriamiento adicional y postprocesamiento cuando se usan.

Precisión y diseño de la extrusión Dies
El troquel de extrusión es una herramienta directa para determinar la forma transversal y la precisión dimensional del producto. Si el dado tiene errores de procesamiento, deformación térmica o ensamblaje suelto, es fácil causar la pérdida de control dimensional local durante el proceso de extrusión. Para garantizar la precisión del molde, se requiere tecnología de mecanizado CNC, y el tratamiento térmico y el refuerzo rígido se realizan de acuerdo con las características de uso del moho a altas temperaturas. Además, el diseño del canal de flujo de moho también debe ser razonable para evitar el flujo de metal desigual causando la deformación del perfil.

Optimización de los parámetros del proceso de extrusión
El control de la temperatura de extrusión, la velocidad y la presión es un factor clave que afecta la estabilidad dimensional. La temperatura de extrusión excesiva puede conducir fácilmente a un flujo de metal de plástico excesivo, lo que dificulta controlar el tamaño; La velocidad de extrusión excesiva puede causar problemas como "curva de plátano" o deformación final. Por lo tanto, es necesario establecer razonablemente los parámetros del extrusor de acuerdo con el modelo de aleación de aluminio y la forma del producto, y utilizar el sistema de monitoreo de datos para mantener el proceso estable. Además, ajustar la dirección de extrusión y el ángulo de alimentación también puede ayudar a reducir la deformación lateral del perfil.

El papel del proceso de enfriamiento y enderezado
Los perfiles de aluminio deben enfriarse inmediatamente después de la demolación para evitar la flexión o la torsión causada por el estrés térmico excesivo. Los métodos de enfriamiento comunes incluyen enfriamiento de aire, enfriamiento de la niebla de agua o enfriamiento del tanque de agua, y diferentes métodos son adecuados para productos de diferentes espesores y formas transversales. Después del enfriamiento, se requiere un tratamiento de alisado, y la posible deformación menor se ajusta dentro del rango de tolerancia a través del equipo de alisado mecánico. Si el enfriamiento es desigual o el ángulo de alisado está controlado incorrectamente, puede ser contraproducente y causar desviación dimensional.

Suplementos de tratamiento de envejecimiento estabilidad
Para los productos de extrusión de aluminio que necesitan mejorar la resistencia y la estabilidad estructural, generalmente se organiza el envejecimiento artificial o el tratamiento de envejecimiento natural. El envejecimiento artificial controla la temperatura y el tiempo para promover la formación de una estructura estable de precipitados dentro del cristal de metal, mejorando así la estabilidad dimensional y las propiedades mecánicas. Cabe señalar que si la temperatura es demasiado alta o el tiempo es demasiado largo durante el proceso de envejecimiento, también causará cambios dimensionales, por lo que se deben usar parámetros del proceso estándar.

Control de los factores de almacenamiento y ambientales
Los perfiles de aluminio son sensibles a los cambios en el entorno externo. Las diferencias de temperatura, la humedad y el estrés de almacenamiento tendrán un cierto impacto en sus dimensiones. Durante el transporte y el almacenamiento, debe evitarse que las extrusiones estén apiladas demasiado pesadas o deformadas por la humedad. El uso razonable de entre paréntesis, cojines y equipos de ventilación puede reducir efectivamente las desviaciones dimensionales geométricas causadas por fuerzas externas o expansión y contracción térmica.

Inspección y proceso de control de calidad
La inspección de dimensiones es un medio directo para evaluar la estabilidad. Las calibradores, los instrumentos de medición de tres coordenadas, los proyectores de perfil y otras herramientas generalmente se usan para realizar inspecciones aleatorias de longitud, grosor, planitud, etc. Para garantizar la precisión de los datos, la prueba debe llevarse a cabo en una sala de temperatura constante para evitar la expansión térmica y la contracción que afectan los resultados de la medición. Al mismo tiempo, la implementación de la inspección de la primera pieza, la inspección de la patrulla y la inspección final durante el proceso de producción de extrusión puede detectar y corregir las desviaciones dimensionales de manera oportuna.

Tabla de comparación del impacto de diferentes factores en la estabilidad dimensional