Definicija procesa ekstruzije aluminijuma:
Ekstruzija aluminijuma (ili aluminijumsko ekstruziono prelivanje) je metoda prerade plastike u kojoj se gredica aluminijuma podvrgava jakom pritisku u šupljini kalupa (ili cilindru za ekstruziju), primoravajući aluminijumsku gredicu da se podvrgne usmerenoj plastičnoj deformaciji i ekstruziji kroz otvor kalupa, čime se dobijaju delovi ili poluproizvodi željenog poprečnog oblika{0} dimenzije i određena mehanička svojstva.
Aluminijske kalupe za ekstruziju:
Za inženjere dizajna proizvoda, iako sami ne dizajniramo aluminijske kalupe za ekstruziju, razumijevanje osnovne strukture kalupa za ekstruziju i mehanizama pomoću kojih oblikuju različite profile ekstruzije može pomoći u optimizaciji dizajna ekstrudiranih dijelova, smanjenju troškova kalupa i poboljšanju efikasnosti proizvodnje.
2.1 Šta je matrica za ekstruziju?
Matrica za ekstruziju je u osnovi debela, okrugla čelična ploča koja sadrži jedan ili više otvora za oblikovanje željenog profila. Obično su napravljeni od H-13 alatnog čelika i termički su obrađeni kako bi izdržali pritisak i toplinu vrućeg aluminija koji prolazi kroz kalup.
2.1 Klasifikacija kalupa za ekstruziju
Prema obliku poprečnog -presjeka aluminijumskih ekstruzija, odgovarajuće matrice se dijele na tri tipa: pune kalupe, polu{1}}šuplje i šuplje kalupe. Među njima, šuplje matrice imaju najsloženiju strukturu, sklone su habanju i lomljenju, a ujedno su i najskuplje.
2.3 Životni vijek ekstruzionih kalupa
Akumulacija topline i neujednačeni pritisak uzrokovani dizajnom aluminijskih dijelova za ekstruziju (kao što su tanki zidovi, neujednačene debljine stijenki i izbočene karakteristike) najveći su ubice životnog vijeka matrice za ekstruziju.
Iskusni inženjeri kalupa za ekstruziju mogu dizajnirati kalupe za kontrolu topline i neujednačenog pritiska, te smanjiti brzinu ekstruzije kako bi produžili vijek trajanja matrice, ali na kraju se kalupi moraju zamijeniti.
Prije dizajniranja aluminijskih dijelova za ekstruziju, inženjeri konstrukcije proizvoda trebali bi razumjeti koje karakteristike dizajna najznačajnije utiču na troškove proizvodnje kalupa. Gdje je moguće, modifikacija dizajna poprečnog presjeka za ekstruziju aluminija, postavljanje odgovarajućih tolerancija i odabir odgovarajućih aluminijskih legura može uštedjeti na troškovima proizvodnje aluminijumskih kalupa za ekstruziju.
Prednosti procesa ekstruzije aluminijuma
1) Trajnost
Jedna od najznačajnijih prednosti aluminijuma je njegova otpornost na koroziju i vremenske uslove. Aluminij je prirodno otporan na rđu i koroziju bez ikakvog dodatnog tretmana. To je zbog tankog, prirodno formiranog zaštitnog sloja aluminijum oksida na njegovoj površini. Anodizacija može dodatno poboljšati njegovu otpornost na koroziju.
2) Lagan i jak
Aluminij je više od 33% lakši od čelika, a zadržava većinu svoje snage. Vlačna čvrstoća većine aluminijskih legura kreće se od oko 70 do 700 MPa, dok je njegova gustina otprilike dvije-trećine od čelika.
Inženjeri za dizajn proizvoda ne moraju da brinu o čvrstoći aluminijumskih delova za ekstruziju. U industrijama kao što su građevinarstvo i automobilska industrija, mogu se koristiti kao strukturne komponente i često su najbolja alternativa drugim metalnim materijalima. Da bi se postigao lagani dizajn i smanjila potrošnja energije, automobilska industrija uveliko koristi legure aluminija.
3) Dobra toplotna provodljivost
Toplotna provodljivost aluminijuma je veoma slična bakru, ali je mnogo lakša.
Aluminij je odličan provodnik topline, a aluminijumski profili za ekstruziju mogu biti dizajnirani tako da maksimiziraju površinu{0}}koju provodi toplinu i formiraju toplinske kanale. Tipičan primer su kompjuterski CPU hladnjaci, gde se aluminijum koristi za odvođenje toplote od CPU-a.
4) Moderan izgled
Ekstrudirani aluminij se može farbati, galvanizirati, polirati i anodizirati, pružajući inženjerima širi raspon mogućnosti izgleda od drugih materijala.
5) Širok spektar aplikacija
Skoro svaki oblik poprečnog{0}}presjeka može se formirati ekstruzijom aluminijuma, tako da su primjene ekstruzije aluminija vrlo široke. Inženjeri mogu dizajnirati različite profile kako bi zadovoljili zahtjeve različitih okruženja primjene.
6) Jednostavna sekundarna obrada
Aluminijumske ekstruzije se mogu lako oblikovati, rezati, bušiti, mašinski obrađivati, štancati, savijati i zavarivati kako bi zadovoljile specifične svrhe.
7) Kratak ciklus obrade kalupa i niska cijena
Aluminijski kalupi za ekstruziju su jednostavni, s kratkim ciklusom obrade i niskom cijenom. Ovo je AEC-ovo poređenje ekstruzije aluminijuma sa drugim procesima, samo za referencu.
8) Upijanje udara i deformacija
U zgradama, aluminijske ekstruzije mogu izdržati deformacije uzrokovane vremenskim i strukturalnim pomicanjem. U transportnim vozilima mogu apsorbirati energiju udara. Aluminijske ekstruzije održavaju snagu i fleksibilnost pod opterećenjem i odbijaju se od udaraca.
