1. アルミニウムおよびアルミニウム合金特殊精密押出材の特徴
このタイプの製品には、特殊な形状、薄い肉厚、軽いユニット重量、および非常に厳しい公差要件があります。このような製品は通常、アルミニウム合金の精密（または超精密）形材（パイプ）と呼ばれ、その製品を製造する技術のことを精密と呼びます。（または超精密）押出成形。
アルミニウム合金の特殊精密（超精密）押出材の主な特長は次のとおりです。
(1)品種が多く、ロットが少なく、そのほとんどが特殊用途の押出材であり、パイプ、バー、異形材などの押出製品全般を含め、ほぼあらゆる分野、生活のあらゆる場面で使用されています。さまざまな合金と状態を含むワイヤー。断面が小さく、肉厚が薄く、軽量で、ロットが小さいため、一般に生産を組織化するのは簡単ではありません。
(2) 複雑な形状および特殊な輪郭。ほとんどの場合、形状が平らで幅が広く、翼があり、歯があり、多孔質のプロファイルまたはパイプです。単位体積あたりの表面積が大きく、製造技術が難しい。
(3) 幅広い用途、特殊な性能および機能要件。製品の使用要件を満たすために、1×××から8×××シリーズまでのほぼすべての合金と数十の処理状態をカバーする多くの合金状態が選択され、高い技術内容が含まれています。
(4) 精巧な外観と肉厚の薄さは、一般に 0.5 mm 未満、中には約 0.1 mm に達するものもあります。1 メートルあたりの重さはわずか数グラムから数十グラムですが、長さは数メートル、場合によっては数百メートルに達することもあります。 。
5) 断面の寸法精度と幾何公差の要件は非常に厳しいです。一般に、小型アルミニウム合金の精密プロファイルの公差は、JIS、GB、ASTM 規格の特級公差の 2 倍以上厳しいものとなります。一般的な精密アルミニウム合金形材の肉厚公差は±0.04mm～0.07mmであることが求められますが、超精密アルミニウム合金形材の断面寸法公差は±0.01mmにも達します。たとえば、ポテンショメータに使用される精密アルミニウムプロファイルの重量は 30g/m、断面サイズの公差範囲は ±0.07mm です。織機用精密アルミ形材の断面寸法公差は±0.04mm、角度偏差は0.5°以内、曲げ度は0.83×Lです。また、自動車用の高精度極薄扁平管は、幅20mm、高さ1.7mm、肉厚0.17±0.01mm、穴数24の典型的な超精密アルミニウム合金形材です。
(6) 技術的な内容が高く、製造が非常に難しく、押出装置、ツール、ビレット、製造プロセスに特別な要件があります。図 1 は、いくつかの小型精密アルミニウム合金プロファイルの断面の例です。
2. アルミニウム合金特殊精密押出材の分類
精密または超精密アルミニウム合金押出材は、電子機器、通信機器および最先端科学、国防および軍事産業、精密機械機器、弱電流機器、航空宇宙、原子力産業、エネルギーおよび電力、潜水艦および船舶、自動車および輸送用具、医療機器、ハードウェアツール、照明、写真および電子機器。一般に、精密または超精密アルミニウム合金押出材は、その外観特性に応じて 2 つのカテゴリに分類できます。1 つ目は、寸法が小さいプロファイルです。このタイプのプロファイルは、超小型プロファイルまたはミニシェイプとも呼ばれます。全体の大きさは通常わずか数ミリメートル、最小肉厚は0.5ミリメートル未満、単位重量は1メートルあたり数グラムから数十グラムです。サイズが小さいため、通常は厳しい公差が必要です。例えば、断面寸法の公差は±0.05mm以内です。また、押出製品の真直度やねじれに対する要求も非常に厳しいです。
もう 1 つは、断面サイズはあまり小さくないが、寸法公差が非常に厳しいプロファイルや、断面サイズは大きくても断面形状が複雑で肉厚が薄いプロファイルです。図2は、日本企業が特殊な分割金型を備えた1630万Nの横型油圧プレスで押し出した自動車用エアコンコンデンサー用の特殊形状チューブ（工業用純アルミニウム）を示しています。このタイプの異形材の押出成形の難易度は、前者の超小型異形材と同等です。大きな断面サイズと非常に厳しい公差要件を備えた押出形材には、高度な金型設計技術が必要とされるだけでなく、ブランクから完成品に至るまでの製造プロセス全体に対する厳密な管理技術も必要となります。
1980年代初頭以降、Conform連続押出技術の実用化と産業技術の発展により、小型・超小型異形品の押出加工が急速に発展しました。しかし、設備の制限、製品の品質要件、押出技術の進歩などのさまざまな理由により、従来の押出装置での小型プロファイルの生産が依然として大きな割合を占めています。図2に従来の分割ダイスの押出精度プロファイルを示します。金型の寿命 (特にシャントブリッジと金型コアの強度と耐摩耗性) と押出時の材料の流れが、その生産に影響を与える主な要因となります。これは、プロファイルを押し出す場合、金型コアのサイズが小さく、形状が複雑であり、強度と耐摩耗性が金型の寿命に影響を与える重要な要素であるためであり、金型の寿命は生産コストに直接影響します。一方、精密プロファイルの多くは薄肉で複雑な形状をしており、押出プロセス中の材料の流れがプロファイルの形状や寸法精度に直接影響します。
ビレット表面の酸化膜や油分の製品への流入を防ぎ、製品の均一で信頼性の高い品質を確保するため、押出前に設定温度に加熱したビレットを剥離（ホットピーリングといいます）し、その後、すぐに押出バレルに入れて押出します。同時に、押出成形後の過剰な圧力を除去し、次の押出成形にガスケットを取り付けるプロセス中に、ガスケットに油や汚れが付着しないように、押出成形されたガスケットを清浄に保つ必要があります。
特殊精密アルミニウム合金押出材は、断面寸法精度と形状・位置公差により、特殊精密アルミニウム合金形材と小型（ミニチュア）超高精度アルミニウム合金形材に分けられます。一般に、その精度は国家標準（GB、JIS、ASTMなど）を超え、超高精度は特殊精密アルミニウム合金プロファイルと呼ばれ、たとえば、寸法公差は±0.1mm以上、肉厚公差は±0.1mm以上です。異形材やパイプの破面は±0.05mm～±0.03mm以内です。
形状公差±0.09mm、肉厚公差±0.03mm～±など、国家基準の超高精度の2倍以上の精度を小型（ミニチュア）超高精度アルミニウム合金形材と呼びます。小さい（ミニチュア）プロファイルまたはパイプの場合は 0.01mm。
3. アルミニウムおよびアルミニウム合金特殊精密押出材の開発見通し
2017年、世界のアルミニウム加工素材の生産・販売量は6000kt/aを超え、このうちアルミニウムおよびアルミニウム合金押出材の生産・販売量は25000kt/aを超え、全世界の生産・販売量の40％以上を占めています。アルミニウム。アルミ押出中形材が90％を占め、そのうち一般形材・棒材と中小型土木用形材が80％以上を占め、中大型形材と特殊特殊形材・棒材は約20％にとどまる。 15%。アルミニウム合金押出材の中でパイプが占める割合は約8％であるのに対し、異形パイプや特殊特殊パイプは約20％に過ぎません。上記から、アルミニウムおよびアルミニウム合金押出材の最大の生産および販売であり、最も広く使用されているのは、中小規模の土木建築用形材、一般形材および棒およびパイプであることがわかります。また、特殊な形状、バー、パイプは約 15% にすぎません。そのような製品の主な特徴は次のとおりです。特殊な機能または性能を備えています。特定の目的に特化したもの。仕様サイズが大きいか小さい。非常に高い寸法精度または表面要件を備えています。そのため、品種が多くなり、ロットが少なくなり、特別な工程が増えたり、特殊な設備や工具が追加されたりする必要があり、生産が難しく技術内容が高く、生産コストが増加し、付加価値が高まります。
科学技術の進歩と人々の生活水準の継続的な向上に伴い、アルミニウムおよびアルミニウム合金押出製品の生産量、品質、多様性に対する要求はますます高まっており、特に近年では製品のパーソナライズ化が進んでいます。パーソナライズされた特性と特定の用途を備えた特殊なプロファイルとパイプの開発を推進しました。
超精密プロファイルは、電子機器、通信、郵便および電気通信機器、精密機械、精密機器、弱電流機器、航空宇宙、原子力潜水艦および船舶、自動車産業およびその他の小型、薄壁、断面サイズが非常に大きい分野で広く使用されています。精密な部品。通常、公差要件は非常に厳しく、たとえば、断面外形サイズの公差は ±0.10 mm 未満、肉厚の公差は ±0.05 mm 未満です。また、押出成形品の平面度、ねじれなどの形状や位置の公差も非常に厳しい。また、特殊小型超精密アルミニウム合金異形材の押出加工では、設備、金型、工程に非常に厳しい要件が求められます。現代産業、最先端の国防、科学研究やその他の取り組みの急速な発展と個人化の度合いの向上により、小型超精密プロファイルの数、種類、品質はますます高くなっていますが、近年では、当社は、高品質の小型超精密アルミニウム合金プロファイルを数多く開発、生産してきましたが、依然として市場のニーズを満たすことができません。特に、小型超精密アルミニウム合金プロファイルの生産に関しては、国内の技術と設備の間にまだ大きなギャップがあります。 -精密アルミニウム合金プロファイルと国際先進レベルでは、国内外の市場の需要を満たすことができず、追いつく必要があります。
4. 結論
アルミニウムおよびアルミニウム合金の特殊精密押出成形品（プロファイルおよびパイプ）は一種の複雑な形状であり、肉厚が薄く、寸法公差および形状および位置精度の要件が非常に厳しく、技術内容が高く、高精細材料の生産が困難であり、国家の経済と国防に不可欠な主要材料であり、用途が非常に広く、材料の発展の見通しが有望です。この製品の製造には、ビレット、工具、押出装置、および押出プロセスに関する特別な要件があり、優れた製品をバッチで得るためには、一連の重要な技術的問題を解決する必要があります。
MAT Aluminium の May Jiang が編集
投稿時刻: 2024 年 4 月 7 日
