Aluminiumprofil: optimaler Querschnitt

Aluminiumextrusion

Manchmal drücken Aluminiumprofile im Vergleich zum Auspressen von Zahnpasta aus einer Tube. In gewisser Weise sind diese Prozesse ähnlich., aber Strangpressen von Aluminiumprofilen mit komplexen Querschnitten und, Außerdem, Hohe Qualität, sicher, viel schwierigere und sehr schwierige Aufgabe. Das Strangpressen von Aluminium erfordert hohe Temperaturen und Drücke, präzise Steuerung und, natürlich, komplexe Ausrüstung - Strangpresse.

Wie werden Aluminiumprofile hergestellt

Ein wichtiger Teil dieses Prozesses ist Matrix. Die einfachste Form der Matrix ist eine Stahlscheibe mit einem Loch, dessen Kontur mit dem Profilquerschnitt übereinstimmt (Abbildung 1).

pressovanie-alyuminiyaBild 1

Der Pressvorgang selbst ist relativ einfach. Beheiztes Werkstück (ab 400 zu 550 ° С je nach Legierung) wird in einen beheizten Behälter geladen. Wenn sich der Stößel im Inneren des Behälters bewegt, entsteht ein enormer Druck und das Material beginnt durch die Matrize zu fließen und tritt bereits in Form eines Profils mit einem Querschnitt aus dieser aus, die durch die Matrix gegeben ist. Zum Pressen von Hohlprofilen werden wesentlich komplexer gestaltete Matrizen verwendet., als nur eine Stahlscheibe mit einem Loch, speziell für Profile mit mehreren Kavitäten.

Presswerkzeug

Extrusionswerkzeuge bilden nicht nur den Querschnitt des Profils. Es ist auch eine tragende Struktur., die der vollen Presskraft standhalten muss und durch das Hilfspresswerkzeug (Unterlegscheiben, Bolster) übertragen auf stationäre Pressenstrukturen.

Arbeitsbedingungen der Extrusionsdüse

Diese Lasten, je nach presse, kann erreichen 10000 Tonnen, und der Druck auf den Matrixspiegel – 8000 Atmosphären. Daher werden Matrizen aus hochfestem, hitzebeständige Werkzeugstähle. Spannungen in einer Matrix nehmen mit zunehmender Größe (Durchmesser) und Komplexität zu.. Wenn eine große Matrize zum Pressen von hochlegierten Aluminiumlegierungen verwendet wird, dann tritt häufig das Phänomen des Stahlkriechens und dessen Zerstörung bei geringen Zyklen auf (ein Werkstück - ein Zyklus).

Moderne Werkzeuge für Mehrkavitätenprofile sind eine komplexe Kombination von Dornen, Formen der Innenkonturen, und Versorgungskanäle, durch die Metall unter hohem Druck zugeführt wird. Zwischen diesen Funktionselementen muss genügend Platz vorhanden sein, um tragende Elemente der erforderlichen Festigkeit und Steifigkeit aufzunehmen.. Mangelnde Tragfähigkeit führt zur vorzeitigen Zerstörung der Matrix, und unzureichende Steifigkeit - zu übermäßigen elastischen Verformungen der Matrix und, daher, große Abweichungen von den angegebenen Maßen des Profilquerschnitts und der Profilform – Längsdurchbiegung, Wellen, Drehung.

Profil für gutes Pressen

Die Abmessungen und die Form des Querschnitts eines Profils können großen Einfluss haben, wie über die Fähigkeit der Matrize, eine gegebene Pressgenauigkeit bereitzustellen, und auf die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Matrix. Einfache Regeln für die Querschnittsgestaltung von Aluminiumprofilen, anscheinend, existiert nicht.

Nachfolgend finden Sie einige praktische Richtlinien für die Gestaltung von Profilen mit spezifischen „schlechten“ und „guten“ Querschnittsbeispielen (Bilder 2.1, 2.2 und 2.3), sowie zeichnen 3. Anhand dieser Empfehlungen kann man beurteilen, warum sich Profile mit nur einem Querschnitt leicht verpressen lassen, bei anderen ist es sehr schwer. Einige der Empfehlungen gelten möglicherweise eher für Profile mit großem Querschnitt., als bei Profilen mit kleinem Querschnitt.

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Bild 2.1

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Bild 2.2

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Bild 2.3

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Bild 3

Quelle: Gitter R. Artikel im Seminar "EUROCODES – Hintergrund und Anwendungen», Brüssel, 2008