鋁以其多樣性和可成型性而聞名。實(shí)際上,很難想到一個(gè)行業(yè)在過(guò)去100年中并未因引入鋁而發(fā)生深刻的變化。從家居用品到汽車(chē)再到電子設(shè)備,鋁的應(yīng)用隨處可見(jiàn)。
但也需要注意的是,鋁并非總是容易形成的材料。關(guān)鍵的是,每種合金對(duì)工業(yè)過(guò)程的反應(yīng)都不同。即使是單一合金,也可以根據(jù)其進(jìn)行何種熱處理而以各種方式進(jìn)行回火。考慮到這一點(diǎn),制造商必須密切注意針對(duì)任何特定應(yīng)用選擇的合金。
今天,我們將研究鋁的各種成型方法以及必須克服的挑戰(zhàn)。盡管這只是概述,但在選擇特定合金以完成工作之前,請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)查看應(yīng)用程序的所有要求,這一點(diǎn)至關(guān)重要。
鋁確實(shí)是一種了不起的材料。自20世紀(jì)初發(fā)展以來(lái),由于其許多有益的特性,它幾乎影響了每個(gè)行業(yè)。它不僅重量極輕,而且強(qiáng)度/重量比高,而且還耐腐蝕并且在外觀上具有吸引力。其他好處包括易于回收利用,并為經(jīng)常有特定形狀要求的制造商和設(shè)計(jì)師提供了許多可能性。
這就是可成型性的體現(xiàn)。由于鋁的多功能性,在成型鋁合金時(shí)有許多不同的選擇,以確保滿足您所需的規(guī)格。成形過(guò)程采用某種形式的應(yīng)力,包括壓縮和拉伸,以使材料變形為所需的形狀而不會(huì)損壞材料。沒(méi)有實(shí)際的材料被去除。
在鋁的各種應(yīng)用中,有很多是通過(guò)擠壓工藝制造的,鋁擠壓工藝:即通過(guò)迫使加熱的鋁坯料通過(guò)模具以產(chǎn)生所需的橫截面,來(lái)制造擠出的鋁產(chǎn)品。然后可以將擠壓鋁型材切割成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,并進(jìn)行進(jìn)一步處理。
另一種非常受歡迎的成型技術(shù)之一是軋制。這是鋁材通過(guò)重型輥以將金屬壓平至均勻厚度的時(shí)候。軋制被歸類(lèi)為壓縮成形。
拉伸成形是成形的另一大類(lèi)。這包括拉伸(沿縱向軸施加載荷),膨脹(由于切向載荷導(dǎo)致中空體的尺寸增加)和凹陷(其中通過(guò)拉伸載荷產(chǎn)生凹陷)。
同樣常見(jiàn)的是彎曲,該過(guò)程涉及沿直軸創(chuàng)建V形,U形或槽形。常用于鈑金。其他成型選項(xiàng)包括旋轉(zhuǎn)和壓痕等。
盡管在形成鋁材時(shí)可以有許多選擇,但事實(shí)是,使用這種金屬存在一定的挑戰(zhàn)。首先,與鋼等其他流行金屬相比,鋁往往缺乏彈性。這意味著您必須小心使用成形技術(shù),以避免起皺。
另外,如果您在工件和成形模具之間不使用潤(rùn)滑劑,則可能會(huì)導(dǎo)致兩者之間的劇烈機(jī)械相互作用。這種相互作用會(huì)導(dǎo)致鋁的粘著磨損。這不僅會(huì)對(duì)鋁的表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,還會(huì)磨損模具或使其無(wú)法使用。
無(wú)論您有什么具體要求,都需要事先做好功課。無(wú)論是花時(shí)間進(jìn)行原型設(shè)計(jì)還是要確保只選擇正確的合金,都可以克服鋁成型帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
眾所周知,根據(jù)用于識(shí)別鋁合金的4位數(shù)字,可以將鋁合金分為不同的系列。從廣義上講,每個(gè)系列對(duì)形成的反應(yīng)都不同。例如,1xxx系列合金通�?商峁┖芎玫某尚涡裕�2xxx系列合金雖然易于加工,但成形性卻不高。
3xxx,4xxx和5xxx系列都是相對(duì)可成形的。 7xxx系列與2xxx系列一樣,以易于加工而著稱(chēng),但不適用于成型應(yīng)用。另外,通常認(rèn)為8xxx系列鋁具有很好的可成型性,并且是需要它的應(yīng)用的理想選擇。
一些值得注意的特定合金包括合金3003、5052、5083和6061;均以其可成型性而聞名。
當(dāng)然,合金本身并不是決定鋁材性能的唯一因素。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)處理不可熱處理的合金時(shí),可通過(guò)加工硬化獲得額外的強(qiáng)度,這樣就可以在退火階段達(dá)到所需的性能。另一方面,對(duì)于可熱處理的合金,可以通過(guò)加熱金屬然后淬火來(lái)提高強(qiáng)度。
依賴(lài)于鋁成型的應(yīng)用通常包括:建筑裝飾材料、散熱器、工業(yè)流水線、家具配件、戶(hù)外用具、電子及通訊設(shè)備、攝影器材等。
無(wú)論您的鋁應(yīng)用是什么,都可能會(huì)涉及某種成型技術(shù),例如,如果您使用的是片材,板材或擠壓件,則將在購(gòu)買(mǎi)之前就已成型。