铝,这个词并不陌生,而且此类产品生活中很常见,比如:铝合金窗户,门,电子产品外壳等。由于铝延展性好,易成型,性价比高,所以常常用在工业产品上。
虽然常见,但是不一定晓得它是何种铝,属于那种牌号,是硬性还是软性等
那么接下来我们将它深挖,分解,细化,来看看它到底有多庞大?
一共分为四部分,此为第一部分。
【一】
铝的基本性质
铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。
易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,不溶于水,但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝,相对密度2.70/cm^3。熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用
不用想,这么专业的术语,我可写不出来,何况也不是搞材料研究的,它来自搜狗百科的解释。注意上面画线部分铝的密度。
【二】
铝制品原材种类
型材类:铝型材,铝管材,铝棒材(实心管材),铝排材(实心型材),铝线材,铝焊条
板材类:铝板材,铝箔材,铝带材(卷料)
铸造类:铝铸件,铝粒
【三】
铝材牌号
1×××系列为:纯铝(铝含量不小于99.00%)
2×××系列为:以铜为主要合金元素的铝合金
3×××系列为:以锰为主要合金元素的铝合金
4×××系列为:以硅为主要合金元素的铝合金(工业电子产品常用系别)
5×××系列为:以镁为主要合金元素的铝合金(工业电子产品常用系别)
6×××系列为:以镁为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金
7×××系列为:以锌为主要合金元素的铝合金
8×××系列为:以其他元素为主要合金元素的铝合金
9×××系列为:备用合金组
牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况,最后两位数表示,牌号的最后两位数字以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。
1×××系列牌号的最后两位数表示为:最低铝含量的百分点。牌号的第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。
2×××~8×××系列牌号的最后两位数没有特殊意义,仅用来区分:同一组中不同的铝合金。型号的第二位字母表示原始纯铝的改型情况
【以下将常用牌号进行详述】
1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具
1200 AL纯度99.0%以上之一般用途铝材,阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件
2011 快削合金,切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。适用于音量轴、光学组件、螺丝头,螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品
3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道
4A01 属于含硅量较高的系列,具有耐热、耐磨的特性,通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料
5052 为中程度强度之最具代表性合金,耐蚀性、溶接性及成形性良好,特别是疲劳强度高,耐海水性佳。用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等
5083 熔解构造用合金。在实用非热处理合金中是最高强度之耐蚀合金,适用于溶接构造。耐海水性、低温特性良好船舶、车辆、低温用容器、压力容器
6061 热处理型之耐蚀性合金。用T6处理能有非常高的耐力值,但溶接接口之强度低,因此适用于螺钉、铰钉 船舶、车辆、陆上构造物
6N01 中强度之挤型用合金,有6061与6063之中间的强度,挤出性冲压淬火性均良好,可作复杂形状之大型薄肉形材,耐蚀性、溶接性均佳。适用于车辆、陆上构造物、船舶
6063 代表性的挤出用合金,强度比6061低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之形材,耐蚀性及表面处理性均佳 建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品
7072 电极电位低,主要用于防蚀性覆盖皮材,亦适用于热交换器之散热片。 铝合金合板材之皮材,散热片,空调器铝箔与特薄带材
7075 铝合金中具有最高强度的合金之一,但耐蚀性不佳,与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性,但成本提高。适用于 航空器、滑雪杖 厚板 锻造品
想详细了解全部牌号的,可以自己去网上搜,这里简单介绍我们常用的几种牌号
【四】
铝和铝合金的各种状态
代号
F××为:自由加工状态
O××为:退火状态
H××为:加工硬化状态
W××为:固熔热处理状态
T××为:热处理状态(不同于F、O、H状态)
*H××的硬化细分状态:
H后面的第一位数字表示:获得该状态的基本处理程序,如下所示。
H1:单纯加工硬化状态
H2:加工硬化及不完全退火的状态
H3:加工硬化及稳定化处理的状态
H4:加工硬化及涂漆处理的状态
H后面的第二位数字:表示产品的加工硬化程度。如:0~9代表加工硬化程度越来越硬。
【五】
铝的表面处理工艺
1,喷砂或拉丝后阳极氧化
2,电泳涂漆
3,抛光后粉末静电喷涂,氟碳喷涂
4,抛光镜面后镀钛与镀钛金,或电镀
5,各式花样木纹热转印
6,高分子PVC覆膜
后续单项有细分表面处理工艺流程
【六】
铝的用途
1,照明灯饰,太阳能反射片,建筑外墙
2,室内装潢:天花板,墙面等
3,家具、橱柜
4,电梯,机器流水线设备等
5,标牌、铭牌、箱包
6,汽车内外装饰9.室内装饰品:如相框
7,家用电器,通讯产品,冰箱、微波炉、音响设备等
8,航空航天以及军事方面,比如大飞机制造,神舟飞船系列,卫星等方面。
9,机械零件加工,模具制造,化工/保温管道包覆
铝型材
铝型材,是由挤压成型为各式各样的中空管材,家里铝合金窗户是最有代表性的,由于结构强度好,表面处理美观,常常也用在电子产品领域。
那么铝型材成品是如何成型加工出来的?
铝型材是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝管材料。成型过程主要包括熔铸,挤压,切割,CNC洗切,表面预处理,上色,5个过程
以下是铝型材成品生产流程
【一】熔铸
熔铸是铝材生产的首道工序
主要过程为:
注解:此流程主要是铸造出圆铸棒,有了圆铸棒才能做挤压工序,并不是用金属液体直接挤压出铝型材
【二】挤压成型
挤压成型是对放在模具型腔(或者挤压筒)内经过高温的金属胚料施加强大的压力,迫使金属胚料产生向塑性变形,从挤压模的模孔中挤出,从而获得所需断面形状,尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。
挤压是
型材成形的手段。先根据型材产品断面设计(拉伸型材的横切面)、再制造出挤压模具,利用挤压机将加热好的圆铸棒(或者卷料圆铸棒)从模具中挤出成形。在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工失效过程,以完成热铝型材的热处理强化。
以下为挤压模具生产示意图
以下为挤压模具图
以下为产品成型横切面
产品结构设计横切面2D平面图
注解:此流程主要挤压出中空铝管材,切割后总长6M左右,得到管材后,会根据你的产品尺寸长度再进行切割,此处需要注意结构设计时管材的壁厚,如果产品是回字形(上图A尺寸)最薄壁厚不能低于0.8mm,如果是ㄇ字形体或者开口形体,(上图B尺寸)最薄壁厚不能低于1.0mm,而上图B尺寸位置的T型处的壁厚最薄可以做到0.6mm,否则产品挤压成型后变形。常规安全设计壁厚在1.2mm以上。
【三】切割
将挤压好的铝型材中空管材,进行切割。切割完成后得到产品外形形态,最后会根据结构设计局部特殊要求进行CNC洗切,获得最终产品结构设计全部形态。
切割方式有以下几种
1,手动切割机
手动切割机机头可左右转向,可以切割45度角,切割精度较差,适合铝门窗行业及精度要求不高的铝材切割工作。
2,半自动切割机
A,半自动气油转换高速铝材切割机,采用镶钨钢圆锯片切割,主轴转速3200转/分,采用气油转换作为机器进刀压料动力,隐藏式锯片,锯片由下住上切割,自动压料与切割,机器自动喷油雾润滑,切割材料断面光洁无毛刺,精度高,可单支与多支切割,操作简单安全。
B,半自动油压型铝材切割机,机器构造粗糙,机器采用油压做为进刀动力,锯片做平行进刀动作,切割材料断面精度差,切割材料尺寸大,适合铝材粗加工切割下料。
3,全自动铝材切割机
适合小件铝材,切割量大,精度有要求的切割工作,小件铝材可成束切割,一次可切断多支,效率极高,机器具有送料、夹钳、定位等功能,由PLC控制实现自动化切割工作,采用钨钢圆锯片切割,锯片转速每分钟3200转,切割材料断面光洁无毛刺。适合各类铝产品制造切割精度要求.如散热片铝材,U盘MP3铝件外壳,铝管,铝棒,铝合金类材料切割锯料
注解:在切割外形形态的时候,需要注意自己是需要高精度的,还是低精度的,如果要求高,则用高精度切割机床或CNC全自动切割机,否则产品切割面会很粗糙,且有铝屑。
【四】CNC洗切
有特殊结构部位,则需要CNC(数控机床)单独进去洗切,比如外观面钻孔,或者外观面有沉台,特殊部位需要高精度配合等。
为什么要选择用CNC来做高精度洗切?
CNC数控机床与普通机床相比有如下特点:
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