알루미늄 압출에 대한 간단한 가이드

튜브에서 치약을 짜내는 것을 생각해 보세요. 한쪽 끝을 누르면 길고 모양이 잡힌 스트립이 다른 쪽에서 나옵니다. 그것이 기본적인 아이디어입니다! 우리는 이와 동일한 아이디어를 사용하여 단단한 알루미늄 블록을 모든 종류의 유용한 모양으로 바꿉니다.

이 기사는 창틀, 자전거 부품, 심지어 우주 왕복선 부품과 같은 것들이 어떻게 만들어지는지 궁금했던 적이 있다면 당신을 위한 것입니다. 전체 과정을 안내해 드리겠습니다. 알루미늄 압출 단계별 프로세스. 간단한 압출 공정이 우리 주변의 세계를 어떻게 만드는지 알게 될 것입니다.

알루미늄 압출 공정이란 무엇일까요?

핵심적으로 압출은 특정 단면 모양을 만들기 위해 다이를 통해 재료를 밀어 넣는 프로세스입니다. 반죽 공을 가지고 있다고 상상해 보세요. 쿠키 커터를 통해 밀어 넣으면 별 모양이 됩니다. 알루미늄 압출도 이와 유사하지만 강력한 기계와 많은 열을 사용합니다. 이 프로세스를 통해 처음부터 끝까지 동일한 모양의 매우 긴 프로파일을 만들 수 있습니다. 압출 공정은 매우 다재다능합니다.

모든 알루미늄 압출의 목표는 단단한 금속 덩어리를 유용한 것으로 바꾸는 것입니다. 이 금속은 일반적으로 특수 속성을 위해 선택된 알루미늄 합금입니다. 그 결과 가볍고 강하며 내식성이 뛰어난 프로파일이 생성됩니다. 이것은 알루미늄 압출을 광범위한 제품을 만드는 데 핵심적인 부분으로 만듭니다. 저는 이 압출 공정이 작은 전자 부품부터 거대한 건물 빔까지 모든 것에 사용되는 것을 보았습니다. 재료를 많이 낭비하지 않고 원하는 모양을 얻는 효율적인 방법입니다. 이 압출 자체는 현대 제조의 핵심 부분입니다.

압출 공정을 위해 알루미늄 빌렛을 어떻게 준비합니까?

모든 것은 큰 알루미늄 덩어리로 시작됩니다. 우리는 이것을 빌렛이라고 부릅니다. 빌렛은 알루미늄 합금의 단단한 원통형 조각입니다. 압출 공정을 위한 "반죽"이라고 생각하십시오. 무엇을 하기 전에 빌렛을 가열해야 합니다. 우리는 그것을 큰 오븐 또는 용광로에 넣고 일반적으로 약 800~925°F의 매우 높은 온도로 예열합니다. 이것은 알루미늄을 녹이지는 않지만 부드럽게 합니다.

빌렛을 부드럽고 가단성 있게 만드는 것이 중요합니다. 부드러운 빌렛은 압출 다이를 통해 밀어 넣기가 훨씬 쉽습니다. 뜨거운 빌렛이 프레스에 들어가기 전에 얇은 이형제를 층으로 바릅니다. 이것은 베이킹 팬의 기름과 같습니다. 빌렛이 기계나 도구에 달라붙는 것을 방지합니다. 빌렛의 이러한 신중한 준비는 압출 공정이 원활하게 진행되고 최종 프로파일이 양호한 표면 마감을 갖도록 합니다. 이것은 알루미늄 압출의 첫 번째이자 가장 중요한 단계입니다.

압출 다이란 무엇이며 다이 모양이 왜 중요할까요?

압출 다이는 쇼의 주인공입니다. 모양이 있는 개구부가 잘린 특수 강철 디스크입니다. 다이의 모양은 알루미늄 프로파일에 최종 단면 형태를 제공합니다. 이것은 압출 프로파일이 됩니다. 다이 디자인은 진정한 예술입니다. 다이는 엄청난 양의 열과 압력을 견뎌야 하기 때문에 H13 공구강과 같은 매우 강한 강철로 만들어야 합니다. 압출 자체는 이 도구의 품질에 달려 있습니다.

다이 모양은 최종 압출 알루미늄 부품에 대한 모든 것을 결정합니다. 속이 빈 튜브를 원하면 다이에 두 부분, 즉 메인 다이와 중앙의 맨드릴이 있습니다. 알루미늄은 맨드릴 주위로 흐르고 다시 용접되어야 합니다. 다이 부품의 복잡성은 압출이 얼마나 어려운지를 정의합니다. 다이의 크기와 압출 비율(빌렛 크기와 개구부 크기의 비율)은 압출 프레스 작업자가 압출 공정 중에 관리해야 하는 중요한 요소입니다.

압출 프레스는 알루미늄을 어떻게 압출할까요?

이제 액션입니다. 뜨거운 빌렛은 압출 프레스라고 하는 기계에 장착됩니다. 이것은 기본적으로 거대한 유압 프레스입니다. 강력한 유압 램이 빌렛에 힘을 가합니다. 이것은 거대한 유압 램, 진정한 짐승 같은 기계입니다. 100~15,000톤의 압력에 대해 이야기하고 있습니다! 이것이 유압의 마법이 일어나는 곳이며 부드러운 알루미늄은 앞으로 나아갈 수밖에 없습니다.

램이 빌렛에 압력을 가하면 알루미늄이 다이를 통해 강제로 밀려납니다. 램은 푸시하는 동안 일관되게 압력을 가합니다. 다른 쪽에서 길고 완벽하게 형성된 프로파일로 나옵니다. 제가 언급한 치약 비유와 같습니다. 치약 튜브의 개구부가 다이입니다. 빌렛과 램은 함께 앞으로 이동합니다. 전체 압출은 프레스의 속도와 압력을 관리하는 숙련된 작업자가 제어합니다. 이 강력한 유압 프레스는 압출 공정의 핵심입니다.

직접 압출이란 무엇이며 어떻게 다른가요?

대부분의 경우 직접 압출이라는 방법을 사용합니다. 이 공정에서 빌렛은 램이 뒤에서 밀 때 프레스 컨테이너 내부를 따라 미끄러집니다. 다이는 맨 끝에 있고 가만히 있습니다. 이것을 전방 압출이라고도 합니다. 가장 간단하고 일반적인 유형의 압출입니다. 매우 안정적인 압출 공정입니다.

간접 압출이라는 또 다른 방법도 있습니다. 간접 압출에서는 다이가 속이 빈 램 끝에 있고 고정된 빌렛으로 밀어 넣습니다. 빌렛이 움직이지 않기 때문에 마찰이 적습니다. 즉, 더 빠르게 압출할 수 있고 도구 수명이 더 길어질 수 있습니다. 그러나 간접 압출용 프레스는 더 복잡합니다. 직접 및 간접 방법 모두 알루미늄 압출 세계에서 제자리를 차지합니다. 선택은 합금과 원하는 최종 프로파일에 따라 다릅니다.

압출 후 알루미늄 프로파일에 무슨 일이 일어날까요?

긴 프로파일이 압출 다이에서 나오면 여전히 매우 뜨겁고 부드럽습니다. 제 일은 아직 끝나지 않았습니다! 우리는 그것을 매우 빨리 식혀야 합니다. 이 과정을 담금질이라고 합니다. 담금질은 수조 또는 고속 팬으로 수행할 수 있습니다. 담금질의 목표는 알루미늄 원자를 제자리에 고정하는 것입니다. 이것은 최종 제품에서 올바른 강도와 경도를 얻기 위한 중요한 단계입니다. 전체 압출 공정은 이 급속 냉각에 달려 있습니다.

긴 프로파일이 냉각 테이블을 따라 이동함에 따라 더 관리하기 쉬운 길이로 잘라야 합니다. 핫 쏘는 여전히 뜨거울 때 압출을 절단하는 데 사용됩니다. 이렇게 하면 긴 조각이 더 다루기 쉬운 짧은 섹션으로 잘립니다. 그런 다음 이러한 섹션은 실온으로 냉각됩니다. 이 단계는 긴 조각이 냉각될 때 휘거나 비틀리는 것을 방지하는 데 중요합니다. 압출의 이 부분에 대한 제어는 양호한 치수 품질을 보장합니다.

압출 알루미늄을 스트레칭하는 것이 왜 그렇게 중요할까요?

알루미늄 프로파일이 냉각된 후에는 완벽하게 직선이 아닙니다. 담금질 중에 약간의 자연스러운 비틀림이나 굽힘이 발생할 수 있습니다. 이것을 고치려면 늘려야 합니다. 스트레처라고 하는 특수 기계가 압출된 알루미늄 섹션의 양쪽 끝을 잡습니다. 그런 다음 완벽하게 직선이 될 때까지 당깁니다. 이 과정은 또한 압출 및 냉각 중에 축적된 일부 내부 응력을 완화하는 데 도움이 됩니다.

이 스트레칭 단계는 프로파일을 똑바로 세우는 것 이상을 수행합니다. 또한 알루미늄을 약간 더 단단하게 만듭니다. 이 과정을 가공 경화라고 합니다. 당겨서 금속의 내부 구조를 정렬합니다. 이것은 인장 강도와 같은 기계적 특성을 향상시킵니다. 나중에 제작하는 부품이 완벽하게 맞도록 전체 압출 공정에서 간단하지만 중요한 단계입니다. 이것은 알루미늄 압출 여정의 핵심 단계입니다.

알루미늄 프로파일의 열처리는 어떻게 강도를 높이는가?

일부 알루미늄 합금 유형은 완전한 강도에 도달하기 위해 추가 단계가 필요합니다. 이 단계를 열처리 또는 인공 노화라고 합니다. 스트레칭 후 압출된 알루미늄 프로파일을 큰 노화 오븐에 넣습니다. 이 오븐은 빌렛을 예열하는 데 사용되는 오븐과 다릅니다. 여기에서 프로파일을 더 낮은 온도(약 350-400°F)에서 설정된 시간 동안 굽습니다.

이 노화 과정은 합금의 원소가 알루미늄에서 나와 매우 미세한 입자를 형성하게 합니다. 이러한 입자는 콘크리트의 작은 철근 조각과 같습니다. 금속의 결정 구조를 제자리에 고정하여 프로파일을 훨씬 더 단단하고 강하게 만듭니다. 이것이 우리가 원하는 야금학적 특성을 얻는 방법입니다. 부품이 완전히 열처리되면 까다로운 작업에 사용할 준비가 된 것입니다. 이것은 알루미늄 압출 공정에서 중요한 단계입니다.

알루미늄 부품의 최종 제작은 무엇입니까?

이 시점에서 압출은 길고 곧고 강한 프로파일입니다. 그러나 아직 완성된 부품은 아닙니다. 다음 단계는 제작입니다. 여기에서 긴 길이를 최종 크기로 자릅니다. 또한 구멍, 슬롯 또는 나사산과 같은 다른 기능을 가공할 수도 있습니다. 이것이 맞춤형 작업이 실제로 일어나는 곳입니다. CNC 기계를 사용하여 매우 정확한 절단을 할 수 있습니다. 제조 공정의 이 부분은 압출 자체만큼 중요합니다.

제작 후 부품은 종종 양호한 표면 마감이 필요합니다. 날카로운 모서리를 제거하기 위해 텀블링할 수 있습니다. 또는 페인트칠하거나 양극 산화 처리할 수 있습니다. 부품을 양극 산화 처리한다는 것은 알루미늄 표면에 매우 단단한 보호 산화물 층을 만든다는 의미입니다. 이렇게 하면 긁힘과 녹에 매우 강합니다. 기계적으로 마감된 다음 양극 산화 처리 과정에서 아름다운 색상을 얻는 부품을 보았습니다. 제작은 간단한 압출을 우리가 매일 보는 많은 압출 알루미늄 제품 중 하나로 바꿉니다.

실생활에서 알루미늄 압출은 어디에 사용되나요?

대답은 어디에나 있습니다! 알루미늄 압출은 매우 다재다능하기 때문에 상상할 수 있는 거의 모든 모양을 압출할 수 있습니다. 즉, 압출 알루미늄은 수많은 산업에서 사용됩니다. 건물 및 건설에서 알루미늄 프로파일을 볼 수 있습니다. 압출은 창틀, 문틀 및 커튼월과 같은 데 사용됩니다. 압출 방법은 이러한 길고 일관된 모양을 만드는 데 적합합니다. 압출 공정은 여기에서 기본입니다.

자동차 산업에서 자동차 제조업체는 알루미늄 압출을 사용하여 자동차 차체, 엔진 블록 및 루프 레일용 경량의 강력한 부품을 만듭니다. 이것은 자동차를 더 안전하고 연료 효율적으로 만드는 데 도움이 됩니다. 항공우주 산업은 또한 항공기를 만들기 위해 특수 알루미늄 합금의 압출에 크게 의존합니다. 강도 대 중량 비율은 비행에 완벽합니다. 사다리에서 가구, 컴퓨터의 방열판에 이르기까지 압출 공정이 있습니다. 저는 이 영리한 금속 모양 압출 방식이 우리 현대 세계를 어떻게 형성하는지 항상 자랑스럽게 생각합니다. 압출기는 핵심 도구입니다.