Postopek kovinskega izdelovanja aluminija razložen: od surove plošče do končnega dela

Razumevanje postopka izdelave aluminija z udarjanjem

Ko pomislite na izdelavo vsakodnevnih izdelkov, kot so ohišja računalnikov z eno ploščo, avtomobilske karoserijske plošče ali sestavni deli klimatskih naprav, je postopek izdelave aluminija z udarjanjem ključnega pomena. A kaj natančno naredi to proizvodno metodo tako pomembno v različnih panogah?

Izdelava aluminija z udarjanjem je kovinarski postopek, pri katerem se za oblikovanje aluminijastih plošč v natančne, končane dele uporabljajo posebna orodja in visokotlačne stiskalnice s postopki, kot so izrezovanje, prebijanje, ukrivljanje in vlečenje.

Za razliko od splošne izdelave kovin z udarjanjem, ki se izvaja na jeklu, bakru ali mesingu, za izdelavo aluminija z udarjanjem potrebujemo razumevanje njegovega posebnega materialnega obnašanja. Ta lahka kovina se pod tlakom obnaša drugače, kar zahteva posebna orodja, prilagojene nastavitve stiskalnic in specifične strategije mazanja za doseganje optimalnih rezultatov.

Kaj naredi aluminij drugačnega od drugih kovin za izdelavo z udarjanjem

Aluminij se razlikuje od drugih kovin za žigosanje zaradi več različnih lastnosti materiala ki neposredno vplivajo na njegovo obdelavo pri operacijah oblikovanja:

• Lahka narava: Aluminij tehta le približno tretjino jekla, kar dramatično zmanjša težo komponent brez izgube strukturne trdnosti. Ta lastnost je izjemno dragocena za avtomobilsko in letalsko-kosmično industrijo, kjer vsak gram šteje za učinkovitost porabe goriva.
• Naravna odpornost proti koroziji: Ko je izpostavljen zraku, aluminij tvori zaščitni oksidni sloj, ki kovino ščiti pred vlago in okoljsko degradacijo. Ta samozapočevalna lastnost v mnogih primerih odpravi potrebo po dodatnih obrambnih ukrepih proti rji.
• Odlična toplotna prevodnost: Aluminij učinkovito prenaša toploto, zato so izdelki iz žigosanih plošč idealni za toplotne izmenjevalnike, radiatorje in ohišja elektronskih naprav, ki zahtevajo upravljanje toplote.
• Izboljšana drznost: Kot druga najbolj plastična kovina na voljo se aluminij lahko med postopkom žigosanja potegne, raztegne in ukrivi v zapletene oblike brez razpok ali lomov.
• Električna prevodnost: Čeprav njegova prevodnost ne dosega ravni bakra, je kombinacija prevodnosti aluminija in njegove manjše mase za električne komponente in priključke stroškovno učinkovita izbira.

Te lastnosti pomenijo, da se aluminij ob oblikovanju obnaša precej drugače kot jeklo. Opazili boste, da zahteva ožje reže orodja, po upogibanju kaže bolj izrazit povratni učinek (springback) in zahteva natančno nadzorovano mazanje, da se prepreči površinsko poškodovanje zaradi gallinga.

Zakaj proizvajalci izbirajo aluminijasto kalupno oblikovanje

Rastoča preferenca za to metodo oblikovanja kovin ni naključna. Proizvajalci v različnih panogah vedno pogosteje izbirajo aluminijasto kalupno oblikovanje namesto alternativnih metod zaradi utemeljenih praktičnih razlogov:

• Cilji zmanjšanja mase: Ker avtomobilski proizvajalci sprožajo zahteve po lažjih vozilih, da bi izpolnili standarde za porabo goriva, so aluminijaste komponente postale bistvenega pomena. Kalupno oblikovani deli ohranjajo trdnost, hkrati pa pomembno zmanjšajo skupno maso vozila.
• Stroškovno učinkovita proizvodnja: Operacije visokozmogljivega izdelovanja z uporabo naprednih ali prenosnih kalupov zagotavljajo dosledno kakovost z nižjimi stroški na kos v primerjavi z alternativami, kot so obdelava z odvajanjem kovin ali litje.
• Gnusna fleksibilnost: Kombinacija obdelljivosti aluminija z moderno tehnologijo kalupov omogoča proizvajalcem izdelavo zapletenih geometrij, globoko vlečenih oblik in zapletenih detajlov v enem samem proizvodnem ciklu.
• Skladnost s površinskimi obdelavami: Izdelani aluminij se zelo dobro ujema z anodiranjem, pršenjem s praškasto barvo, galvanskim prevlečenjem in drugimi končnimi obdelavami, ki izboljšujejo videz in podaljšujejo življenjsko dobo.
• Okoljske prednosti: Aluminij je zelo reciklabilen brez poslabšanja kakovosti. Uporaba recikliranega materiala zahteva znatno manj energije kot predelava surove rude, kar podpira trajnostne iniciative.

Vsestranskost te procesne metode se razteza na skoraj vsako večjo industrijo. Od konstrukcijskih nosilcev za letalsko-kosmično industrijo do ohišij medicinskih naprav, od ohišij potrošniške elektronike do sestavnih delov za embalažo hrane – izdelki iz aluminija, izdelani z izdelavo ploščatih kovin, zagotavljajo lastnosti zmogljivosti, ki jih sodobni izdelki zahtevajo.

Izbira prave aluminijaste zlitine za izdelavo ploščatih kovin

Izbira ustrezne aluminijaste zlitine lahko uspeh ali neuspeh vašega projekta izdelave ploščatih kovin določi. Če izberete napačno zlitino, boste soočeni z razpokanimi deli, prekomernim obrabljanjem orodja ali sestavnimi deli, ki preprosto ne delujejo tako, kot se pričakuje. A kako se znajdete v navidez brezkončnem seznamu številk zlitin in najdete popolnega partnerja?

Ključ leži v razumevanju dejstva, da so aluminijaste zlitine razvrščene v serije glede na svoje glavne legirne elemente. Vsaka serija ponuja posebne lastnosti, ki neposredno vplivajo na obnašanje materiala med operacijami izdelave ploščatih kovin . Poglejmo, kaj vsaka serija prinaša na mizo.

Serije aluminijastih zlitin in njihove lastnosti pri izdelavi ploščatih kovin

Aluminijeve zlitine spadajo v sedem glavnih serij, vsaka z lastnimi lastnostmi, ki vplivajo na obdelljivost s kovinsko oblikovanjem:

• serija 1XXX (čisti aluminij): Te zlitine vsebujejo 99 % ali več aluminija. Trdota 1100 ponuja odlično odpornost proti koroziji in visoko toplotno prevodnost, kar jo naredi idealno za toplotne izmenjevalnike in kuhinjsko posodo. Njena nizka trdnost pa omejuje uporabo v konstrukcijskih aplikacijah.
• serija 2XXX (aluminij-cer): Te zlitine so znane po visoki trdnosti in odlični odpornosti proti utrujanju ter se zato pogosto uporabljajo v letalski industriji. Trdota 2024 se pogosto pojavlja v konstrukcijah letal, vendar zahteva zaščitna premazanja zaradi zmanjšane odpornosti proti koroziji.
• serija 3XXX (aluminij-mangan): Trdota 3003 predstavlja delovno konjico te serije. Po mnenju strokovnjakov je ena najpogosteje uporabljenih aluminijevih zlitin za oblikovanje s kovinsko oblikovanjem zaradi odlične obdelljivosti in dobre odpornosti proti koroziji. Idealna je za preproste dele, kot so dekorativni profili in kuhinjska oprema.
• serija 4XXX (aluminij-silicij): Predvsem se uporabljajo kot polnilni material za varjenje in litje, ti zlitini se pojavljata v avtomobilskih toplotnih izmenjevalcih in radiatorjih.
• serija 5XXX (aluminij-magnezij): Ta serija zagotavlja izjemno zmogljivost za zahtevne aplikacije. Aluminijasta plošča iz zlitine 5052 je postala priljubljena izbira za projekte, ki zahtevajo višjo trdnost in trajnost, še posebej v morskih okoljih in avtomobilskih komponentah.
• serija 6XXX (aluminij-magnezij-silicij): Zlitina razreda 6061 ponuja večnamenskost z dobrimi mehanskimi lastnostmi in odlično zavarljivostjo. To je najbolj priljubljena in cenovno učinkovita aluminijasta zlitina za splošne konstrukcijske aplikacije.
• serija 7XXX (aluminij-cink): Te visoko trdne zlitine, zlasti 7075, se uporabljajo v letalsko-kosmični industriji in vojaških aplikacijah. Vendar so težje za oblikovanje in dražje, kar jih naredi manj primernimi za običajne operacije izdelave plošč.

Prilagoditev zlitin vašim zahtevam glede uporabe

Pri izbiri zlitine za kovinsko pločevino iz aluminija za žigosanje morate uravnotežiti več dejavnikov. Pomislite na končno uporabo vašega dela, zapletenost oblikovanja in omejitve vašega proračuna. Z postavljanjem treh ključnih vprašanj si lahko hitro zožite možne izbire:

• Kakšno trdnost zahteva vaša aplikacija? Preprosti nosilci in dekorativni deli lahko uporabljajo mehkejše in bolj oblikovalne zlitine. Deli, ki prenašajo obremenitve ali so strukturni, zahtevajo zlitine z višjo trdnostjo.
• V kakšnem okolju bo del deloval? Za morske ali zunanjih aplikacije so potrebne zlitine z izjemno odpornostjo proti koroziji, kot je 5052. Za notranjo elektroniko lahko uporabite cenejše alternativne zlitine.
• Kakšna je zapletenost geometrije vašega dela? Zelo zapletene oblike z globokimi vleki ali ostro ukrivljenimi robovi koristijo zelo oblikovalnim zlitinam, ki se med oblikovanjem ne razpokajo.

Spodnja tabela primerja pogosto uporabljene aluminijaste zlitine pri proizvodnji žganih aluminijastih pločevin:

ALLOY	Ocenjevanje oblikljivosti	Oblikovanje	Moč	Tipične aplikacije
1100	Odlično	Odlično	Nizko	Kemijska oprema, toplotni izmenjevalniki, kuhinjski pribor
3003	Odlično	Odlično	Nizka–srednja	Kritje streh, obloge, dekorativni profili, preprosti nosilci
5052	Dober	Dober	Srednji-Visok	Marinski pribor, avtomobilski deli, tlakovne posode
6061	Umeren	Dober	Visoko	Konstrukcijske uporabe, cevovodi, rekreacijska oprema

Opomba: približno 80 % projektov aluminijaste izdelave z izrezovanjem uspešno zaključimo z uporabo aluminija zlitin 3003 ali 5052. Te dve zlitini pokrivata izjemno širok spekter uporab – od preprostih elektronskih nosilcev do zapletenih avtomobilskih plošč.

Tu je praktična razmislitev: aluminij zlitine 5052 običajno stane približno 20 % več kot zlitina 3003, vendar zagotavlja znatno višjo trdnost. Za dele, ki ne zahtevajo dodatne trdnosti, izbira zlitine 3003 ohrani vaš projekt stroškovno učinkovit brez kompromisa glede kakovosti.

Razumevanje tega, kako sestava zlitine vpliva na rezultate izdelave z izrezovanjem, predstavlja temelj za uspeh. Ko izberemo ustrezno materialno vrsto, naslednji ključni korak vključuje osvojitev zaporednih faz, ki surovo ploščo pretvorijo v končne sestavne dele.

Podrobna razlaga postopka izdelave aluminija z izrezovanjem po korakih

Torej ste izbrali popoln zlitino za svoj projekt. Kaj potem? Razumevanje tega, kako se aluminij od plošče spremeni v natančno komponento, vam omogoča vpogled, ki je potreben za izboljšanje kakovosti in preprečevanje dragih napak. Poglejmo si vsako stopnjo aluminijaste izdelave s pritiskom od začetka do konca.

Od surove plošče do končnega dela

Celoten proces izdelave aluminijastih delov s pritiskom sledi logični zaporedju, pri katerem vsak korak temelji na predhodnem. V nasprotju z jeklom ima aluminij zaradi nižje gostote in višje duktilnosti pri vsaki fazi posebne lastnosti. Spodaj je celoten proces razdeljen na pregledne korake:

1. Priprava in pregled materiala: Postopek se začne z dobavo aluminijastih plošč ali tuljav v določeni zlitini in želenem stanju (temperu). Tehniki za kakovost pregledajo vhodno materialno zalogo glede površinskih napak, enotnosti debeline in ustrezne smeri zrna. Ker se aluminij lažje poškoduje kot jeklo, je potrebna pazljiva rokovanja med shranjevanjem in prevozom, da se preprečijo estetske napake, ki bi lahko vplivale na končni izdelek.
2. Oblikovanje in namestitev orodja: S pomočjo programske opreme CAD in CAM inženirji izdelujejo kalibre z natančno obliko, ki je zahtevana za končni del. Kaliber mora upoštevati izrazito lastnost aluminija, da se po deformaciji vrača v prvotno obliko (t. i. springback), zato oblikovalci pogosto kot nadmerni ukrivljeni koti določijo kot 2–5 stopinj več, da dosežejo ciljno geometrijo po tem, ko se material sprosti.
3. Nanašanje maziva: Preden se začne kalupanje, tehniki na površino aluminija nanesejo posebne mazive. Ta korak je pri aluminiju pomembnejši kot pri jeklu, saj se mehkejši material brez ustrezne mazalne snovi lahko poškoduje ob površini orodja (galling). Mazivo zmanjša trenje, podaljša življenjsko dobo kalibra in izboljša kakovost površinske obdelave.
4. Aluminijsko izrezovanje: Prva operacija oblikovanja običajno vključuje rezanje surove plošče v ustrezno velike polizdelke. V tej fazi stiskalnica z rezalnim orodjem prereže material ob robu kalupa. Odrezani del postane vaš delovni kos, medtem ko se preostali skeletni material reciklira. Pri izdelavi polizdelkov iz aluminija so za doseganje čistih, brezobrobnih robov potrebni ostrejši robovi kalupa in ožji zračni razmaki kot pri jeklu.
5. Operacije prebijanja: Če vaš del zahteva luknje, žlebove ali druge notranje izreze, sledi prebijanje po izdelavi polizdelka. Ostri izvrtki prebijajo aluminijasti polizdelek, medtem ko kalup podpira okoliški material. Odstranjeni kosi (slugs) padajo kot odpadna surovina. Ker je aluminij mehkejši, izvrtki pri prebijanju manj obrabljajo, vendar jih je treba pogosteje ostrijati, da ohranijo kakovost roba.
6. Forming and Bending: Ta stopnja oblikuje ravno polizdelko v prostorsko geometrijo z operacijami upogibanja, izvajanja robov ali ukrivljanja. Lastnosti aluminija, ki se trdnejo pri obdelavi, so tu pomembne. Med oblikovanjem se kovina postopoma okrepi in postane manj duktilna v deformiranih območjih. Večkratne operacije oblikovanja lahko zahtevajo medsebojno žarjenje, da se obnovi oblikljivost in prepreči razpoke.
7. Globoko vlečenje (če je potrebno): Za dele, ki zahtevajo votle, skodeličaste oblike, globoko vlečenje prisili polizdelko v kalupno votlino s pomočjo tlačnika. Iz te operacije nastanejo izvlečeni aluminijasti deli, kot so pločevinke za napitke, kuhinjska posoda in avtomobilske plošče. Material izkazuje znatno plastično deformacijo, pravilni tlak držala polizdelke pa preprečuje gube in hkrati omogoča pretok materiala.
8. Odrezovanje in dokončna obdelava: Po oblikovanju se odvečni material okoli oboda dela odstrani, da se dosežejo končne mere. Nadalje sledijo sekundarne operacije, kot so odstranjevanje ostankov (deburring), obdelava robov in površinska obdelava. Aluminij sprejme anodizacijo, prahasto prevleko in različne galvanske prevleke, ki izboljšajo tako videz kot odpornost proti koroziji.
9. Kontrola kakovosti: Zadnja faza potrjuje natančnost mer, kakovost površine in skladnost z zahtevami specifikacije. Kontrolorji preverijo kritične dopustne odstopanja, pregledajo delo za razpoke ali napake ter zagotovijo, da del izpolnjuje zahteve stranke pred embalažo in pošiljanjem.

Ključne faze pri oblikovanju aluminija

Razumevanje razlik v obnašanju aluminija in jekla na vsaki stopnji vam pomaga napovedati težave in optimizirati postopek. Trije dejavniki zahtevajo posebno pozornost:

• Kompenzacija povratnega upogiba: Aluminij kaže večjo elastično obnovitev kot jeklo po ukrivljanju. Ko se odstrani oblikovna sila, se del "odskoči" nazaj proti prvotnemu ravnemu stanju. To pomeni, da mora vaša orodja prekomerno ukriviti material, da dosežete ciljne kote. Pri zapletenih delih z več ukrivljanji vsak kot morda zahteva drugačno kompenzacijo glede na debelino materiala, polmer ukrivljanja in lastnosti zlitine.
• Učinki delovne trdote: Vsaka oblikovna operacija poveča trdnost in trdoto deformiranega aluminija ter zmanjša njegovo ostalo raztegljivost. Močno obdelana območja postanejo bolj odporna proti nadaljnjemu oblikovanju. Če vaš del zahteva več agresivnih oblikovalnih korakov, boste morda med operacijami morali delno oblikovani del žariti (toplinsko obdelati), da obnovite oblikljivost in preprečite razpoke.
• Preprečevanje zalepljanja: Nagnjenost aluminija, da se lepi na površine orodij, povzroča pojav, imenovan galling (zalepljanje), pri katerem se material prenaša in nabira na kalupih in izvlečnih iglah. Ta nabiranje povzroča površinske praske in dimenzionalne težave. Ustrezno mazanje, izbor premazov za orodja ter izbor materiala za kalupe pomagajo preprečiti zalepljanje med operacijo kovinskega žigosanja.

Zaporedna narava teh faz pomeni, da se težave v zgodnjih operacijah v nadaljevanju povečujejo. Slabo pripravljena ploščica povzroča težave med oblikovanjem. Nezadostno mazanje pospešuje obrabo kalupa in vpliva na površinsko končno obdelavo . Z razumevanjem tega, kako vsak korak vpliva na naslednji, lahko pri nastanku kakovostnih težav določite osnovne vzroke.

Obvladovanje teh faz procesa zagotavlja temelj, vendar izbira ustrezne tehnike za vašo specifično uporabo rezultatom dodatno izboljša učinkovitost. Različne metode žigosanja ponujajo različne prednosti glede na zapletenost vaše sestavne enote in zahteve glede proizvodne količine.

Tehnike in metode žigosanja aluminija

Ko zdaj razumete zaporedne faze, ki so vključene v ta postopek, kako izbrati pravo tehniko žigosanja za vaš specifičen aluminijast projekt? Izbrana metoda neposredno vpliva na učinkovitost proizvodnje, kakovost delov in skupne stroške. Poglejmo si glavne tehnike in ugotovimo, katera najbolje ustrezajo različnim aplikacijam žigosanja aluminijastih kovin.

Vsaka tehnika ponuja posebne prednosti glede na geometrijo vašega dela, proizvodni volumen in zahteve glede zapletenosti. Razumevanje teh razlik vam pomaga sprejeti informirane odločitve, ki optimizirajo rezultate vaše proizvodnje.

Napredna kalupna tehnika proti prenosni kalupni tehniki za aluminij

Ti dve tehniki predstavljata osnovni del visokozmernih aluminijastih proizvodnih procesov, vendar služita različnim namenom.

Progresivno štampovanje prenaša aluminijasto ploščo skozi serijo postaj v enotnem neprekinjenem linearnem gibanju. Vsaka postaja izvede določeno operacijo – prebijanje, upogibanje ali oblikovanje – dokler končan del ne izide na koncu. Material ostane skozi celoten proces povezan s transportno trakom, pri čemer se končna operacija običajno izvede ločitev končnega sestavnega dela.

Pri delu z aluminijem v naprednih orodjih boste srečali nekaj posebnih dejavnikov:

• Prednosti za aluminij:
  • Izjemno hitri cikli, primerni za proizvodnjo v visokih količinah
  • Stalna kakovost med posameznimi deli, saj se vse operacije izvedejo v enem tiskalnem udarcu
  • Nižji stroški na kos pri proizvodnji tisočev ali milijonov sestavnih delov
  • Odlično primerno za manjše in preprostejše aluminijaste dele, kot so vzmetni nosilci, povezovalni elementi in toplotni izmenjevalniki
• Omejitve pri aluminiju:
  • Višja začetna naložba v orodja v primerjavi z enooperacijskimi orodji
  • Zahteva več surovine, saj transportni trak postane odpadna snov
  • Ni mogoče izvajati operacij, pri katerih mora del zapustiti trak, na primer navijanja navojev ali vrtečega žigosanja
  • Omejitve velikosti dela na podlagi dimenzij tlaka stiskalnika in širine traku

Žiganje z transferno matrico uporablja drugačen pristop. Aluminijasta ploščica se že zgodaj v procesu loči od plošče, nato jo mehanski rokavi ali avtomatizirani sistemi fizično premikajo od postaje do postaje. Vsak orodje izvede eno določeno oblikovalno operacijo, dokler del ne doseže končne oblike.

• Prednosti za aluminij:
  • Obdeluje večje in bolj zapletene dele, ki presegajo zmogljivosti naprednih orodij
  • Omogoča operacije, pri katerih je potrebno del med postajami manipulirati ali zavrteti
  • Omogoča izvajanje oblikovalnih tehnik, kot so izdelava obročkov (beading), stiskanje (necking), ukrivljanje obrobov (flange curling) in druge specializirane oblikovalne tehnike
  • Vse postaje delujejo hkrati, kar izboljša skupno učinkovitost proizvodnje
• Omejitve pri aluminiju:
  • Splošno daljši čas cikla kot pri napredni kovinskoobdelovalni tehniki
  • Višja kompleksnost opreme z več premičnih delov za vzdrževanje
  • Zahteva natančno sinhronizacijo med prenosnimi mehanizmi in obratovanjem stiskalnika
  • Daljši začetni čas namestitve in večja strokovna izkušnja sta potrebna za optimalno delovanje

Izbira med temi metodami običajno temelji na velikosti in zapletenosti dela. Napredni orodji se izkazujejo pri hitri in ekonomični izdelavi velike količine majhnih do srednje velikih aluminijastih komponent. Orodja za prenašanje postanejo nujna, ko se deli povečajo v velikosti ali zahtevajo oblikovne operacije, ki jih ni mogoče izvesti, dokler je del pritrjen na nosilno trak.

Globoko vlečenje aluminijastih komponent

Ko vaša aplikacija zahteva votle, skodeličaste ali cilindrične komponente, postane proces globokega vlečenja bistven. To vključuje npr. pijačne pločevinke, kuhinjsko posodo, avtomobilsko gorivne rezervoarje in ohišja elektronskih naprav – vse te izdelke ustvarimo z metodo specializiranega oblikovanja.

V stiskalnici za globoko vlečenje bodec prisili aluminijasto ploščico v votlino orodja, pri čemer se material raztegne in pretaka v trodimenzionalne oblike. Držalo ploščice uporabi nadzorovan tlak, da prepreči gubanje, hkrati pa omogoča zadostno pretakanje materiala v votlino.

Aluminij se ob globokem vlečenju obnaša precej drugače kot jeklo zaradi svojih neelastičnih lastnosti. Glede na Toledo Metal Spinning , za razliko od nerjavnega jekla, ki se pod obremenitvijo lahko pretaka in ponovno porazdeli debelino, aluminija ni mogoče preveč raztegniti ali prekomerno deformirati. To pomeni, da morate natančno nadzorovati več parametrov:

• Upravljanje razmerja vlečenja: Razmerje med premerom iztiskalnika in premerom ploščice kritično določa uspeh. Omejena raztegljivost aluminija pomeni, da presežek optimalnega razmerja vlečenja povzroči razpoke ali trgine.
• Položaj ploščice: Kovinsko ploščo je treba natančno postaviti na stiskalnico. Celo majhna nepravilna poravnava povzroči neenakomerno raztegovanje, kar vodi do razpok ali lomov pri globoko vlečenih aluminijastih delih.
• Sila držala ploščice: Prevelika sila preprečuje pretok materiala in povzroča trgine. Premajhna sila pa omogoča nastanek gub. Iskanje prave ravnovesne točke zahteva natančno kalibracijo za vsako konstrukcijo dela.
• Posebna maziva: Vsak material zahteva različne maziva, odvisno od njegovih lastnosti. Aluminij zahteva maziva, posebej izdelana za delovanje z njegovimi površinskimi lastnostmi.

Hladno oblikovanje pri globokem vlečenju dejansko koristi aluminijastim delom. Ko se predloga oblikuje in raztegne v končno obliko pri sobni temperaturi, se spremeni zrnata struktura in se povečajo trdnostne lastnosti materiala. Ta učinek delovne trdosti pomeni, da je končni del močnejši in bolj odporen kot izvirni list.

Finiširanje z vlečenjem zasluži omeniti tudi drugo specializirano tehniko. Ko vaši aluminijasti deli zahtevajo izjemno gladke, natančne robove brez grapičnosti ali zarez, vam fina rezalna tehnika zagotavlja nadpovprečne rezultate. S pomočjo višjega tlaka in specializirane orodne opreme ta metoda ustvari čiste robove, primerne za zobnike, podložke in natančne komponente, kjer je kakovost robov pomembna.

Tukaj je primerjava teh tehnik za uporabo pri vlečenju aluminija:

Tehnika	Najboljša uporaba za aluminij	Primernost glede na količino proizvodnje	Stopnja zapletenosti
Progresivno štampovanje	Majhni nosilci, povezovalniki, toplotni izmenjevalniki, elektronske ohišja	Visoka do zelo visoka količina (več kot 10.000 kosov)	Nizka do zmerna
Žiganje z transferno matrico	Veliki okviri, ohišja, konstrukcijski deli, plošče	Srednja do visoka količina (1.000–100.000 kosov)	Srednja do visoka
Globoko štampanje	Skodelice, pločevinke, kuhinjska posoda, valji, rezervoarji, globoka ohišja	Srednja do visoka serija	Visoko
Finiširanje z vlečenjem	Zobniki, podložke, natančni ravni deli, varnostni deli	Srednja do visoka serija	Visoko
Multislide prešanje	Majhni zapleteni deli, vzmeti, sponke, zapleteni povezovalniki	Visok obseg	Zelo visok

Lastnosti trdote zaradi deformacije pomembno vplivajo na izbiro tehnike za aluminij. Vsaka operacija oblikovanja poveča trdnost materiala, hkrati pa zmanjša njegovo ostalo raztegljivost. Za dele, ki zahtevajo več agresivnih korakov oblikovanja, je morda potrebno med operacijami izvesti vmesno žarjenje, da se obnovi oblikljivost. Tehnike, ki opravijo več oblikovanja v manj operacijah – na primer napredno ali prenosno prešanje – lahko zmanjšajo izzive, povezane s trdoto zaradi deformacije.

Izbira ustrezne tehnike določa vaš proizvodni okvir, vendar orodja in oblikovanje kalupov, ki podpirajo te metode, končno določata uspeh pri izdelavi aluminijastih komponent.

Orodja in oblikovanje kalupov za aluminijasto kovinsko žaganje

Izbrali ste svojo tehniko in razumete posamezne faze procesa. Vendar je ravno tu, kjer se mnogi projekti uspejo ali spodletijo: sami orodji. Kalupi za aluminijasto kovinsko žaganje zahtevajo bistveno drugačne načelne razmisleke kot orodja za jeklo. Če napačno izvedete te podrobnosti, boste srečali drobne ostre robce (slivers), prekomerne zavite robove (burrs), predčasno obrabo orodij ter neenakomerno kakovost delov.

Kaj naredi orodja za aluminijasto kovinsko žaganje tako drugačna? Odgovor leži v razumevanju posebnega mehanskega obnašanja aluminija med rezalnimi in oblikovalnimi operacijami.

Zračnost kalupa in geometrija za aluminij

Zračnost kalupa – razmik med rezalnimi robovi izvrtka in kalupa – močno vpliva na rezultate pri kovinskem žaganju plošč. Prav tukaj aluminij nasprotuje običajnim predstavam.

Splošno pravilo za rezanje materialov predlaga, da za mehkejše kovine potrebujemo manjše režne razmike. Aluminij se vendar obnaša drugače. Glede na Izdelovalec , premajhen režni razmik med rezanjem povzroči deformacijo zaradi stiskanja, prevelik pa deformacijo zaradi raztezanja. Ko je režni razmik pretesen, se kovina po lomu razstisne in zategne ob straneh izvrtka, kar znatno poveča trenje ter povzroči nastanek drobcev.

Kateri režni razmiki torej delujejo najbolje? Režni razmiki pri rezanju aluminija naj redko padajo pod 5 odstotkov debeline kovine na vsaki strani. Pogosto že preprosto povečanje režnega razmika na med 12 in 18 odstotki na vsaki strani znatno zmanjša nastajanje drobcev. To nasprotuje intuitivnemu občutku – dejansko namreč razširite režo namesto da bi jo še bolj stisnili.

Zakaj to deluje? Povečana razmik med orodjem povzroči rahlo raztegovanje kovine v kalup pred pojavom loma. Ko se kovina prelomi, se umakne od izvrtka namesto da bi ga prijela. Cilj je povzročiti odpoved kovine na natezno namesto na tlak.

Geometrija izvrtka in kalupa zahteva enako pozornost:

• Režni kot je pomemben: Čeprav je rezanje jekla pod kotom 90 stopinj do površine dela učinkovito, se aluminij bolje obnaša pri rezanju pod kotom. Rezanje na naklonjeni površini povzroči, da se kovina pred rezanjem rahlo potegne navzdol zaradi nateznih sil, kar povzroči, da se aluminij umakne od izvrtka. Z naraščanjem režnega kota se lahko zmanjša razmik med orodjem.
• Ohranite rezalne profile pravokotne: Celotne majhne odstopanja v kotu lahko povzročijo nastanek drobnih ostankov. Zgornji del profila mora biti popolnoma pravokoten na spodnji del profila. Kakršnakoli odstopanja povzročajo neenakomerno porazdelitev napetosti, kar vodi do težav z kakovostjo.
• Ostrine robov so bistvene: Režni profili morajo imeti izjemno ostre robove – ni nenavadno, da ima aluminijasti režni profil le radij 0,005 palca.
• Zmanjšanje vstopa izvrtka: Zmanjšanje globine vstopa izvrtka v kalup zmanjša trenje na meji med njima. Ta preprosta prilagoditev zmanjša nastajanje drobcev in podaljša življenjsko dobo orodja.
• Natančno prileganje delov: Del se mora zelo natančno prilegati spodnjemu kalupu, pritiskovalna oziroma odstranjevalna plošča pa se mora tesno prilegati aluminijastemu delu. Nehrbtna prileganja povzročajo premikanje, ki vodi do nastajanja drobcev in neenakomernih rezov.

Kar se tiče zaobilaznih žlebov pri kalupih za oblikovanje limenih plošč, ti konstrukcijski elementi pomagajo nadzorovati pretok materiala in preprečiti gubanje med zapletenimi operacijami oblikovanja. Pri aluminiju morajo biti zaobilazni žlebovi natančno postavljeni in dimenzionirani, da upoštevajo njegovo nagnjenost k lokalnemu raztegovanju.

Strategije za smазovanje in preprečevanje iznosa

Aluminij predstavlja paradoks: mehkejši je od jekla, a hkrati bolj abraziven za orodja. Kako je to mogoče? Oksidni sloj, ki se naravno oblikuje na površini aluminija, je izjemno trd in deluje kot ščetka proti orodnemu jeklu. Ta abrazivna lastnost lahko resno poškoduje rezalne dele, če je ni ustrezno nadzorovati.

Poleg tega se aluminij opisuje kot zelo »lepljiv« ali lepljiv material. Ta lepljivost povzroča nabiranje materiala na površini orodja, kar vodi do gallinga (lepljenja), površinskih prask in dimenzijskih težav. Ustrezna maziva postanejo vaša glavna obrambna sredstva.

Učinkovite strategije mazanja vključujejo:

• Uporabite maziva z bariernim učinkom: Ta maziva ustvarjajo fizično pregrado med površino aluminija in orodjem ter tako preprečujejo neposredni kovinsko-kovinski stik, ki povzroča lepljenje in galling.
• Mazivo nanesejo enakomerno: Neenakomerno mazanje vodi do neenakomernih rezultatov. Avtomatizirani sistemi za mazanje zagotavljajo, da vsak polizdelek prejme ustrezno količino maziva.
• Prilagodite mazivo vrsti operacije: Operacije globoke vlečenja zahtevajo debelejše maziva kot preprosto probijanje. Za formulacije, posebej primerni za aluminij, se posvetujte z dobavitelji maziv.
• Upoštevajte suha filmska maziva: Za določene aplikacije dajejo suhi filmski premazi, naneti na polizdelke pred oblikovanjem, odlične rezultate brez nepotrebne mešanice tekočih maziv.

Preprečevanje obrabe orodja gre dlje kot le mazanje:

• Kakovost površinske obdelave: Režni deli morajo imeti čim bolj polirane površine in protitrenjske premaze, kadar le je mogoče. V režnem smeri površine natančno izgladite in polirajte z linearnim kamnom. Ročno brušene površine se izjemno slabo obnašajo pri rezanju aluminija.
• Izbira premaza orodja: Sodobni premazi, kot so titanov nitrid (TiN), titanov karbonitrid (TiCN) ali podoben diamantu premaz (DLC), znatno podaljšajo življenjsko dobo kalupov pri obdelavi aluminija. Ti premazi zmanjšujejo trenje in zdržijo lepljivo obrabo, ki jo povzroča aluminij.
• Izbira materiala orodja: Orodne jeklene in karbidne materiale za visoko hitrost bolje zdržijo abrazivni oksidni sloj aluminija kot standardna orodna jekla. Za proizvodnjo v velikih količinah se naložba v visokokakovostne matrice izplača z daljšo življenjsko dobo orodja in bolj skladnimi deli.
• Zunanji tlakovalni polnili: Čeprav so zunanji tlakovalni polnili včasih dragi in povzročajo težave pri odstranjevanju odpadkov, pomagajo potegniti kovino v napetosti proti polnilu ter zmanjšati obremenjeno površino. To vodi do manjšega števila drobnih ostankov (slivers) in manjših rezalnih robcev.

Za aluminijasto kovinsko obdelavo je potrebna manjša sila (tonaža) kot za jeklo zaradi nižje natezne trdnosti aluminija. Vendar pa ne zmanjšujte tonaže preprosto sorazmerno. Mehkejši material za čist rez zahteva ustrezno silo, da se izogne prekomerni deformaciji. Priporočila glede hitrosti stiskalnice se razlikujejo glede na vrsto operacije – prebijanje in izrezovanje se pogosto lahko izvajata hitreje kot globoka vlečenja, kjer za pretok materiala zahtevamo bolj nadzorovan čas.

Popolno odstranjevanje drobnih ostankov in ostrin pri rezanju aluminija ostaja zahteven izziv. Ključno je razumeti, da gre za to, da se kovina pokvari zaradi natezne obremenitve namesto zaradi tlakovanja, kar vodi vsako odločitev glede orodij. Ko se material umakne od izdelka namesto da bi ga zagrabil, se trenje zmanjša in kakovost izboljša.

Ko je ustrezno oblikovano orodje na voljo, se naslednje logično vprašanje glasi: kako se obnaša aluminij med kalupanjem v primerjavi z jeklom in kdaj naj izberete enega ali drugega materiala?

Primerjava kalupanja aluminija in jekla

Spoznali ste tehnike, zahteve glede orodij in stopnje procesa za kalupanje aluminija. Vendar se pogosto postavlja naslednje vprašanje: kako se aluminij dejansko obnaša v primerjavi z jeklom med oblikovanjem? Razumevanje teh razlik ni le akademsko vprašanje – neposredno vpliva na vaše odločitve o izbiri materiala in procesnih parametrov.

Ti dve kovini na molekularni ravni ne bi mogli biti bolj različni. Jeklo ima pri sobni temperaturi telesno centrirano kubično (BCC) strukturo, aluminij pa ploskovno centrirano kubično (FCC) strukturo. Glede na FormingWorld lahko to razliko prepoznamo z enostavnim testom: jeklo je močno privlačeno z magnetno silo, aluminij pa ne. Ta temeljna razlika povzroča sedem ključnih razlik v obnašanju med operacijami kalupnega oblikovanja.

Ključne razlike v obnašanju med oblikovanjem

Pri primerjavi kalupno oblikovanih aluminijastih in jeklenih komponent ustvarijo več mehanskih lastnosti med procesom oblikovanja bistveno različne rezultate:

• Lastnosti odskoka: Youngov modul meri, kako trda je material v elastičnem območju. Ta lastnost je obratno sorazmerna rezultatom povratnega izvijanja. Če iz istega orodja izdelate enake dele iz jekla in aluminija, se končni obliki znatno razlikujeta. Aluminijast del bo kazal veliko večje povratno izvijanje kot jeklen, zato je za doseganje ciljnih geometrij potrebna kompenzacija orodja za 2–5 stopinj ali več.
• Deformacijska sposobnost po začetku stiskanja: Tukaj postane aluminijasto vlečenje še posebej zahtevno. Jeklo lahko ohrani skoraj dvakrat več svoje enakomerni raztegljivosti (UE) kot dodatno deformacijo po začetku stiskanja. Aluminij pa po dosegu UE ne more ohraniti nobene pomembne dodatne deformacije – običajno manj kot 10 % vrednosti UE. To pomeni, da po začetku stiskanja pri aluminiju kmalu sledi odpoved.
• Obnašanje materiala pri toku: Koeficient Lankford (R-vrednost) napoveduje, kako se deformacija porazdeli med površinsko ploščino in debelino. Nižja R-vrednost aluminija pomeni, da se deformacija bolj osredotoči na spremembe debeline. Pri operacijah vlečenja materiali z nižjimi R-vrednostmi kažejo opazne povečave debeline pod stiskom držala za predlog.
• Porazdelitev raztezka: Eksponent trdnenja zaradi raztezka (n-vrednost) opisuje, kako dobro material porazdeli napetost po celotni plošči in s tem preprečuje lokalno nastajanje grla. Pri jeklu, kot je DC05, n-vrednost ostaja relativno konstantna skozi celotno plastično deformacijo. Pri aluminiju 5754 pa n-vrednost močno upade, ko se raztezek približuje enakomernemu raztegnitvi. To pomeni, da aluminijeva izdelava z žigosanjem začne z dobro sposobnostjo porazdelitve napetosti, vendar jo hitro izgubi, ko se oblikovanje nadaljuje.
• Podaljšano obnašanje pri deformaciji: Pri modeliranju dejanskih krivulj napetost–deformacija do 100 % deformacije ima aluminij veliko manjši naklon kot jeklo. To odraža zmanjšano sposobnost deformacije aluminija blizu in po enakomernem raztegu – vsaka dodatna napetost povzroči večje deformacije, kar otežuje preskušanje orodij in preprečevanje razpok.

Diagram meje oblikovanja (FLD) vizualno prikazuje te razlike. Ker ima aluminij nižje vrednosti R in padajoče vrednosti n blizu enakomernega raztega (UE), je maksimum njegove krivulje meje oblikovanja manjši kot pri jeklih za globoko vlečenje. To se neposredno odraža v zmanjšani sposobnosti absorbiranja deformacij med operacijami žigosanja aluminija.

Spodaj je podrobna primerjava razlik med temi materiali glede ključnih parametrov žigosanja:

Parameter	Aluminij	Jeklo
Razmak orodja	12–18 % na stran tipično; tesnejši razmiki povzročajo nastanek drobnih kovinskih trakov (sliverjev)	5–10 % na stran tipično; zdrži tesnejše razmake
Zahtevane sile	Nižje zaradi zmanjšane natezne trdnosti; tipično 60–70 % jekla	Zahtevana višja sila; določa osnovo za izbiro velikosti stiskalnice
Odvijanje	Značilno višja; zahteva kompenzacijo prekrivnega upogibanja za 2–5° ali več	Nižja in napovedljivejša; lažje jo je kompenzirati
Potrebe po mazanju	Kritična; za preprečevanje lepljenja so nujni mazivi z bariernim učinkom	Pomembna, a manj občutljiva; širša združljivost z mazivi
Vzorec obrabe orodja	Abrazivni oksidni sloj povzroča nepričakovano obrabo; pogosto se pojavlja lepljenje	Napovedljiva abrazivna obraba; manj nabiranja materiala
Kakovost površinske obdelave	Odlična pri ustrezni mazavi; brez zaščite je občutljiva na praske	Dobra; bolj odporna na manjše spremembe procesa
Orožje za manipulacijo z materialom	Zahteva vakuumsko opremo; magneti ne delujejo	Magnetni sistemi za rokovanje delujejo učinkovito
Duktilnost po stiskanju	Zelo nizka (manj kot 10 % vrednosti UE); razpoke nastanejo hitro	Visoka (lahko doseže skoraj dvakratno vrednost UE); bolj odporna

Kdaj izbrati aluminij namesto jekla

Glede na te razlike v obnašanju: kdaj je oblikovanje iz aluminija smiselno za vašo uporabo? Odločitev običajno temelji na uravnoteženju tehničnih zahtev in praktičnih omejitev:

• Uporaba pri aplikacijah, kjer je pomembna teža: Ko vsak gram šteje – karoserijski deli za avtomobile, letalski in vesoljski komponenti, prenosna elektronika – prednost aluminija glede mase (en tretjina) opravičuje dodatno zapletenost procesa.
• Zahteve glede odpornosti proti koroziji: Za zunanjih, morskih ali vlažnih okoljih naravni oksidni sloj aluminija zagotavlja notranjo zaščito. Vendar, kot navaja podjetje Tenral, se neobdelani aluminijasti deli na prostem oksidirajo in postanejo beli. Anodizacija omogoča, da deli vzdržijo preskus z razpršenim sladkorjem več kot 480 ur in ostanejo brez rjave več kot 5 let.
• Upravljanje toploto: Hladilne plošče, komponente radiatorjev in ohišja elektronskih naprav profitirajo iz odlične toplotne prevodnosti aluminija.
• Ekonomika proizvodnje v velikem obsegu: Za masovno proizvodnjo več kot 100.000 kosov na mesec ponuja aluminijasta plošča, izdelana z izdelavo po odlitkih, enotne stroške približno za 25 % nižje od nerjavnega jekla, ko se stroški kalupov razdelijo na več serij proizvodnje.

Jeklo ostaja boljša izbira, kadar:

• Zahtevana je največja trdnost: Nosilni konstrukcijski deli, zobniki in visoko obremenjene aplikacije bolj ugodijo nadrejeno absolutno trdnost jekla.
• Oblikovalna zapletenost je izjemna: Višja duktilnost jekla po stiskanju (post-necking) in stabilna vrednost n omogočata bolj prijazno izvajanje zahtevnih oblikovalnih operacij.
• Manjša serija proizvodnje: Pri mesečnih izdačah pod 10.000 kosov delež stroškov kalupov za aluminij postane neugoden v primerjavi z jeklenimi alternativami.
• Proračunska omejitev je ostra: Enotne cene za izdelavo po odlitkih iz nerjavnega jekla so približno 1,5- do 2-krat višje kot za aluminij, vendar lahko manjša občutljivost jekla na orodja zmanjša skupne stroške projekta za preprostejše dele.

Razlike pri rokovanju z materialom same po sebi zahtevajo pomembne spremembe opreme. Magnetni sistemi za izbiranje in postavljanje, ki se uporabljajo za jeklo, ne delujejo z aluminijem, zato je treba konice robotov zamenjati z vakuumskimi. Tudi sistemi za zaznavanje znotraj stiskalnika je treba prilagoditi za zaznavanje nemagnetnih materialov.

Razumevanje teh osnovnih razlik med obnašanjem aluminija in jekla med kalupnim oblikovanjem omogoča utemeljeno izbiro materiala. Vendar za dosledno proizvodnjo kakovostnih delov zahtevajo trdne metode pregleda in standardi dopustnih odmikov – to je naslednja ključna težava za vsako operacijo kalupnega oblikovanja.

Kontrola kakovosti in standardi dopustnih odstopanj

Vlagali ste v ustrezno orodje, izbrali pravo zlitino in optimizirali parametre oblikovanja. A kako veste, da vaši kalupno oblikovani aluminijasti deli resnično izpolnjujejo specifikacije? Brez stroge kontrole kakovosti lahko celo najbolje načrtovane operacije kalupnega oblikovanja dajejo neenotne rezultate, ki povzročajo draga zavrnitve in pritožbe strank.

Preverjanje kakovosti aluminijastih delov, izdelanih s ploščatim udarjanjem, predstavlja posebne izzive. Mehka površina materiala se med rokovanjem lahko enostavno poškoduje z drobnimi praskami, razlike pri povratnem izkrivljanju lahko vplivajo na dimenzionalno natančnost, naravni oksidni sloj pa lahko zakrije skrite napake. Poglejmo si metode pregleda in tolerance, ki zagotavljajo, da vaši sestavni deli izpolnjujejo zahtevne zahteve uporabe.

Metode pregleda za aluminijaste dele, izdelane s ploščatim udarjanjem

Učinkovit nadzor kakovosti se začne že veliko pred tem, ko se prvi del odpre iz stiskalnice. Kompleten program pregleda zajema preverjanje vhodnih materialov, spremljanje med izdelavo in končno preverjanje. Spodaj so ključni kontrolni točki in tehnike, ki se uporabljajo v vseh fazah proizvodnje:

• Kontrola vhodnih materialov: Preverite sestavo zlitine, oznako temperiranja in debelino plošče pred začetkom proizvodnje. Preverjanje stanja površine odkrije praske, madeže ali nepravilnosti oksidnega sloja, ki bi lahko vplivale na kakovost končnega dela.
• Prvi pregled člena (FAI): Za začetne dele nove proizvodne serije se izvede podrobna dimenzijska preverjanja glede na inženirske risbe. S tem se določi osnovno skladnost pred začetkom polne proizvodnje.
• Koordinatni merilni stroji (CMM): Ti avtomatizirani sistemi natančno merijo zapletene geometrije, položaje lukenj in kritične dimenzije z natančnostjo do 0,001 mm. Preverjanje z koordinatnim merilnim strojem (CMM) je bistveno za aluminijaste delovne predmete, ki zahtevajo ozke dopustne odstopanja.
• Optični merilni sistemi: Preverjanje na podlagi slike hitro potrjuje dvodimenzionalne značilnosti, kot so premeri lukenj, obodni profili in površinski vzorci. Ti sistemi se izjemno dobro izkazujejo pri visokohitrostnem preverjanju za spremljanje proizvodnje.
• Višinski merili in štoparice: Tradicionalna ročna orodja ostajajo koristna za hitra medproizvodna preverjanja debeline, kotov upogibanja in skupnih dimenzij. Operaterji te meritve izvajajo v rednih intervalih med proizvodnjo.
• Go/nego merila: Posebno zasnovani merilniki preverjajo kritične značilnosti, kot so velikosti lukenj, širine žlebov in oblike prileganja. Ti preprosti orodji omogočajo hitre odločitve o sprejetju ali zavrnitvi brez zapletenih meritev.
• Merilniki hrapavosti površin: Profilometri merijo vrednosti Ra (povprečna hrupavost), da preverijo, ali kakovost površinske obdelave ustreza specifikacijam. Nagnjenost aluminija k zlepljanju (galling) naredi preverjanje kakovosti površine še posebej pomembno.
• Vizualna pregledovanja: Usposobljeni pregledniki pregledujejo dele za estetske napake, kot so praske, udobja, ostre robove (burrs) in spremembe barve. Ustrezna osvetlitev in povečevalna orodja izboljšajo zaznavanje napak na odsevni površini aluminija.
• Statistično krmiljenje procesa (SPC): Zaporedni podatki o meritvah vstopajo v kontrolne diagrame, ki zaznajo odmik procesa, preden dele izven specifikacij. Ta proaktivni pristop omogoča zgodnje odkrivanje težav in zmanjšuje odpadke ter ponovno obdelavo.

Za avtomobilsko uporabo se zahtevane kakovostne specifikacije še dodatno poglobijo. Glede na Regal Metal Products morajo podjetja izpolnjevati standarde IATF 16949, da ostanejo konkurenčna v avtomobilskem dobavnem verigu. Ta globalni standard za upravljanje kakovosti, ki ga je ustanovila Mednarodna avtomobilska delovna skupina (International Automotive Task Force), zagotavlja dosledno kakovost prek dokumentiranih postopkov, rednih nadzorov in procesov nenehnega izboljševanja.

Doseganje tesnih dopustnih odmikov v proizvodnji

Kakšne dopustne odmike lahko realistično dosežete pri aluminijastih odlitkih? Odgovor je odvisen od več dejavnikov, med drugim izbire zlitine, zapletenosti dela in sposobnosti vašega dobavitelja.

Splošna navodila za dopustne odmike pri odlitkih iz aluminija vključujejo:

• Linearni dimenziji: Standardno odlaganje doseže ±0,1 mm do ±0,25 mm, odvisno od velikosti in zapletenosti dela. Pri natančnih operacijah je mogoče z ustrezno orodjem in nadzorom procesa doseči dopustne odmike ±0,05 mm ali še tesnejše.
• Premeri lukenj: Izdelane luknje običajno zadržijo natančnost ±0,05 mm do ±0,1 mm. Pri operacijah finega rezanja se dosežejo še ožje dopustne odstopanja z izjemno kakovostnim robom.
• Kotovi lomov: Standardno upogibanje zagotavlja natančnost ±1° do ±2° po upoštevanju povratnega upogibanja (springback). Za natančne aplikacije, ki zahtevajo natančnost ±0,5° ali boljšo, so potrebna specializirana orodja in nadzor procesov.
• Ravnost: Ravnost ploščice 0,1 mm na 100 mm predstavlja dosegljive cilje za večino izdelanih aluminijastih delov. Pri kritičnih aplikacijah je morda potreben sekundarni postopek izravnave.
• Dopustna odstopanja položaja: Položaj luknje glede na luknjo in značilnosti glede na rob običajno zadržijo natančnost ±0,1 mm pri pravilno vzdrževanih naprednih (progressivnih) ali prenosnih (transfer) kalupih.

Glede na podatke podjetja HLC Metal Parts napredne izdelovalne zmogljivosti za kovinsko izdelavo omogočajo ohranjanje dopustnih odstopanj znotraj 0,01 mikrona za zahtevne aplikacije. Takšna raven natančnosti zahteva investicije v sodobno opremo, okolje z regulirano temperaturo in strogo dokumentacijo procesov.

Na sposobnost doslednega ohranjanja ozkih dopustnih odstopanj vpliva več dejavnikov:

• Stanje orodja: Odpovedovanje orodja neposredno vpliva na dimenzionalno natančnost. Redni vzdrževalni načrti in protokoli za zamenjavo preprečujejo odmik od določenih toleranc.
• Enakomernost materiala: Razlike v debelini plošče, trdnosti in sestavi zlitine vplivajo na oblikovalno obnašanje. Vhodni pregled odkrije problematično materialno surovino, preden vstopi v proizvodnjo.
• Stanje stiskalnice: Vzporednost brega, natančnost zapiralne višine in konstantnost zmogljivosti vse vplivajo na kakovost izdelka. Preventivno vzdrževanje zagotavlja, da delujejo stiskalniki znotraj določenih specifikacij.
• Okoljski dejavniki: Spremembe temperature povzročajo toplotno raztezanje orodja in delovnih kosov. Prostori z regulirano klimo ta dejavnik zmanjšajo za natančna dela.
• Usposabljanje operatorjev: Izkušeni operaterji prepoznajo zgodnje znake odmika kakovosti in sprejmejo korektivne ukrepe, preden nastane odpad.

Certifikati kakovosti zagotavljajo zaupanje, da dobavitelj izdelkov iz aluminija z globokim vlečenjem vzdržuje sisteme, potrebne za dosledne rezultate. Certifikat ISO 9001 določa osnovne zahteve za upravljanje kakovosti. Za avtomobilsko izdelavo delov iz aluminija z globokim vlečenjem certifikat IATF 16949 prikazuje zavezanost strogi industrijski standardom. Za medicinske naprave je morda potrebna skladnost s standardom ISO 13485.

Pri ocenjevanju potencialnih dobaviteljev vprašajte za njihove zmogljivosti pri pregledih, zgodovino natančnosti pri ohranjanju dopustnih odmikov ter certifikate kakovosti. Dobro zgrajena osnova za orodja in kalibre, skupaj z dokumentiranimi postopki zagotavljanja kakovosti, zagotavlja dosledne izdelke iz aluminija z globokim vlečenjem, ki jih vaše aplikacije zahtevajo. Ko so sistemi kakovosti uvedeni, razumevanje načina, kako različne industrije uporabljajo te izdelane komponente, razkriva celoten obseg vpliva izdelave iz aluminija z globokim vlečenjem na proizvodne sektorje.

Industrijske aplikacije za izdelke iz aluminija z globokim vlečenjem

Ovladali ste tehnične osnove—izbor zlitin, stopnje procesa, oblikovanje orodij in kakovostne standarde. A kam se v resnici končajo vsi ti izdelani aluminijasti deli? Odgovor obsega skoraj vsak večji proizvodni sektor, od avtomobila, ki ga vozite, do pametnega telefona v vašem žepu.

Razumevanje dejanskih uporab vam pomaga prepoznati, zakaj proizvajalci izbirajo določene materiale in procese. Vsak sektor postavlja edinstvene zahteve, ki vplivajo na vse – od izbire zlitine do končne obdelave površine. Poglejmo, kako izdelani aluminijasti ploščati deli rešujejo ključne izzive v različnih sektorjih.

Uporabe v avtomobilski in letalski industriji

Ti dve industriji sta gonilna sila za veliko inovacij pri aluminijastih izdelkih, saj potiskajo meje tega, kar je mogoče doseči z lahkimi in visoko zmogljivimi komponentami.

Avtomobilski primerek so proizvajalci vozil sprejeli aluminijasto izdelavo s ploščicami, saj so pred njimi vedno strožje predpisi o učinkovitosti porabe goriva in emisijah. Vsak kilogram, odstranjen z vozila, se neposredno odraža v izboljšani učinkovitosti. Po podatkih podjetja Eigen Engineering spadajo med pogoste avtomobilske aluminijaste izdelke s ploščicami nosilci, toplotni ščiti in konstrukcijski okvirji.

• Karoserijski paneli in zaklopi: Pokrovi motorja, pokrovi prtljažnika in vrata vedno pogosteje uporabljajo izdelke s ploščicami iz aluminija, da zmanjšajo težo karoserije brez opreme (body-in-white) za 40 % ali več v primerjavi z jeklenimi nadomestki.
• Konstrukcijski nosilci: Nosilci motorja, komponente suspenzije in okrepitev podvozja izkoriščajo razmerje med trdnostjo in težo aluminija za kritične aplikacije, ki prenašajo obremenitve.
• Toplotne zaščite: Izdelki s ploščicami iz aluminija zaščitijo občutljive komponente pred toploto iz izpušnega sistema, saj aluminij odlično izkorišča svoje toplotne lastnosti.
• Ohišja baterij: Proizvajalci električnih vozil (EV) se zanašajo na ohišja iz aluminija, izdelana s ploščicami, za zaščito baterijskih paketov, hkrati pa zmanjšujejo dodatno težo.
• Komponente notranje opreme: Dekorativni in funkcionalni notranji deli izkoriščajo sposobnost aluminija, da sprejme vtaknjene aluminijaste površine in anodizirane površine.

Aerospace Applications zahtevajo še višje standarde zmogljivosti. Zmanjšanje mase se neposredno odraža v učinkovitosti porabe goriva in nosilnosti – ključni dejavniki, ko vsak gram vpliva na obratovalne stroške.

• Konstrukcijski elementi trupa: Po Winco Stamping , deli trupa letala in komponente podvozja se lahko izdelujejo z aluminijastimi kalupnimi postopki.
• Notranji nosilci in priključna oprema: Kabinske opreme, okviri sedežev in nosilci za nadstropne predale uporabljajo kalupani aluminij za aplikacije, kjer je pomembna masa.
• Ohišja avionike: Ohišja elektronske opreme zahtevajo elektromagnetno zaslonitev in toplotno upravljanje, ki jih aluminij učinkovito zagotavlja.
• Komponente krmilnih površin: Zapiralniki, krilca in elementi krmila vključujejo kalupane aluminijaste dele, kjer zmanjšanje mase izboljša lastnosti ravnanja letala.

Oba industrijska sektorja delita skupne dejavnike pri odločanju: sledljivost certificiranih materialov, zahtevne tolerance in stroge zahteve glede dokumentacije kakovosti. Dobavitelji, ki oskrbujejo te sektorje, običajno vzdržujejo certifikat IATF 16949 za avtomobilsko industrijo in AS9100 za letalsko-kosmične aplikacije.

Elektronska oprema in komponente potrošniških izdelkov

Elektronska industrija predstavlja povsem druge izzive – miniaturizacija, toplotno upravljanje in elektromagnetna združljivost določajo izbiro materialov.

Uporabe v elektroniki izkoriščajo toplotno prevodnost aluminija in njegove zaslonske lastnosti:

• Toplotni ponori: Izdelani toplotni izmenjevalniki iz aluminija razpršujejo toplotno energijo iz procesorjev, napajalnikov in sistemov LED-osvetlitve. Toplotna prevodnost in oblikljivost materiala omogočata zapletene geometrije rebra, ki maksimizirajo učinkovitost hlajenja.
• Ohišja in ovojnice za električne naprave: Glede na Worthy Hardware ustvarja globoko vlečenje brezšivne ohišja, ki ponujajo odlično zaščito, medtem ko napredni die udarci izdelujejo vzmetne nosilce in notranjo montažno opremo.
• Komponente za RF-zaslon: Udarjena aluminijasta zaslonila preprečujejo elektromagnetno motnjo med različnimi deli vezja in tako ščitijo občutljive elektronske komponente pred poslabšanjem signala.
• Ohišja priključkov: Majhna, natančno oblikovana ohišja zaščitijo električne priključke in hkrati omogočajo pritrditev. Aluminijasto večpotezno udarjanje se izjemno dobro izkaže pri seriski izdelavi teh zapletenih komponent.
• Baterijski kontakti in priključki: Potrošniška elektronika za lahek in odporen proti koroziji električni stik uporablja udarjene aluminijaste kontakte.

Uporabe v potrošniških izdelkih obsegajo ogromno raznovrstnih vsakodnevnih izdelkov, kjer aluminijasto udarjanje zagotavlja praktične prednosti:

• Kuhinjski izdelki: Cedilke, mešalniki, shranjevalne posode in sestavni deli za kuhinjsko opremo uporabljajo udarjen aluminij zaradi njegove odpornosti proti koroziji in varnosti za stike z živili.
• Ohišja aparatur: Babniški bobni, plošče hladilnikov in ohišja majhnih gospodinjskih aparatov koristijo trdnosti aluminija in kakovosti njegove površinske obdelave.
• Športne izdelke: Okviri opreme, zaščitna ohišja in konstrukcijski deli v vseh vrstah opreme – od opreme za kampiranje do fitnes opreme.
• Osvetlitvene naprave: Odsevni elementi, ohišja in namestitveni nosilci za stanovanjske in poslovne razsvetljave.

Aplikacije medicinskih naprav zahtevajo izjemno čistočo in biokompatibilnost:

• Pripomočki za mobilnost: Winco Stamping opozarja, da se za hodilke, palice, košare za invalidska vozička in pripomočke za pisanje uporabljajo aluminijaste deli, izdelani z izdelavo po šablonah, zaradi njihove lahke teže in trdnosti.
• Ohišja diagnostične opreme: Ohišja za medicinske naprave za slikanje in spremljanje zahtevajo natančne mere in odlično kakovost površinske obdelave.
• Sestavni deli kirurških instrumentov: Rojki, zaščitne plošče in konstrukcijski elementi, pri katerih zmanjšanje mase izboljša ergonomijo med daljšimi posegi.
• Sterilizacijske pladnji: Žgani aluminijasti posodi zdržijo večkratne cikle avtoklava, hkrati pa ostanejo lahke za ročno obratovanje.

Kateri dejavniki odločanja vodijo proizvajalce v teh različnih panogah k izbiri aluminijastega žganja? Odgovor običajno temelji na petih ključnih dejavnikih:

• Zahteve glede teže: V aplikacijah, kjer masa komponente neposredno vpliva na zmogljivost izdelka ali uporabniško izkušnjo, je aluminij prednostna izbira.
• Količina proizvodnje: Zahteva po visokem obsegu proizvodnje opravičuje naložbe v orodja, ki zagotavljajo nizko ceno na kos – tukaj se izjemno dobro kažeta napredno in prenosno žganje.
• Okoljska izpostavljenost: Zunanje, morske ali visokovlažne aplikacije koristijo naravni odpornosti aluminija proti koroziji.
• Upravljanje toplote: Izdelki, ki ustvarjajo toploto ali so občutljivi na njo, izkoriščajo prevodnost aluminija za pasivno hlajenje.
• Pričakovanja glede površinskega stanja: Potrošniški izdelki, ki zahtevajo anodizirane, prškano lakirane ali reliefno obdelane aluminijaste površine, naredijo iz aluminija naravno izbiro.

Širina uporab dokazuje raznolikost aluminijastega izdelovanja s pomočjo kalupov v različnih panogah z zelo različnimi zahtevami. Ali proizvajamo milijone majhnih elektronskih sponk z aluminijastim večkratnim izdelovanjem s pomočjo kalupov ali oblikujemo velike avtomobilske plošče z prenosnimi kalupi, osnovni postopek se prilagodi, da izpolni različne proizvodne izzive.

Ko razumemo, kje se izdelani aluminijasti deli uporabljajo, postane zadnja pomembna odločitev izbor ustrezne proizvodne partnerice, ki bo vaš projekt peljala od koncepta do proizvodnje.

Izbira pravega partnerja za aluminijasto izdelovanje s pomočjo kalupov

Preučili ste izbor zlitin, stopnje procesa, zahteve za orodja in standarde kakovosti. Sedaj sledi odločitev, ki vse poveže: izbor proizvodnega partnerja, ki bo dejansko izpolnil zahteve vašega projekta. Napačna izbira lahko pomeni zamudene roke, težave z kakovostjo in prekoračitve proračuna. Pravilen partner postane strateška sredstva, ki okrepi vašo dobavnih verigo za leta naprej.

Kaj ločuje izjemne dobavitelje aluminijastih odlitkov od povprečnih? Odgovor vključuje oceno sposobnosti na več področjih – od tehničnega znanja in sistemov kakovosti do cenovne konkurenčnosti in komunikacije. Poglejmo si dejavnike, ki so najpomembnejši pri tej ključni odločitvi.

Ocenjevanje partnerjev za odlitke in njihovih sposobnosti

Glede na Talan Products je izbor dobavitelja kovinskih odtisov ključna odločitev, ki neposredno vpliva na kakovost vaše proizvodnje, stroške in zanesljivost dobavne verige. Ne glede na to, ali kupujete za avtomobilsko, industrijsko ali potrošniško uporabo, izbira pravega partnerja lahko pomeni razliko med uspehom in dragimi težavami.

Pri ocenjevanju potencialnih partnerjev za vaše projekte s potegnjenim aluminijem se osredotočite na naslednje bistvene merila:

• Dokazana kakovost in nizke stopnje napak: Kakovost je nepogojno pomembna pri izboru dobavitelja za kovinske odtise. Iščite podjetje z nizko stopnjo napak na milijon delov (PPM), kar jasno kaže na nadzorovanost procesa in zanesljivost. Manj napak pomeni manj odpadkov in manj motenj vašega proizvodnega urnika.
• Zanesljiva dostava v dogovorjenem roku: Odličen partner za žigosanje vedno izpolni rokove dobave. Zamujeni deli lahko ustavijo proizvodne linije, povečajo stroške in povzročijo ogromne neucinkovitosti. Pred sklenitvijo sodelovanja vprašajte potencialne dobavitelje o njihovih kazalcih izpolnjevanja rokov dobave.
• Konkurenčnost stroškov in učinkovitost: Najučinkovitejše podjetja za žigosanje kovin ponujajo svetovno konkurenčne cene brez izgube kakovosti. Visoka proizvodna učinkovitost se odraža v nižjih stroških na posamezen del za vaše projekte.
• Izkušnje in dolgoročni partnerstvi: Močan zgodovinski zapis o ohranjanju strank kaže na dobavitelja, ki mu lahko zaupate. Če podjetje ohranja stranke že dolgo časa, je verjetno, da zagotavlja stalno kakovost, zanesljivost in storitve.
• Strokovno usposobljeno osebje in naložbe v usposabljanje: Vaš partner za žigosanje bi moral investirati v razvoj svojega osebja. Strokovna izkušenost se odraža v boljši kakovosti, učinkovitosti in sposobnosti reševanja težav, še posebej kadar pri obdelavi aluminija nastopijo nepričakovane izzive.
• Varnost na delovnem mestu in operativna stabilnost: Varno delovno okolje pomeni manj motenj, višjo produktivnost in dobavitelja, na katerega lahko dolgoročno zares računate. V okviru svoje ocene vprašajte za varnostne podatke.
• Napredne simulacijske zmogljivosti: Partnerji, ki uporabljajo CAE simulacije za preprečevanje napak, lahko potencialne težave zaznajo že pred tem, ko se pri orodjih začne rezati jeklo. Glede na Keysight simulacija omogoča testiranje različnih materialov in konstrukcij brez dragih fizičnih prototipov, kar pospešuje inovacije in omogoča natančnejši nadzor nad končnim izdelkom.
• Potrdila kakovosti: Certifikat ISO 9001:2015 zagotavlja stroge procese kakovostnega menedžmenta. Za avtomobilsko industrijo je nujen certifikat IATF 16949 – ta potrjuje zavezanost k zahtevnim standardom, ki jih industrija zahteva.

Optimizacija vašega projekta aluminijaste štampaje

Razumevanje dejavnikov, ki določajo stroške aluminijaste štampaje, vam pomaga sprejeti utemeljene odločitve, s katerimi uravnotežite zahteve glede kakovosti in omejitve proračuna. Na končno ekonomijo projekta vpliva več medsebojno povezanih dejavnikov:

Stroški na gradivo predstavljajo pomemben del vašega projektnega proračuna. Glede na podatke Worthy Hardware je aluminij v sredini cenovnega spektra – dražji na kilogram kot osnovna ogljikova jeklena zlitina, a cenejši kot nerjavno jeklo, mesing, baker in zlitine z visoko vsebino niklja. Cena pa se ne izračuna tako preprosto z primerjavo cene na kilogram:

Stroškovni dejavnik	Prednost aluminija	Prednost jekla
Cena surovin	—	Nižja cena na kilogram
Uporaba materiala	Zaradi nižje gostote več delov na kilogram	—
Stroški pošiljanja	Nižja teža zmanjšuje stroške prevoza	—
Sekundarno dokončanje	Naravna odpornost proti koroziji pogosto izključuje potrebo po pozlavitvi	Za preprečevanje rje je potrebno zaščitno prevleko
Življenjska doba orodja	Mejši material lahko podaljša življenjsko dobo orodja	—

Če upoštevamo daljšo življenjsko dobo orodja, zmanjšane zahteve po končni obdelavi in nižje stroške dostave, se aluminij včasih izkaže za ekonomičnejšo izbiro – še posebej pri lahkotnih aplikacijah, kjer izvlačenje aluminijastih komponent omogoča prednosti glede zmogljivosti.

Orodjevje predstavlja pomembno začetno stroškovno obremenitev, ki se amortizira skozi vašo proizvodno količino. Zapleteni napredni kalupi za visokozmogljivo proizvodnjo lahko stanejo znatno več kot preprosti enostavni orodji za posamezne operacije, vendar pri velikih količinah omogočajo bistveno nižje stroške na kos. Partnerji, ki ponujajo hitro izdelavo prototipov – nekateri dosežejo izvedbo že v petih dneh – vam pomagajo potrditi načrte, preden se zavezete k izdelavi proizvodnih orodij.

Ekonomija proizvodnega obsega temeljno oblikujejo vašo stroškovno strukturo. Pri visokozmogljivih serijah se stroški orodij razdelijo na več kosov, kar naredi gospodarsko ugodnejše stroške na enoto. Za proizvodnjo nad 100.000 kosov mesečno je aluminijasta pločevina, izdelana s ploščkanjem, bistveno cenejša na enoto kot alternativne oblikovalne metode.

Možnosti površinske obdelave dodajajo funkcionalnost in estetiko vašim ploščkanim delom ter hkrati vplivajo na skupne stroške projekta:

• Anodizacija: Ustvari trdno oksidno plast, ki izboljša odpornost proti koroziji in omogoča izbiro barv. Anodizacija tipa II je primerna za dekorativne uporabe, medtem ko anodizacija tipa III (trda plast) zagotavlja odpornost proti obrabi.
• Prahov premaz: Nanese debelo, trpežno premaz v praktično kateri koli barvi. Odličen za dele, ki zahtevajo odpornost proti udarcem in stabilnost proti UV-žarkom.
• Elektroplating: Nanese kovinske prevleke, kot so nikelj ali krom, za izboljšano električno prevodnost, spremembo zlitja ali dekorativni videz.
• Pretvorbeni premazi: Kromati ali brezkromatne obdelave izboljšajo lepilo za barvanje in zagotavljajo osnovno zaščito pred korozijo.
• Brezbarvna prevleka: Ohrani naravni videz aluminija ter hkrati dodaja odpornost proti praskam in koroziji.

Vsaka obdelava različno vpliva na strošek dela, čas izdelave in lastnosti delovanja. Vaš partner bi vam moral pomagati izbrati najprimernejšo končno obdelavo glede na zahteve vaše uporabe.

Celotno življenjsko dobo projekta—od začetnega izbora materialov do končne preveritve kakovosti—izkoristijo zgodnje vključitve partnerjev. Dobavitelji z visokimi stopnjami prvega odobritvenega razmerja (vodilni igralci v panogi dosežejo 93 % ali več) zmanjšajo stroškovne ponovitve oblikovanja in spremembe orodij. Njihove inženirske ekipe lahko že pred investicijo v trda orodja zaznajo morebitne težave pri oblikovanju, priporočijo zamenjavo zlitin ali predlagajo spremembe oblikovanja, ki izboljšajo izdelljivost.

Za avtomobilsko uporabo, ki zahteva skladnost z IATF 16949, partnerji kot so Shaoyi ponujajo celovite storitve oblikovanja in izdelave kalupov, ki izpolnjujejo standarde proizvajalcev avtomobilov (OEM). Njihova kombinacija naprednih CAE-simulacij za preprečevanje napak, hitrih rokov za izdelavo prototipov ter preizkušenih sistemov kakovosti prikazuje sposobnosti, ki jih morate pričakovati od kvalificiranega partnerja za valjanje.

Končno gledano, pravi proizvodni partner razume, da je vaš uspeh tudi njegov uspeh. Prinaša tehnično strokovnost, sisteme kakovosti in proizvodne zmogljivosti, ki vaše načrte spremenijo v zanesljive in cenovno učinkovite aluminijaste komponente – in s tem zagotavljajo vrednost, ki sega daleč čez sami štamparski stiskalnik.

Pogosto zastavljena vprašanja o aluminijastem štampiranju

1. Kaj je postopek aluminijastega štampiranja?

Aluminijasta kovinska obdelava z udarjanjem je postopek obdelave kovin, pri katerem se ravne aluminijaste plošče pretvorijo v natančne končne dele s pomočjo zaporednih operacij. Začne se z pripravo in pregledom materiala, nato sledi načrtovanje orodja in njegova namestitev z kompenzacijo povratnega upogibanja. Za preprečevanje zlepljanja se nanese mazivo, nato pa se z rezanjem izrežejo ustrezno veliki deli. S prebijanjem se izdelajo luknje in izrezi, medtem ko oblikovanje in upogibanje določita prostorsko geometrijo. Globoko vlečenje ustvari votle oblike, kadar je to potrebno, rezanje pa odstrani odvečen material. Postopek se zaključi z dokončnimi obdelavami in pregledom kakovosti za preverjanje dimenzionalne natančnosti.

2. Kateri so 7 korakov pri postopku žiganja?

Sedem najpogostejših postopkov kovinskega izdelovanja vključuje izrezovanje (izrezovanje ravnih oblik iz ploščatih kovin), prebijanje (ustvarjanje lukenj in notranjih izrezov), vlečenje (oblikovanje skodeličastih ali votlih oblik), upogibanje (ustvarjanje kotov in robnih ukrivitev), zračno upogibanje (uporaba manjše sile za fleksibilno nadzorovanje kotov), dno-upogibanje in kovnjenje (doseganje natančnih kotov z visokim tlakom) ter stiskalno obrezovanje (odstranjevanje odvečnega materiala z oblikovanih delov). Pri aluminiju je za vsak korak potrebno prilagoditi parametre, vključno z ožjimi razmiki med orodji, kompenzacijo povratnega upogibanja in specializiranimi mazivi, da se upoštevajo edinstvene lastnosti tega materiala.

3. Ali je aluminij enostaven za izdelovanje?

Aluminij se šteje za mehko kovino, ki se relativno enostavno izdeluje z žigosanjem v primerjavi z tršimi materiali, kot je jeklo. Za žigosanje je potrebna zmerna sila – običajno 60–70 % tiste, ki je potrebna za jeklo – in ga je mogoče žigosati z običajno opremo. Aluminij pa predstavlja posebne izzive, med drugim opazno povratno elastično deformacijo po upogibanju, nagnjenost k zlepljanju (gallingu) na orodje brez ustrezne mazanja ter omejeno raztegljivost po začetku stiskanja (neckinga). Uspešno žigosanje zahteva ožje reže v kalupih (12–18 % na stran), specializirana pregradna mazila ter orodja, ki so posebej zasnovana za obnašanje aluminija. Zlitine, kot sta 1100 in 3003, ponujajo odlično žigosljivost za večino aplikacij.

4. Koliko debelega aluminija lahko žigoste?

Aluminijaste plošče običajno segajo od 0,2 mm do 6 mm debeline za standardne operacije izdelave s ploščatimi deli. Večina serijske izdelave s ploščatimi deli uporablja plošče debeline med 0,5 mm in 3 mm, saj se material pri tej debelini enostavno oblikuje brez potrebe po prekomernih tlakih. Debeljše aluminijaste plošče zahtevajo višje pritiskalne sile in morda več korakov oblikovanja z vmesnim žarjenjem, da se prepreči razpoke. Pri natančnih operacijah izdelave s ploščatimi deli je mogoče doseči natančnost ±0,05 mm ne glede na debelino. Optimalna debelina je odvisna od konkretnega oblikovanja vašega dela, izbire zlitine in zahtev glede zapletenosti oblikovanja.

5. Katera aluminijasta zlitina najbolje ustrezajo izdelavi s ploščatimi deli?

Najpogosteje uporabljene aluminijeve zlitine za izdelavo delov z izvlekom so 3003 in 5052, ki zajemata približno 80 % vseh projektov izdelave z izvlekom. Zlitina 3003 ponuja odlično oblikovalnost skupaj z dobro odpornostjo proti koroziji, kar jo naredi idealno za dekorativne okrasne profila, nosilce in kuhinjsko posodo. Zlitina 5052 zagotavlja višjo trdnost in trajnost za pomorsko opremo in avtomobilsko opremo, vendar je približno za 20 % dražja. Za čisto oblikovalnost se najbolje obnese aluminij 1100, vendar ima nizko trdnost. Zlitina 6061 ponuja dobre mehanske lastnosti za konstrukcijske aplikacije. Izbira zlitine je odvisna od uravnoteženja zahtev glede trdnosti, zapletenosti oblikovanja, izpostavljenosti okolju in proračunskih omejitev.