Menú de contenido
● Comprensión de la aleación de aluminio 7075
>> Propiedades clave del aluminio 7075
● El proceso de extrusión de aluminio
● Ventajas de 7075 extrusión de aluminio
● Aplicaciones de 7075 extrusiones de aluminio
● Procesamiento y extrusión asistida por corte (forma)
● El papel de 7075 aluminio en vehículos eléctricos (EV)
● Superar desafíos con 7075 extrusión de aluminio
● El futuro de la extrusión de aluminio
● Análisis comparativo con otras aleaciones
● Rentable de 7075 aluminio
● Aplicaciones en todas las industrias
● Conclusión
● Preguntas frecuentes
>> 1. ¿Cuál es la principal ventaja de usar 7075 aluminio?
>> 2. ¿Cómo afecta el proceso de extrusión las propiedades del aluminio?
>> 3. ¿Es 7075 resistente al aluminio a la corrosión?
>> 4. ¿Se puede soldar 7075 aluminio?
>> 5. ¿En qué industrias se usa el aluminio 7075?
● Citas:
El aluminio es uno de los materiales más utilizados en diversas industrias debido a su resistencia ligera, de corrosión y excelentes propiedades mecánicas. Entre las diversas aleaciones de aluminio, '7075 aluminio ' se destaca por su notable resistencia y durabilidad. Este artículo profundiza en cómo '7075 Extrusión de aluminio 'mejora la durabilidad del producto, examinando sus propiedades, aplicaciones y ventajas sobre otros materiales.
Comprensión de la aleación de aluminio 7075
7075 El aluminio es una aleación de alta resistencia compuesta principalmente de zinc, con pequeñas cantidades de magnesio, cobre y otros elementos. Su composición única le da propiedades mecánicas excepcionales, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y resistencia al estrés.
Propiedades clave del aluminio 7075
-Relación alta de resistencia a peso: 7075 El aluminio ofrece una relación de resistencia a peso que es significativamente más alta que muchas otras aleaciones de aluminio e incluso algunos aceros [2]. Esto lo hace ideal para aplicaciones donde los ahorros de peso son críticos sin comprometer la fuerza.
- Resistencia a la tracción: la resistencia a la tracción del aluminio 7075-T6 puede alcanzar hasta 83,000 psi (aproximadamente 572 MPa), lo que lo convierte en una de las aleaciones de aluminio más fuertes disponibles [5].
- Resistencia a la fatiga: exhibe una excelente resistencia a la fatiga, lo que le permite resistir las cargas cíclicas sin falla [5].
- Resistencia a la corrosión: aunque no es tan resistente a la corrosión como otras aleaciones, se pueden tratar 7075 (p. Ej., Anodizado) para mejorar su resistencia a la corrosión [2].
El proceso de extrusión de aluminio
La extrusión de aluminio es un proceso de fabricación que transforma la aleación de aluminio en formas deseadas al forzarla a través de un dado. El proceso implica varios pasos:
1. Preparación de la matriz: el troquel de extrusión se precaliente para garantizar un flujo de metal óptimo.
2. Precaliente el tocho de aluminio: el tocho se calienta para hacerlo lo suficientemente maleable para la extrusión.
3. Extrusión: el tocho calentado se empuja a través del dado a alta presión para formar la forma deseada.
4. Enfriamiento y corte: el material extruido se enfría y se corta en longitudes especificadas.
Ventajas de 7075 extrusión de aluminio
El proceso de extrusión mejora las propiedades del aluminio 7075 de varias maneras:
- Uniformidad en la estructura: la extrusión da como resultado una estructura de grano más uniforme en comparación con otros procesos de formación. Esta uniformidad contribuye a mejorar las propiedades mecánicas y la durabilidad.
- Resistencia mejorada: el proceso de extrusión alinea la estructura del grano a lo largo de la dirección del flujo, mejorando significativamente la resistencia del producto extruido.
- Formas versátiles: la capacidad de crear formas complejas permite diseños innovadores que pueden mejorar el rendimiento del producto y reducir el peso [2].
Aplicaciones de 7075 extrusiones de aluminio
Debido a sus propiedades superiores, 7075 extrusiones de aluminio se utilizan en varias aplicaciones exigentes:
- Componentes aeroespaciales: se usa en estructuras de aeronaves donde las livianas y la alta resistencia son críticos [2]. También se usa en accesorios y sujetadores de aviones [2].
- Piezas automotrices: ideales para vehículos de alto rendimiento que requieren componentes duraderos pero livianos [2]. Se emplea en componentes del chasis, sistemas de suspensión y componentes del motor [2].
- Equipo deportivo: comúnmente encontrado en bicicletas, equipo de escalada y otros equipos donde la fuerza y el peso son factores cruciales.
- Industria marina: utilizado para construir cascos de botes, mástiles y otros componentes estructurales [2].
- Industria de la construcción: utilizado en andamios, marcos de ventanas y otros elementos arquitectónicos [2].
Procesamiento y extrusión asistida por corte (forma)
La extrusión convencional de 7075 aluminio está limitada por su velocidad lenta, típicamente alrededor de 2 metros por minuto [3] [6]. Esta limitación se debe a factores como el desgarro de la superficie y el agrietamiento causado por la fusión de fases de bajo punto de fusión (LMP), crecimiento anormal de grano y problemas de flujo de material [6]. Para combatir estos problemas, se ha desarrollado un método novedoso llamado procesamiento y extrusión asistida por cizallamiento (forma) [3] [6].
La forma ofrece varias ventajas sobre la extrusión convencional:
- Aumento de la velocidad de extrusión: la forma puede lograr velocidades de extrusión de hasta 12.2 metros por minuto, significativamente más rápido que los métodos convencionales [3] [6].
-Tratamientos térmicos reducidos: la forma elimina la necesidad de homogeneización y precalentamiento de palanquillas, y también puede eliminar el tratamiento térmico de la solución posterior a la extrusión [3].
- Propiedades mecánicas mejoradas: 7075 aluminio extruido con forma exhibe una excelente resistencia al rendimiento, resistencia a la tracción final y un alargamiento [3].
El aumento de la velocidad alcanzada por la forma se atribuye a una deformación de corte más extensa, lo que resulta en una alta densidad de límites de grano de ángulo bajo que facilitan la deformación continua y retrasan el inicio del desgarro de la superficie [6].
El papel de 7075 aluminio en vehículos eléctricos (EV)
Se espera que el mercado de vehículos eléctricos (EV) impulse el crecimiento en el sector de extrusión de aluminio, que requiere extrusiones de aleación de aluminio de alto rendimiento [1]. 7075 Se puede usar aluminio para producir componentes estructurales para los EV, como las bandejas de baterías [1]. La alta relación de resistencia / peso del aluminio 7075 lo convierte en un material ideal para estas aplicaciones, ya que puede ayudar a reducir el peso total del vehículo, mejorando su eficiencia energética y rendimiento [2].
Superar desafíos con 7075 extrusión de aluminio
A pesar de sus ventajas, la extrusión de 7075 aluminio presenta varios desafíos:
- Velocidad lenta de extrusión: como se mencionó anteriormente, el aluminio 7075 es difícil de extruir a altas velocidades debido al riesgo de rotura y agrietamiento de la superficie [6]. La forma es un método para abordar esto [3] [6].
- Alto costo: los procesos de fabricación para 7075 extrusiones de aluminio pueden ser más caros que los de otras aleaciones [6].
- Soldabilidad: el aluminio 7075 no es fácilmente soldable en comparación con otras aleaciones como 6061 debido a su susceptibilidad al agrietamiento por corrosión del estrés [6].
Para superar estos desafíos, los investigadores y fabricantes están explorando nuevos métodos de extrusión y técnicas de postprocesamiento. Estos avances tienen como objetivo mejorar la extruabilidad del aluminio 7075, reducir los costos de fabricación y mejorar su soldabilidad y resistencia a la corrosión.
El futuro de la extrusión de aluminio
El sector de extrusión de aluminio está evolucionando continuamente, con nuevas y mejoradas aleaciones de aluminio que se desarrollan para satisfacer las demandas de varias industrias [4]. El aumento de aleaciones de aluminio de alta resistencia como 7075 y 7050 está revolucionando las aplicaciones de los perfiles de aluminio en sectores exigentes como aeroespacial, militar y automotriz [4].
A medida que las industrias continúan buscando soluciones innovadoras para el peso ligero y la mejora del rendimiento del producto, es probable que el uso de 7075 extrusiones de aluminio se expanda aún más. Con los continuos esfuerzos de investigación y desarrollo, se están abordando los desafíos asociados con la extrusión de esta aleación de alta resistencia, allanando el camino para su adopción más amplia en varias aplicaciones.
Análisis comparativo con otras aleaciones
Al comparar 7075 de aluminio con otras aleaciones populares como 6061, es evidente que 7075 ofrece una resistencia y durabilidad superiores [5]:
| propiedad | 6061 aluminio | 7075 aluminio |
| Resistencia a la tracción | Hasta 310 MPa | Hasta 572 MPa |
| Fuerza de rendimiento | Hasta 276 MPa | Hasta 480 MPa |
| Fatiga | Moderado | Alto |
| Resistencia a la corrosión | Bien | Moderado |
Rentable de 7075 aluminio
Si bien el aluminio 7075 puede ser más costoso que otros materiales, su durabilidad y rendimiento pueden conducir a ahorros de costos a largo plazo [2]. La necesidad reducida de mantenimiento y reemplazo, junto con una eficiencia mejorada, puede compensar la inversión inicial [2]. Además, la larga vida útil de los productos hechos de 7075 aluminio contribuye a su rentabilidad general [2].
Aplicaciones en todas las industrias
Industria aeroespacial:
La industria aeroespacial depende en gran medida de 7075 extrusiones de aluminio debido a la necesidad crítica de materiales livianos y fuertes en el diseño y fabricación de aviones [2]. Los componentes como los marcos de aeronaves, las estructuras de ala y el tren de aterrizaje a menudo utilizan aluminio 7075 debido a su alta resistencia y resistencia a la fatiga [2]. El sector aeroespacial exige materiales que puedan soportar condiciones extremas, y 7075 aluminio cumple con estos requisitos de manera efectiva [2].
Industria automotriz:
En el sector automotriz, el aluminio 7075 se usa en vehículos de alto rendimiento, particularmente en carreras y autos deportivos [2]. La aleación se emplea en piezas como componentes del chasis, sistemas de suspensión y componentes del motor donde la reducción de peso es crítica para el rendimiento [2]. La industria automotriz valora 7075 por su capacidad para soportar un alto estrés mientras se mantiene un perfil liviano [2].
Industria marina:
En la industria marina, se utiliza 7075 aluminio para construir cascos de botes, mástiles y otros componentes estructurales [2]. La resistencia de la aleación a la corrosión, especialmente cuando se anodiza, la hace adecuada para ambientes marinos [2]. Además, la naturaleza liviana del aluminio 7075 ayuda a mejorar la velocidad y la eficiencia de combustible de los barcos [2]. Las aplicaciones marinas a menudo requieren materiales que puedan resistir las duras condiciones de agua salada, y el aluminio 7075 satisface estas demandas de manera efectiva [2]. Su fuerza permite la construcción de embarcaciones robustas que pueden manejar los mares agitados mientras mantienen el rendimiento [2].
Industria de la construcción:
La industria de la construcción también se beneficia del uso de 7075 extrusiones de aluminio, particularmente en aplicaciones que requieren componentes estructurales livianos [2]. Esta aleación se usa en andamios, marcos de ventanas y otros elementos arquitectónicos donde la fuerza y el peso son factores críticos [2]. La capacidad de extruir el aluminio 7075 en varias formas permite a los arquitectos y constructores crear diseños innovadores que son funcionales y estéticamente agradables [2].
Conclusión
En resumen, el uso de 7075 extrusión de aluminio mejora significativamente la durabilidad del producto debido a sus propiedades mecánicas excepcionales, estructura uniforme del proceso de extrusión y la versatilidad en el diseño [2] [5]. El advenimiento de la tecnología de forma mejora aún más su potencial al aumentar las velocidades de extrusión y reducir los tratamientos térmicos [3] [6]. Sus aplicaciones en varias industrias resaltan su importancia como material que combina la fuerza con características livianas [2]. A medida que avanza la tecnología, el potencial de nuevas mejoras en las técnicas de procesamiento puede conducir a aplicaciones aún más amplias para esta notable aleación [4]. Los continuos esfuerzos de investigación y desarrollo destinados a abordar los desafíos asociados con la extrusión de 7075 aluminio prometen un futuro en el que esta aleación de alta resistencia se adopta y se utiliza más ampliamente en diversos sectores [6].
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es la principal ventaja de usar 7075 aluminio?
La principal ventaja de usar aluminio 7075 es su alta relación resistencia / peso, por lo que es ideal para aplicaciones que requieren materiales livianos pero duraderos [2] [5].
2. ¿Cómo afecta el proceso de extrusión las propiedades del aluminio?
El proceso de extrusión mejora la uniformidad de la estructura del grano y la alinea a lo largo de la dirección del flujo, lo que resulta en propiedades mecánicas mejoradas, como la resistencia y la resistencia a la fatiga.
3. ¿Es 7075 resistente al aluminio a la corrosión?
Mientras que el aluminio 7075 tiene resistencia a la corrosión moderada en comparación con otras aleaciones, puede tratarse (por ejemplo, anodizado) para mejorar su resistencia contra entornos corrosivos [2].
4. ¿Se puede soldar 7075 aluminio?
El aluminio de soldadura 7075 es un desafío debido a su susceptibilidad al agrietamiento de la corrosión del estrés; Sin embargo, se puede unir utilizando métodos específicos como la soldadura de resistencia [6].
5. ¿En qué industrias se usa el aluminio 7075?
7075 El aluminio se usa comúnmente en industrias aeroespaciales, automotrices, de fabricación de equipos deportivos, marinos y de construcción, y cualquier aplicación que requiera materiales de alta resistencia [2].
Citas:
[1] https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/pnnl-32387.pdf
[2] https://www.yjing-extrusion.com/what-industries-most-commonly-utily-7075-aluminum-extrusions.html
[3] https://www.osti.gov/servlets/purl/1843596
[4] https://www.fortune-alu.com/info-detail/trends-shaping-the-future-of-aluminum-extrusion
[5] https://www.wellste.com/6061-vs-7075which-is-better-for-your-aluminum-extrusion-profiles/
[6] https://www.osti.gov/servlets/purl/1829474
[7] https://www.nrel.gov/docs/fy22osti/80038.pdf
[8] https://www.chaluminium.com/common-aluminum-extrusion-defects-causes-and-solutions
[9] https://www.researchgate.net/publication/223842777_extrusion_of_7075_aluminium_alloy_through_double-pocket_dies_to_manufacture_a_complex_profile
[10] https://hplmachining.com/blog/what- are-the-problems-with-aluminum-extrusion/
[11] https://www.mdpi.com/1996-1944/17/5/1210
[12] https://www.howardprecision.com/benefits-of-7075-aluminum-for-various-industries/
[13] https://www.researchgate.net/publication/348246953_improving_both_strength_and_ductiity_of_al-7075_by_combining_dual_equal_channel_lateral_extrusion_with_ing_reatmentmentment
[14] https://www.linkedin.com/pulse/7075-aluminum-market-report-in-depth-wb2nf/
[15] https://redstonemanufacturing.com/properties-of-alumunium-7075/
[16] https://www.researchgate.net/publication/257516704_case_studies_on_virtual_extrusion_of_aluminium_alloys_in_real_size
[17] https://www.zetwerk.com/resources/knowledge-base/aluminum-extrusions/6061-vs-7075-aluminum-the-ultimate-comparison-guide/
[18] https://www.researchgate.net/publication/225607252_extrusion_tests_of_7075_aluminium_alloy_at_high_solid_fraction
[19] https://profileprecisionExtrusions.com/lead-iment-for-7075-and-2024-aluminum-alloy-extrusions-is-over-1 año/
[20] https://www.zetwerk.com/aluminum-extrusions/
