Inhoudsmenu
● Inzicht in 7075 aluminium legering
>> Belangrijke eigenschappen van 7075 aluminium
● Het aluminium extrusieproces
● Voordelen van 7075 aluminium extrusie
● Toepassingen van 7075 aluminium extrusies
● Shear Assisted Processing and Extrusion (vorm)
● De rol van 7075 aluminium bij elektrische voertuigen (EV's)
● Uitdagingen overwinnen met 7075 aluminium extrusie
● De toekomst van aluminium extrusie
● Vergelijkende analyse met andere legeringen
● Kosteneffectiviteit van 7075 aluminium
● Toepassingen in de industrie
● Conclusie
● FAQ
>> 1. Wat is het primaire voordeel van het gebruik van 7075 aluminium?
>> 2. Hoe beïnvloedt het extrusieproces de eigenschappen van aluminium?
>> 3. Is 7075 aluminium resistent tegen corrosie?
>> 4. Kan 7075 aluminium worden gelast?
>> 5. In welke industrieën is 7075 aluminium vaak gebruikt?
● Citaten:
Aluminium is een van de meest gebruikte materialen in verschillende industrieën vanwege de lichtgewicht, corrosieweerstand en uitstekende mechanische eigenschappen. Onder de verschillende aluminiumlegeringen valt '7075 aluminium ' op vanwege zijn opmerkelijke kracht en duurzaamheid. Dit artikel gaat over hoe '7075 Aluminium extrusie 'verbetert de duurzaamheid van het product en onderzoekt de eigenschappen, toepassingen en voordelen ten opzichte van andere materialen.
Inzicht in 7075 aluminium legering
7075 aluminium is een hoogwaardig legering dat voornamelijk uit zink is samengesteld, met kleinere hoeveelheden magnesium, koper en andere elementen. De unieke samenstelling geeft het uitzonderlijke mechanische eigenschappen, waardoor het geschikt is voor toepassingen die hoge sterkte en weerstand tegen stress vereisen.
Belangrijke eigenschappen van 7075 aluminium
-Hoge sterkte-gewichtsverhouding: 7075 Aluminium biedt een sterkte-gewichtsverhouding die aanzienlijk hoger is dan veel andere aluminiumlegeringen en zelfs sommige staals [2]. Dit maakt het ideaal voor toepassingen waarbij gewichtsbesparingen van cruciaal belang zijn zonder de sterkte in gevaar te brengen.
- Treksterkte: de treksterkte van 7075-T6 aluminium kan tot 83.000 psi (ongeveer 572 MPa) bereiken, waardoor het een van de sterkste aluminiumlegeringen beschikbaar is [5].
- Vermoeidheidsweerstand: het vertoont uitstekende vermoeidheidsweerstand, waardoor het zonder falen bestand is tegen cyclische belastingen [5].
- Corrosieweerstand: hoewel niet zo corrosiebestendig als sommige andere legeringen, kunnen 7075 worden behandeld (bijv. Geanodiseerd) om de weerstand tegen corrosie te verbeteren [2].
Het aluminium extrusieproces
Aluminium extrusie is een productieproces dat aluminiumlegering verandert in de gewenste vormen door het door een dobbelsteen te dwingen. Het proces omvat verschillende stappen:
1. Bereiding van de dobbelsteen: de extrusiedobbelsteen wordt voorverwarmd om een optimale metaalstroom te garanderen.
2. Het voorverwarmen van het aluminium billet: de buper wordt verwarmd om het vervormbaar genoeg te maken voor extrusie.
3. Extrusie: de verwarmde buper wordt door de matrijs onder hoge druk geduwd om de gewenste vorm te vormen.
4. Koeling en snijden: het geëxtrudeerde materiaal wordt gekoeld en in gespecificeerde lengtes gesneden.
Voordelen van 7075 aluminium extrusie
Het extrusieproces verbetert de eigenschappen van 7075 aluminium op verschillende manieren:
- Uniformiteit in structuur: extrusie resulteert in een meer uniforme korrelstructuur in vergelijking met andere vormingsprocessen. Deze uniformiteit draagt bij aan verbeterde mechanische eigenschappen en duurzaamheid.
- Verbeterde sterkte: het extrusieproces lijnt de korrelstructuur uit in de stroomrichting, waardoor de sterkte van het geëxtrudeerde product aanzienlijk wordt verbeterd.
- veelzijdige vormen: de mogelijkheid om complexe vormen te maken, zorgt voor innovatieve ontwerpen die de productprestaties kunnen verbeteren en het gewicht kunnen verminderen [2].
Toepassingen van 7075 aluminium extrusies
Vanwege de superieure eigenschappen worden 7075 aluminium extrusies gebruikt in verschillende veeleisende toepassingen:
- Aerospace -componenten: gebruikt in vliegtuigstructuren waar lichtgewicht en hoge sterkte kritisch zijn [2]. Het wordt ook gebruikt in vliegtuigen en bevestigingsmiddelen [2].
- Automotive-onderdelen: ideaal voor krachtige voertuigen die duurzame maar lichtgewicht componenten vereisen [2]. Het wordt gebruikt in chassiscomponenten, ophangsystemen en motorcomponenten [2].
- Sportuitrusting: vaak aangetroffen in fietsen, klimuitrusting en andere apparatuur waar sterkte en gewicht cruciale factoren zijn.
- Mariene industrie: gebruikt voor het bouwen van bootrompen, masten en andere structurele componenten [2].
- Bouwindustrie: gebruikt in steigers, raamframes en andere architecturale elementen [2].
Shear Assisted Processing and Extrusion (vorm)
Conventionele extrusie van 7075 aluminium wordt beperkt door de lage snelheid, meestal ongeveer 2 meter per minuut [3] [6]. Deze beperking is te wijten aan factoren zoals het scheuren en barsten van het oppervlak veroorzaakt door het smelten van fasen met lage smeltpunt (LMP), abnormale korrelgroei en materiaalstroomproblemen [6]. Om deze kwesties te bestrijden, is een nieuwe methode genaamd Shear Assisted Processing and Extrusion (Shape) ontwikkeld [3] [6].
Shape biedt verschillende voordelen ten opzichte van conventionele extrusie:
- Verhoogde extrusiesnelheid: vorm kan extrusiesnelheden bereiken tot 12,2 meter per minuut, aanzienlijk sneller dan conventionele methoden [3] [6].
-Verminderde thermische behandelingen: vorm elimineert de behoefte aan billethomogenisatie en voorverwarming, en kan ook de warmtebehandeling na de extrusie oplossing elimineren [3].
- Verbeterde mechanische eigenschappen: 7075 aluminium geëxtrudeerd met behulp van vorm vertoont uitstekende opbrengststerkte, ultieme treksterkte en verlenging [3].
De verhoogde snelheid bereikt door vorm wordt toegeschreven aan meer uitgebreide afschuifvervorming, wat resulteert in een hoge dichtheid van lage hoekkorrelgrenzen die voortdurende vervorming vergemakkelijken en het begin van oppervlaktescheuren vertragen [6].
De rol van 7075 aluminium bij elektrische voertuigen (EV's)
De markt voor elektrische voertuigen (EV) zal naar verwachting de groei in de aluminium extrusiesector stimuleren, waarvoor extrusies met aluminium aluminiumlegering zijn vereist [1]. 7075 Aluminium kan worden gebruikt om structurele componenten voor EV's te produceren, zoals batterijbakken [1]. De hoge sterkte-gewichtsverhouding van 7075 aluminium maakt het een ideaal materiaal voor deze toepassingen, omdat het kan helpen het totale gewicht van het voertuig te verminderen, waardoor de energie-efficiëntie en prestaties worden verbeterd [2].
Uitdagingen overwinnen met 7075 aluminium extrusie
Ondanks zijn voordelen, presenteert het extruderen van 7075 aluminium verschillende uitdagingen:
- Langzame extrusiesnelheid: zoals eerder vermeld, is 7075 aluminium moeilijk te extruderen bij hoge snelheden vanwege het risico op scheuren en scheuren van het oppervlak [6]. Vorm is een methode om dit aan te pakken [3] [6].
- Hoge kosten: de productieprocessen voor 7075 aluminium extrusies kunnen duurder zijn dan die voor andere legeringen [6].
- Lasbaarheid: 7075 Aluminium is niet gemakkelijk lasbaar in vergelijking met andere legeringen zoals 6061 vanwege de gevoeligheid voor stresscorrosiekraak [6].
Om deze uitdagingen te overwinnen, onderzoeken onderzoekers en fabrikanten nieuwe extrusiemethoden en post-verwerkingstechnieken. Deze vooruitgang is gericht op het verbeteren van de extrudabiliteit van 7075 aluminium, de productiekosten te verlagen en de lasbaarheid en corrosieweerstand te verbeteren.
De toekomst van aluminium extrusie
De aluminium extrusiesector evolueert continu, met nieuwe en verbeterde aluminiumlegeringen die worden ontwikkeld om aan de eisen van verschillende industrieën te voldoen [4]. De opkomst van aluminiumlegeringen van hoge sterkte zoals 7075 en 7050 is een revolutie teweeggebracht in de toepassingen van aluminiumprofielen in veeleisende sectoren zoals ruimtevaart, militairen en automotive [4].
Naarmate de industrieën innovatieve oplossingen blijven zoeken voor lichtgewicht en het verbeteren van de productprestaties, zal het gebruik van 7075 aluminium extrusies waarschijnlijk verder groeien. Met voortdurende onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen worden de uitdagingen geassocieerd met het extruderen van deze hoogwaardig legering aangepakt, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor de bredere acceptatie in verschillende toepassingen.
Vergelijkende analyse met andere legeringen
Bij het vergelijken van 7075 aluminium met andere populaire legeringen zoals 6061, is het duidelijk dat 7075 superieure sterkte en duurzaamheid biedt [5]:
| Eigendom | 6061 Aluminium | 7075 Aluminium |
| Treksterkte | Tot 310 MPA | Tot 572 MPA |
| Levert kracht op | Tot 276 MPA | Tot 480 MPa |
| Vermoeidheidsterkte | Gematigd | Hoog |
| Corrosieweerstand | Goed | Gematigd |
Kosteneffectiviteit van 7075 aluminium
Hoewel 7075 aluminium duurder kan zijn dan sommige andere materialen, kunnen de duurzaamheid en prestaties op de lange termijn leiden tot kostenbesparingen [2]. De verminderde behoefte aan onderhoud en vervanging, samen met verbeterde efficiëntie, kan de initiële investering compenseren [2]. Bovendien draagt de lange levensduur van producten gemaakt van 7075 aluminium bij aan de totale kosteneffectiviteit ervan [2].
Toepassingen in de industrie
Ruimtevaartindustrie:
De ruimtevaartindustrie is sterk afhankelijk van 7075 aluminium extrusies vanwege de cruciale behoefte aan lichtgewicht en sterke materialen in vliegtuigontwerp en productie [2]. Componenten zoals vliegtuigframes, vleugelstructuren en landingsgestel maken vaak gebruik van 7075 aluminium vanwege zijn hoge sterkte en vermoeidheidsweerstand [2]. De ruimtevaartsector vereist materialen die extreme omstandigheden kunnen doorstaan, en 7075 aluminium voldoet aan deze vereisten effectief [2].
Auto -industrie:
In de autosector wordt 7075 aluminium gebruikt in krachtige voertuigen, met name in racen- en sportwagens [2]. De legering wordt gebruikt in delen zoals chassiscomponenten, ophangsystemen en motorcomponenten waarbij gewichtsvermindering van cruciaal belang is voor prestaties [2]. De auto -industrie waardeert 7075 voor het vermogen om hoge stress te weerstaan met behoud van een lichtgewicht profiel [2].
Mariene industrie:
In de maritieme industrie wordt 7075 aluminium gebruikt voor het bouwen van bootrompen, masten en andere structurele componenten [2]. De weerstand van de legering tegen corrosie, vooral wanneer geanodiseerd, maakt het geschikt voor mariene omgevingen [2]. Bovendien helpt de lichtgewicht aard van 7075 aluminium de snelheid en brandstofefficiëntie van boten te verbeteren [2]. Mariene toepassingen vereisen vaak materialen die bestand zijn tegen harde zoutwateromstandigheden, en 7075 aluminium voldoet aan deze eisen effectief [2]. De sterkte maakt de constructie van robuuste vaten mogelijk die ruwe zeeën aankunnen met behoud van prestaties [2].
Bouwindustrie:
De bouwsector profiteert ook van het gebruik van 7075 aluminium extrusies, met name in toepassingen die lichtgewicht structurele componenten vereisen [2]. Deze legering wordt gebruikt in steigers, raamframes en andere architecturale elementen waarbij sterkte en gewicht kritische factoren zijn [2]. De mogelijkheid om 7075 aluminium in verschillende vormen te extruderen, stelt architecten en bouwers in staat om innovatieve ontwerpen te creëren die zowel functioneel als esthetisch aantrekkelijk zijn [2].
Conclusie
Samenvattend verbetert het gebruik van 7075 aluminium extrusie de productuurbaarheid van de product aanzienlijk vanwege de uitzonderlijke mechanische eigenschappen, uniforme structuur van het extrusieproces en veelzijdigheid in ontwerp [2] [5]. De komst van vormtechnologie verbetert het potentieel verder door extrusiesnelheden te verhogen en thermische behandelingen te verminderen [3] [6]. De toepassingen in verschillende industrieën benadrukken het belang ervan als materiaal dat sterkte combineert met lichtgewicht kenmerken [2]. Naarmate de technologie vordert, kan het potentieel voor verdere verbeteringen in verwerkingstechnieken leiden tot nog bredere toepassingen voor deze opmerkelijke legering [4]. De voortdurende onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen waren gericht op het aanpakken van de uitdagingen die verband houden met het extruderen van 7075 aluminium belofte een toekomst waarin deze hoogwaardig legering breder wordt aangenomen en gebruikt in verschillende sectoren [6].
FAQ
1. Wat is het primaire voordeel van het gebruik van 7075 aluminium?
Het primaire voordeel van het gebruik van 7075 aluminium is de hoge sterkte-gewichtsverhouding, waardoor het ideaal is voor toepassingen die lichtgewicht maar duurzame materialen vereisen [2] [5].
2. Hoe beïnvloedt het extrusieproces de eigenschappen van aluminium?
Het extrusieproces verbetert de uniformiteit van de korrelstructuur en lijnt deze uit langs de stroomrichting, wat resulteert in verbeterde mechanische eigenschappen zoals sterkte en vermoeidheidsweerstand.
3. Is 7075 aluminium resistent tegen corrosie?
Hoewel 7075 aluminium matige corrosieweerstand heeft in vergelijking met andere legeringen, kan het worden behandeld (bijvoorbeeld geanodiseerd) om de weerstand tegen corrosieve omgevingen te verbeteren [2].
4. Kan 7075 aluminium worden gelast?
Lassen 7075 Aluminium is een uitdaging vanwege de gevoeligheid voor stresscorrosiekraak; Het kan echter worden verbonden met behulp van specifieke methoden zoals weerstandslassen [6].
5. In welke industrieën is 7075 aluminium vaak gebruikt?
7075 Aluminium wordt vaak gebruikt in de productie van ruimtevaart, automotive, sportapparatuur, mariene en bouwindustrie, en elke toepassing die materialen met veel sterkte vereisen [2].
Citaten:
[1] https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/pnnl-32387.pdf
[2] https://www.yjing-extrusion.com/what-industries-most-comonly-utilis-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-7075wheme-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-defecten-causes-and-solutions
[9] https://www.researchgate.net/publication/22384277777_extrusion_of_7075_aluminium_alloy_through_double-pocket_dies_to_manfabricage_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-voire-industries/
[13] https://www.researchgate.net/publication/348246953_IMPROVING_BOTH_STREGTY_and_ductility_of_al-7075_by_combining_dual_equal_channel_lateral_extrusion_with_ing_treatment_treatment
[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-carisonison-guide/
[18] https://www.researchgate.net/publication/225607252_extrusion_tests_of_7075_aluminium_alloy_at_high_solid_fractie
[19] https://profilePrecisionExtrusions.com/lead-ime-for-7075-and-2024-aluminum- Alloy-extrusions-is-over-jar/
[20] https://www.zetwerk.com/aluminum-extrusions/
