Meniu de conținut
● Înțelegere 7075 aliaj de aluminiu
>> Proprietăți cheie de 7075 aluminiu
● Procesul de extrudare a aluminiului
● Avantaje de 7075 Extruziune de aluminiu
● Aplicații de 7075 Extruziuni de aluminiu
● Procesare și extrudare asistată de forfecare (formă)
● Rolul 7075 aluminiu în vehicule electrice (EV)
● Depășirea provocărilor cu 7075 de extrudare din aluminiu
● Viitorul extrudării aluminiului
● Analiza comparativă cu alte aliaje
● Eficiența costurilor de 7075 aluminiu
● Aplicații în industrii
● Concluzie
● FAQ
>> 1. Care este avantajul principal al utilizării 7075 aluminiu?
>> 2. Cum afectează procesul de extrudare proprietățile aluminiului?
>> 3. Este 7075 aluminiu rezistent la coroziune?
>> 4. Poate fi sudat 7075 aluminiu?
>> 5. În ce industrii se utilizează în mod obișnuit 7075 aluminiu?
● Citări:
Aluminiul este unul dintre cele mai utilizate materiale în diferite industrii datorită rezistenței sale ușoare, a coroziunii și a proprietăților mecanice excelente. Printre diferitele aliaje de aluminiu, '7075 aluminiu ' se remarcă pentru puterea și durabilitatea remarcabilă. Acest articol se aprofundează în modul în care '7075 Extruziunea de aluminiu 'îmbunătățește durabilitatea produsului, examinând proprietățile, aplicațiile și avantajele sale față de alte materiale.
Înțelegere 7075 aliaj de aluminiu
7075 aluminiu este un aliaj de înaltă rezistență compus în principal din zinc, cu cantități mai mici de magneziu, cupru și alte elemente. Compoziția sa unică îi conferă proprietăți mecanice excepționale, ceea ce o face potrivită pentru aplicații care necesită o rezistență ridicată și rezistență la stres.
Proprietăți cheie de 7075 aluminiu
-Raportul ridicat de rezistență-greutate: 7075 aluminiu oferă un raport de rezistență-greutate care este semnificativ mai mare decât multe alte aliaje de aluminiu și chiar unele oțeluri [2]. Acest lucru îl face ideal pentru aplicațiile în care economiile de greutate sunt critice fără a compromite rezistența.
- Rezistența la tracțiune: rezistența la tracțiune de 7075-T6 aluminiu poate ajunge până la 83.000 psi (aproximativ 572 MPa), ceea ce îl face unul dintre cele mai puternice aliaje de aluminiu disponibile [5].
- Rezistență la oboseală: prezintă o rezistență excelentă la oboseală, permițându -i să reziste la sarcini ciclice fără eșec [5].
- Rezistența la coroziune: Deși nu este la fel de rezistentă la coroziune ca și alte aliaje, 7075 pot fi tratate (de exemplu, anodizate) pentru a-și îmbunătăți rezistența la coroziune [2].
Procesul de extrudare a aluminiului
Extrudarea aluminiului este un proces de fabricație care transformă aliaj de aluminiu în forme dorite, forțându -l printr -o matriță. Procesul implică mai mulți pași:
1. Prepararea matriței: matrița de extrudare este preîncălzită pentru a asigura un flux de metal optim.
2. Preîncălzirea biletului de aluminiu: Billetul este încălzit pentru a -l face suficient de maleabil pentru extrudare.
3. Extrudion: Billet -ul încălzit este împins prin matriță sub presiune ridicată pentru a forma forma dorită.
4. Răcire și tăiere: Materialul extrudat este răcit și tăiat în lungimi specificate.
Avantaje de 7075 Extruziune de aluminiu
Procesul de extrudare îmbunătățește proprietățile din 7075 aluminiu în mai multe moduri:
- uniformitate în structură: extrudarea are ca rezultat o structură de cereale mai uniformă în comparație cu alte procese de formare. Această uniformitate contribuie la îmbunătățirea proprietăților mecanice și a durabilității.
- Rezistență sporită: Procesul de extrudare aliniază structura cerealelor de -a lungul direcției fluxului, sporind semnificativ rezistența produsului extrudat.
- Forme versatile: Capacitatea de a crea forme complexe permite proiecte inovatoare care pot îmbunătăți performanța produsului și reduce greutatea [2].
Aplicații de 7075 Extruziuni de aluminiu
Datorită proprietăților sale superioare, 7075 extruziuni de aluminiu sunt utilizate în diferite aplicații solicitante:
- Componente aerospațiale: utilizate în structurile aeronavelor în care sunt critice rezistența ușoară și ridicată [2]. De asemenea, este utilizat în armăturile și elementele de fixare a aeronavelor [2].
- Piese auto: ideale pentru vehicule de înaltă performanță care necesită componente durabile, dar ușoare, [2]. Este utilizat în componente ale șasiului, sisteme de suspensie și componente ale motorului [2].
- Echipamente sportive: în mod obișnuit se găsesc în biciclete, echipamente de alpinism și alte echipamente în care rezistența și greutatea sunt factori cruciali.
- Industria marină: folosită pentru construirea de coafuri, catarguri și alte componente structurale [2].
- Industria construcțiilor: utilizată în schele, rame pentru ferestre și alte elemente arhitecturale [2].
Procesare și extrudare asistată de forfecare (formă)
Extruziunea convențională de 7075 aluminiu este limitată de viteza sa lentă, de obicei în jur de 2 metri pe minut [3] [6]. Această limitare se datorează factorilor precum ruperea suprafeței și fisurarea cauzată de topirea fazelor punctului de topire scăzut (LMP), creșterea anormală a cerealelor și problemele fluxului de materiale [6]. Pentru a combate aceste probleme, a fost dezvoltată o metodă nouă numită procesare asistată de forfecare și extrudare (formă) [3] [6].
Forma oferă mai multe avantaje față de extrudarea convențională:
- Viteza crescută de extrudare: forma poate obține viteze de extrudare până la 12,2 metri pe minut, semnificativ mai rapid decât metodele convenționale [3] [6].
-Tratamente termice reduse: forma elimină nevoia de omogenizare a billetului și preîncălzire și poate elimina, de asemenea, tratamentul termic post-extrudare a soluției de extractare [3].
- Proprietăți mecanice îmbunătățite: 7075 aluminiu extrudat folosind formă prezintă o rezistență excelentă la randament, rezistență la tracțiune finală și alungire [3].
Viteza crescută obținută prin formă este atribuită deformării de forfecare mai extinse, ceea ce duce la o densitate ridicată a limitelor de cereale cu unghi scăzut care facilitează deformarea continuă și întârzie debutul ruperii suprafeței [6].
Rolul 7075 aluminiu în vehicule electrice (EV)
Piața vehiculului electric (EV) este de așteptat să crească în sectorul extrudării din aluminiu, necesitând extruziuni de aluminiu de înaltă performanță [1]. 7075 aluminiu poate fi utilizat pentru a produce componente structurale pentru EV, cum ar fi tăvile cu baterii [1]. Raportul ridicat de rezistență-greutate de 7075 aluminiu îl face un material ideal pentru aceste aplicații, deoarece poate contribui la reducerea greutății generale a vehiculului, îmbunătățind eficiența și performanța energetică [2].
Depășirea provocărilor cu 7075 de extrudare din aluminiu
În ciuda avantajelor sale, extragerea a 7075 de aluminiu prezintă mai multe provocări:
- Viteza de extrudare lentă: După cum am menționat anterior, 7075 aluminiu este dificil de extras la viteze mari, din cauza riscului de rupere a suprafeței și fisură [6]. Forma este o metodă pentru a aborda acest lucru [3] [6].
- Cost ridicat: Procesele de fabricație pentru 7075 extruziuni de aluminiu pot fi mai scumpe decât cele pentru alte aliaje [6].
- Weldabilitate: 7075 aluminiu nu este ușor de sudabil în comparație cu alte aliaje precum 6061 datorită susceptibilității sale la fisurarea coroziunii stresului [6].
Pentru a depăși aceste provocări, cercetătorii și producătorii explorează noi metode de extrudare și tehnici de post-procesare. Aceste progrese urmăresc să îmbunătățească extrudabilitatea a 7075 de aluminiu, să reducă costurile de fabricație și să -și îmbunătățească rezistența la sudabilitate și coroziune.
Viitorul extrudării aluminiului
Sectorul de extrudare din aluminiu este în continuă evoluție, cu aliaje noi și îmbunătățite din aluminiu pentru a răspunde cerințelor diferitelor industrii [4]. Creșterea aliajelor de aluminiu de înaltă rezistență, cum ar fi 7075 și 7050, revoluționează aplicațiile profilurilor de aluminiu în sectoare solicitante precum aerospațial, militar și auto [4].
Deoarece industriile continuă să caute soluții inovatoare pentru ușoară și îmbunătățire a performanței produsului, utilizarea 7075 Extruziuni de aluminiu este probabil să se extindă în continuare. Cu eforturile de cercetare și dezvoltare continuă, sunt abordate provocările asociate cu extrudarea acestui aliaj de înaltă rezistență, deschizând calea pentru adoptarea sa mai largă în diverse aplicații.
Analiza comparativă cu alte aliaje
Când comparați 7075 aluminiu cu alte aliaje populare precum 6061, este evident că 7075 oferă o rezistență și durabilitate superioară [5]:
| Proprietate |
6061 aluminiu |
7075 aluminiu |
| Rezistență la tracțiune |
Până la 310 MPA |
Până la 572 MPA |
| Durata forță |
Până la 276 MPA |
Până la 480 MPA |
| Forța oboselii |
Moderat |
Ridicat |
| Rezistență la coroziune |
Bun |
Moderat |
Eficiența costurilor de 7075 aluminiu
În timp ce 7075 aluminiu poate fi mai scump decât unele alte materiale, durabilitatea și performanța sa pot duce la economii de costuri pe termen lung [2]. Nevoia redusă de întreținere și înlocuire, împreună cu o eficiență îmbunătățită, poate compensa investiția inițială [2]. În plus, durata de viață lungă a produselor obținute din 7075 aluminiu contribuie la rentabilitatea sa generală [2].
Aplicații în industrii
Industria aerospațială:
Industria aerospațială se bazează foarte mult pe extruziile din aluminiu 7075 datorită nevoii critice de materiale ușoare și puternice în proiectarea și fabricarea aeronavelor [2]. Componente, cum ar fi ramele aeronavelor, structurile de aripi și uneltele de aterizare folosesc adesea 7075 aluminiu din cauza rezistenței sale ridicate și a rezistenței la oboseală [2]. Sectorul aerospațial cere materiale care pot suporta condiții extreme, iar 7075 aluminiu îndeplinește aceste cerințe în mod eficient [2].
Industria auto:
În sectorul auto, 7075 aluminiu este utilizat în vehicule de înaltă performanță, în special în mașinile de curse și sport [2]. Aliajul este utilizat în părți precum componentele șasiului, sistemele de suspensie și componentele motorului în care reducerea greutății este esențială pentru performanță [2]. Industria auto valorizează 7075 pentru capacitatea sa de a rezista la stres ridicat, menținând în același timp un profil ușor [2].
Industria marină:
În industria marină, 7075 aluminiu este utilizat pentru construirea cojilor de bărci, catarguri și alte componente structurale [2]. Rezistența aliajului la coroziune, în special atunci când este anodizată, o face potrivită pentru mediile marine [2]. În plus, natura ușoară a aluminiului 7075 ajută la îmbunătățirea vitezei și a eficienței combustibilului bărcilor [2]. Aplicațiile marine necesită adesea materiale care pot rezista la condiții dure de apă sărată, iar 7075 aluminiu îndeplinește aceste cerințe în mod eficient [2]. Puterea sa permite construcția de vase robuste care pot gestiona mările accidentate, menținând în același timp performanțe [2].
Industria construcțiilor:
Industria construcțiilor beneficiază, de asemenea, de utilizarea a 7075 de extruziuni de aluminiu, în special în aplicațiile care necesită componente structurale ușoare [2]. Acest aliaj este utilizat în schele, rame ferestre și alte elemente arhitecturale în care forța și greutatea sunt factori critici [2]. Capacitatea de a extrage 7075 aluminiu în diferite forme permite arhitecților și constructorilor să creeze modele inovatoare care sunt atât funcționale, cât și plăcute din punct de vedere estetic [2].
Concluzie
În rezumat, utilizarea de 7075 de extrudare de aluminiu îmbunătățește semnificativ durabilitatea produsului datorită proprietăților sale mecanice excepționale, structurii uniforme din procesul de extrudare și versatilității în proiectare [2] [5]. Apariția tehnologiei de formă își îmbunătățește în continuare potențialul prin creșterea vitezei de extrudare și reducerea tratamentelor termice [3] [6]. Aplicațiile sale din diverse industrii evidențiază importanța sa ca material care combină puterea cu caracteristicile ușoare [2]. Pe măsură ce tehnologia avansează, potențialul de îmbunătățiri suplimentare în tehnicile de procesare poate duce la aplicații și mai largi pentru acest remarcabil aliaj [4]. Eforturile în curs de cercetare și dezvoltare au menit să abordeze provocările asociate cu extrudarea 7075 aluminiu promit un viitor în care acest aliaj de înaltă rezistență este mai larg adoptat și utilizat în diverse sectoare [6].
FAQ
1. Care este avantajul principal al utilizării 7075 aluminiu?
Avantajul principal al utilizării aluminiului 7075 este raportul său ridicat de rezistență-greutate, ceea ce îl face ideal pentru aplicațiile care necesită materiale ușoare, dar durabile [2] [5].
2. Cum afectează procesul de extrudare proprietățile aluminiului?
Procesul de extrudare îmbunătățește uniformitatea structurii cerealelor și o aliniază de -a lungul direcției de curgere, ceea ce duce la îmbunătățirea proprietăților mecanice, cum ar fi rezistența la rezistență și la oboseală.
3. Este 7075 aluminiu rezistent la coroziune?
În timp ce 7075 aluminiu are o rezistență moderată de coroziune în comparație cu alte aliaje, acesta poate fi tratat (de exemplu, anodizat) pentru a -și îmbunătăți rezistența împotriva mediilor corozive [2].
4. Poate fi sudat 7075 aluminiu?
Sudarea 7075 aluminiu este dificilă datorită susceptibilității sale la fisurarea coroziunii stresului; Cu toate acestea, poate fi unit folosind metode specifice precum sudarea rezistenței [6].
5. În ce industrii se utilizează în mod obișnuit 7075 aluminiu?
7075 aluminiu este utilizat în mod obișnuit în industria aerospațială, automobile, echipamente sportive, marine și construcții și orice aplicație care necesită materiale de înaltă rezistență [2].
Citări:
[1] https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/pnnl-32387.pdf
[2] https://www.yjing-extrusion.com/what-industries-most-commonly-utilize-7075-aluminum-extrusions.html
[3] https://www.osti.gov/servlets/purl/1843596
[4] https://www.fortune-alu.com/info-detail/trends-haping-the-future-of-aluminum-extruziune
]
[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-soluții
[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_strongth_and_ductility_of_al-7075_by_combining_dual_equal_channel_lateral_extrusion_with_aging_heat_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-comparison-guide/
[18] https://www.researchgate.net/publication/225607252_extrusion_tests_of_7075_aluminium_alloy_at_high_solid_fracty
[19] https://profileprecisisionExtrusions.com/lead-time-for-7075-and-2024-aluminum-alloy-extrusions-is-over-1-y-y-y-y-yn/
[20] https://www.zetwerk.com/aluminum-extrusions/
