Introducere în tuburile pătrate din aluminiu universale 

1. Prezentare generală a aliajelor de aluminiu

 Aliajele de aluminiu sunt o clasă crucială de materiale în industria modernă. Sunt compuse în principal din aluminiu, cu alte elemente precum cupru, magneziu, siliciu, mangan și zinc adăugate în proporții specifice pentru a îmbunătăți diferite proprietăți. Aceste elemente adăugate conferă aliajelor de aluminiu caracteristici precum rezistență îmbunătățită, duritate, rezistență la coroziune și rezistență la căldură, care nu sunt la fel de proeminente în aluminiul pur.

 Aliajele de aluminiu sunt utilizate pe scară largă în numeroase domenii datorită proprietăților lor complete excelente. Sunt ușoare, dar puternice, făcându-le o alegere ideală pentru aplicațiile în care reducerea greutății este crucială, menținând în același timp integritatea structurală.

 2. Procesul de extrudare a aliajului de aluminiu pentru tuburi pătrate

 2.1 Pregătirea materiei prime

 Primul pas în producția de tuburi pătrate din aliaj de aluminiu este selectarea și pregătirea materiilor prime. Lingourile de aliaj de aluminiu de înaltă calitate sunt alese în funcție de cerințele specifice ale produsului final. Aceste lingouri sunt de obicei topite într-un cuptor la o temperatură ridicată, de obicei în jur de 660 - 700°C, în funcție de compoziția aliajului. În timpul procesului de topire, este necesar un control strict al temperaturii și adăugarea de agenți de rafinare corespunzători pentru a îndepărta impuritățile și bulele de gaz din aluminiul topit, asigurând puritatea și calitatea aliajului lichid.

 2.2 Pregătirea matriței de extrudare

 După ce materia primă este gata, matrița de extrudare este pregătită. Matrița de extrudare pentru tuburile pătrate din aliaj de aluminiu este proiectată special în funcție de forma și dimensiunea secțiunii transversale dorite. De obicei, este fabricat din oțel de scule de înaltă rezistență și rezistent la căldură. Matrița trebuie prelucrată cu precizie pentru a se asigura că suprafețele interioare și exterioare ale tubului pătrat îndeplinesc standardele necesare de precizie dimensională și finisare a suprafeței. Înainte de utilizare, matrița este încălzită la o temperatură adecvată, în general între 400 - 500°C, pentru a facilita curgerea lină a aliajului de aluminiu topit prin ea.

 2.3 Procesul de extrudare

Aliajul de aluminiu topit este apoi transferat la presa de extrudare. În presa de extrudare, aliajul de aluminiu este împins prin matriță de un berbec. Presiunea aplicată în timpul extrudarii poate varia de la câteva sute la câteva mii de tone, în funcție de tipul de aliaj și de dimensiunea tubului pătrat. Pe măsură ce aliajul de aluminiu trece prin matriță, acesta capătă forma tubului pătrat. Viteza de extrudare trebuie, de asemenea, controlată cu atenție. O viteză prea mare poate duce la grosimi neuniforme ale peretelui și defecte ale suprafeței, în timp ce o viteză prea mică va reduce eficiența producției. În general, viteza de extrudare pentru tuburile pătrate din aliaj de aluminiu este în intervalul 0,5 - 5 metri pe minut.

 2.4 Tratament post-extruziune

 După extrudare, tuburile pătrate din aliaj de aluminiu sunt adesea într-o stare formată la cald. Acestea trebuie să fie răcite, de obicei prin răcire cu aer sau stingere cu apă, în funcție de proprietățile aliajului și de cerințele prelucrării ulterioare. Răcirea este crucială deoarece afectează proprietățile mecanice ale tubului pătrat. După răcire, tuburile pot suferi operații de îndreptare pentru a corecta orice îndoire sau deformare care a apărut în timpul extrudarii și răcirii. Acest lucru se face de obicei folosind echipamente mecanice de îndreptare.

 3. Utilizări ale tuburilor pătrate din aliaj de aluminiu

 3.1 Industria construcțiilor

În industria construcțiilor, tuburile pătrate din aliaj de aluminiu sunt foarte căutate. Sunt utilizate în cadrul pereților cortină. Natura lor ușoară reduce sarcina asupra structurii clădirii, în timp ce rezistența lor excelentă la coroziune asigură durabilitate pe termen lung, în special în zonele de coastă sau regiunile cu umiditate ridicată. Tuburile pătrate din aliaj de aluminiu sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit pentru decorarea interioară, cum ar fi realizarea de cadre despărțitoare, structuri de balustradă și chile de tavan. Diferitele lor opțiuni de tratare a suprafeței le permit să se potrivească cu diferite stiluri de design interior, de la modern și minimalist până la aspect mai ornamentat și clasic.

 3.2 Industria transporturilor

 Pentru industria transporturilor, tuburile pătrate din aliaj de aluminiu joacă un rol vital. În sectorul auto, acestea sunt utilizate la fabricarea cadrelor vehiculelor, a barelor de protecție și a componentelor structurale interioare. Proprietatea lor ușoară ajută la reducerea greutății totale a vehiculului, îmbunătățind astfel eficiența consumului de combustibil și reducând emisiile. În industria aerospațială, unde reducerea greutății este de cea mai mare importanță, tuburile pătrate din aliaj de aluminiu sunt utilizate în structurile fuselajului aeronavelor, componentele aripilor și cadrele interne de susținere. Raportul lor mare rezistență-greutate îndeplinește cerințele stricte ale aplicațiilor aerospațiale.

3.3 Fabricarea de mașini și echipamente

 Tuburile pătrate din aliaj de aluminiu sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în fabricarea de mașini și echipamente. Ele pot fi utilizate ca elemente structurale în mașinile industriale, cum ar fi cadrele mașinilor-unelte, brațele robotizate și sistemele de transport. Rezistența la coroziune le face potrivite pentru utilizarea în medii în care expunerea la umiditate sau substanțe corozive este obișnuită, cum ar fi în mașinile de prelucrare a alimentelor și echipamentele chimice.

3.4 Mobilier și produse decorative

În industria mobilei și a produselor decorative, tuburile pătrate din aliaj de aluminiu sunt folosite pentru a crea piese de mobilier moderne și stilate. Pot fi folosite ca picioare pentru mese și scaune, cadru pentru dulapuri și componente ale ecranelor decorative. Capacitatea lor de a fi modelate cu ușurință în diverse forme și gama lor largă de finisaje de suprafață, de la anodizat la acoperit cu pulbere, permit designerilor să creeze produse unice și plăcute din punct de vedere estetic.

 4. Metode de tratare a suprafeței pentru tuburi pătrate din aliaj de aluminiu

4.1 Anodizare

Anodizarea este una dintre cele mai comune metode de tratare a suprafeței pentru tuburile pătrate din aliaj de aluminiu. În acest proces, aliajul de aluminiu este plasat într-o baie de electroliți, de obicei acid sulfuric, și trece un curent electric prin aceasta. Acest lucru determină formarea unui strat gros de oxid poros pe suprafața aliajului de aluminiu. Grosimea stratului anodizat poate fi controlată, de obicei variind de la 5 - 25 micrometri. Stratul anodizat nu numai că îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziune a tubului pătrat din aliaj de aluminiu, dar oferă și o bază bună pentru colorarea ulterioară. Se pot obține culori diferite prin utilizarea diverșilor agenți de colorare în procesul de anodizare, cum ar fi coloranți organici sau pigmenți anorganici.

4.2 Acoperire cu pulbere

Vopsirea cu pulbere este o altă metodă populară de tratare a suprafeței. În acest proces, un material de acoperire cu pulbere uscată este pulverizat electrostatic pe suprafața tubului pătrat din aliaj de aluminiu. Particulele de pulbere sunt atrase la suprafață datorită sarcinii electrostatice. După pulverizare, tubul pătrat acoperit este încălzit într-un cuptor, de obicei la o temperatură de aproximativ 180 - 220°C. În timpul încălzirii, pulberea se topește, curge și se întărește pentru a forma un strat continuu, dur și durabil. Acoperirea cu pulbere oferă o gamă largă de culori și texturi, de la finisaje netede la texturate. Oferă o protecție excelentă împotriva coroziunii, abraziunii și intemperiilor, făcându-l potrivit atât pentru aplicații în interior, cât și în exterior.

 4.3 Acoperire electroforetică

Acoperirea electroforetică implică scufundarea tubului pătrat din aliaj de aluminiu într-o baie de vopsea electroforetică și aplicarea unui câmp electric. Particulele de vopsea se depun pe suprafața tubului pătrat sub influența câmpului electric. Această metodă oferă un strat de acoperire uniform și subțire, de obicei în intervalul 10 - 30 micrometri. Acoperirea electroforetică oferă o bună rezistență la coroziune și o suprafață netedă, lucioasă. Este adesea folosit în aplicații în care este necesară o suprafață de înaltă calitate, plăcută din punct de vedere estetic, cum ar fi mobilierul de ultimă generație și produsele decorative.

4.4 Lemn - Imprimare cu transfer de cereale

Imprimarea prin transfer lemn - cereale este o metodă de tratare a suprafeței care conferă tuburilor pătrate din aliaj de aluminiu aspectul lemnului. Mai întâi, se aplică un strat de bază pe suprafața tubului pătrat. Apoi, o peliculă de transfer cu un model lemn - cereale este plasată pe suprafață și încălzită sub presiune. Modelul lemn-granulație este transferat de pe film pe suprafața aliajului de aluminiu. Acest tratament nu oferă doar atractivitatea estetică a lemnului, dar păstrează și avantajele aliajului de aluminiu, cum ar fi rezistența și rezistența la coroziune. Este utilizat pe scară largă în decorațiunile interioare și în fabricarea mobilierului pentru a crea un aspect cald, natural.

În concluzie, tuburile pătrate din aliaj de aluminiu, ca tip important de profil din aliaj de aluminiu, au o gamă largă de aplicații și diverse procese avansate de fabricație și tratare a suprafețelor. Proprietățile lor unice le fac indispensabile în industria modernă și viața de zi cu zi.