მაღალი კლასის ალუმინის და ალუმინის შენადნობების სპეციალური სიზუსტის ექსტრუზიული მასალების მახასიათებლები, კლასიფიკაცია და განვითარების პერსპექტივები

1. ალუმინის და ალუმინის შენადნობის სპეციალური ზუსტი ექსტრუზიის მასალების მახასიათებლები

ამ ტიპის პროდუქტს აქვს განსაკუთრებული ფორმა, თხელი კედლის სისქე, მსუბუქი ერთეული წონა და ძალიან მკაცრი ტოლერანტობის მოთხოვნები. ასეთ პროდუქტებს ჩვეულებრივ ალუმინის შენადნობის ზუსტი (ან ულტრაზუსტი) პროფილებს (მილებს) უწოდებენ, ხოლო ასეთი პროდუქტების წარმოების ტექნოლოგიას - ზუსტი (ან ულტრაზუსტი) ექსტრუზია.

ალუმინის შენადნობის სპეციალური სიზუსტის (ან ულტრასიზუსტის) ექსტრუზიის ძირითადი მახასიათებლებია:

(1) არსებობს მრავალი სახეობა, მცირე პარტიები და მათი უმეტესობა სპეციალური დანიშნულების ექსტრუზიული მასალებია, რომლებიც გამოიყენება ცხოვრების თითქმის ყველა სფეროში და ადამიანის ცხოვრების ყველა ასპექტში, მათ შორის ყველა ექსტრუზიულ პროდუქტში, როგორიცაა მილები, ზოლები, პროფილები და მავთულები, რომლებიც მოიცავს სხვადასხვა შენადნობს და შტატს. მისი მცირე განივი კვეთის, თხელი კედლის სისქის, მსუბუქი წონის და მცირე პარტიების გამო, ზოგადად, წარმოების ორგანიზება ადვილი არ არის.

(2) რთული ფორმები და სპეციალური კონტურები, ძირითადად ფორმის, ბრტყელი, ფართო, ფრთიანი, დაკბილული, ფოროვანი პროფილები ან მილები. ზედაპირის ფართობი მოცულობის ერთეულზე დიდია და წარმოების ტექნოლოგია რთულია.

(3) ფართო გამოყენება, განსაკუთრებული შესრულება და ფუნქციური მოთხოვნები. პროდუქტის გამოყენების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, შერჩეულია შენადნობის მრავალი მდგომარეობა, რომელიც მოიცავს თითქმის ყველა შენადნობს 1×××-დან 8××× სერიამდე და ათობით დამუშავების მდგომარეობას, მაღალი ტექნიკური შინაარსით.

(4) დახვეწილი გარეგნობა და თხელი კედლის სისქე, ზოგადად 0.5 მმ-ზე ნაკლები, ზოგი კი დაახლოებით 0.1 მმ-ს აღწევს, წონა მეტრზე მხოლოდ რამდენიმე გრამიდან ათეულ გრამამდეა, მაგრამ სიგრძემ შეიძლება რამდენიმე მეტრს ან თუნდაც ასობით მეტრს მიაღწიოს.

5) მონაკვეთის განზომილებიანი სიზუსტისა და გეომეტრიული ტოლერანტობის მოთხოვნები ძალიან მკაცრია. ზოგადად, მცირე ზომის ალუმინის შენადნობის ზუსტი პროფილების ტოლერანტობა ორჯერ უფრო მკაცრია, ვიდრე JIS, GB და ASTM სტანდარტებში სპეციალური კლასის ტოლერანტობა. ზოგადი სიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილების კედლის სისქის ტოლერანტობა უნდა იყოს ±0.04 მმ-დან 0.07 მმ-მდე, ხოლო ულტრასიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილების მონაკვეთის ზომის ტოლერანტობა შეიძლება იყოს ±0.01 მმ-მდე. მაგალითად, პოტენციომეტრისთვის გამოყენებული ზუსტი ალუმინის პროფილის წონაა 30 გ/მ, ხოლო მონაკვეთის ზომის ტოლერანტობის დიაპაზონი არის ±0.07 მმ. ზუსტი ალუმინის პროფილების განივი მონაკვეთის ზომის ტოლერანტობა დაზგებისთვის არის ±0.04 მმ, კუთხის გადახრა ნაკლებია 0.5°-ზე, ხოლო მოხრის ხარისხი არის 0.83×L. კიდევ ერთი მაგალითია ავტომობილებისთვის განკუთვნილი მაღალი სიზუსტის ულტრათხელი ბრტყელი მილი, რომლის სიგანე 20 მმ, სიმაღლე 1.7 მმ, კედლის სისქე 0.17±0.01 მმ და 24 ნახვრეტია, რაც ტიპიური ულტრასიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილებია.

(6) მას აქვს მაღალი ტექნიკური შინაარსი და წარმოება ძალიან რთულია, ასევე, ექსტრუზიის აღჭურვილობის, ხელსაწყოების, ნამსხვრევებისა და წარმოების პროცესებისადმი განსაკუთრებული მოთხოვნები აქვს. სურათი 1 წარმოადგენს რამდენიმე მცირე ზომის ზუსტი ალუმინის შენადნობის პროფილის კვეთის მაგალითს.

2. ალუმინის შენადნობის სპეციალური ზუსტი ექსტრუზიის მასალების კლასიფიკაცია

ზუსტი ან ულტრაზუსტი ალუმინის შენადნობის ექსტრუზიები ფართოდ გამოიყენება ელექტრონულ ინსტრუმენტებში, საკომუნიკაციო მოწყობილობებსა და უახლეს მეცნიერებაში, ეროვნული თავდაცვისა და სამხედრო მრეწველობაში, ზუსტ მექანიკურ ინსტრუმენტებში, სუსტი დენის მოწყობილობებში, აერონავტიკაში, ბირთვულ მრეწველობაში, ენერგეტიკასა და ელექტროენერგიაში, წყალქვეშა ნავებსა და გემებში, ავტომობილებსა და სატრანსპორტო ინსტრუმენტებში, სამედიცინო აღჭურვილობაში, აპარატურაში, განათებაში, ფოტოგრაფიასა და ელექტრონულ ტექნიკაში. ზოგადად, ზუსტი ან ულტრაზუსტი ალუმინის შენადნობის ექსტრუზიები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად მათი გარეგნული მახასიათებლების მიხედვით: პირველი კატეგორიაა მცირე ზომის პროფილები. ამ ტიპის პროფილს ასევე უწოდებენ ულტრაპატარა პროფილს ან მინი ფორმას. მისი საერთო ზომა, როგორც წესი, მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრია, მინიმალური კედლის სისქე 0.5 მმ-ზე ნაკლებია, ხოლო ერთეულის წონა რამდენიმე გრამიდან ათეულ გრამამდე მეტრზე. მათი მცირე ზომის გამო, მათზე, როგორც წესი, საჭიროა მკაცრი ტოლერანტობა. მაგალითად, განივი კვეთის ზომების ტოლერანტობა ±0.05 მმ-ზე ნაკლებია. გარდა ამისა, ექსტრუდირებული პროდუქტების სისწორისა და ბრუნვის მოთხოვნებიც ძალიან მკაცრია.

მეორე ტიპია პროფილები, რომლებიც არ არის ძალიან პატარა განივი კვეთის ზომით, მაგრამ საჭიროებენ ძალიან მკაცრ განზომილებიან ტოლერანტობას, ან პროფილები, რომლებსაც აქვთ რთული განივი კვეთის ფორმა და თხელი კედლის სისქე, თუმცა განივი კვეთის ზომა დიდია. სურათი 2 გვიჩვენებს სპეციალური ფორმის მილს (სამრეწველო სუფთა ალუმინი), რომელიც იაპონური კომპანიის მიერ არის ექსტრუდირებული 16.3MN ჰორიზონტალურ ჰიდრავლიკურ პრესზე, რომელსაც აქვს სპეციალური გაყოფილი შტამპი საავტომობილო კონდიციონერის კონდენსატორისთვის. ამ ტიპის პროფილის ექსტრუზიული ფორმირების სირთულე არანაკლებია, ვიდრე ულტრა პატარა პროფილის წინა ტიპისა. დიდი კვეთის ზომისა და ძალიან მკაცრი ტოლერანტობის მოთხოვნების მქონე ექსტრუდირებული პროფილები არა მხოლოდ მოითხოვს მოწინავე ყალიბის დიზაინის ტექნოლოგიას, არამედ მოითხოვს მკაცრ მართვის ტექნოლოგიას მთელი წარმოების პროცესისთვის, ბლანკიდან მზა პროდუქტამდე.

1980-იანი წლების დასაწყისიდან, Conform-ის უწყვეტი ექსტრუზიის ტექნოლოგიის პრაქტიკული გამოყენებისა და სამრეწველო ტექნოლოგიების განვითარების წყალობით, მცირე და ულტრა მცირე პროფილების ექსტრუზია სწრაფად განვითარდა. თუმცა, სხვადასხვა მიზეზის გამო, როგორიცაა აღჭურვილობის შეზღუდვები, პროდუქტის ხარისხის მოთხოვნები და ექსტრუზიის ტექნოლოგიის განვითარება, მცირე პროფილების წარმოება ტრადიციულ ექსტრუზიულ მოწყობილობებზე კვლავ დიდ წილს შეადგენს. სურათი 2 გვიჩვენებს ჩვეულებრივი გაყოფილი შტამპების ექსტრუზიის ზუსტ პროფილებს. ყალიბის სიცოცხლის ხანგრძლივობა (განსაკუთრებით შუნტის ხიდისა და ყალიბის ბირთვის სიმტკიცე და ცვეთამედეგობა) და მასალის ნაკადი ექსტრუზიის დროს ხდება მის წარმოებაზე მოქმედი მთავარი ფაქტორები. ეს იმიტომ ხდება, რომ პროფილის ექსტრუზიისას, ყალიბის ბირთვის ზომა მცირეა და ფორმა რთულია, ხოლო სიმტკიცე და ცვეთამედეგობა მნიშვნელოვანი ფაქტორებია, რომლებიც გავლენას ახდენენ ყალიბის სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე, ყალიბის სიცოცხლის ხანგრძლივობა პირდაპირ გავლენას ახდენს წარმოების ღირებულებაზე. მეორეს მხრივ, ბევრ ზუსტ პროფილს აქვს თხელი კედლები და რთული ფორმები, ხოლო მასალების ნაკადი ექსტრუზიის პროცესში პირდაპირ გავლენას ახდენს პროფილების ფორმასა და განზომილებიან სიზუსტეზე.

სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე არსებული ოქსიდის აპკისა და ზეთის პროდუქტში მოხვედრის თავიდან ასაცილებლად და პროდუქტის ერთგვაროვანი და საიმედო ხარისხის უზრუნველსაყოფად, დადგენილ ტემპერატურამდე გაცხელებული სამუშაო ნაწილი შეიძლება ექსტრუზიამდე გაცხელდეს (ცხელი პილინგი) და შემდეგ სწრაფად მოთავსდეს ექსტრუზიის ცილინდრში ექსტრუზიისთვის. ამავდროულად, ექსტრუდირებული შუასადები უნდა იყოს სუფთა, რათა თავიდან იქნას აცილებული ზეთისა და ჭუჭყის მიკვრა შუასადებაზე ერთი ექსტრუზიის შემდეგ ჭარბი წნევის მოცილების და შემდეგ ექსტრუზიაზე შუასადების დამონტაჟების პროცესში.

კვეთის განზომილებიანი სიზუსტის, ფორმისა და პოზიციის ტოლერანტობის მიხედვით, სპეციალური სიზუსტის ალუმინის შენადნობის ექსტრუზია შეიძლება დაიყოს სპეციალური სიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილებად და მცირე (მინიატურულ) ულტრამაღალი სიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილებად. ზოგადად, მისი სიზუსტე აღემატება ეროვნულ სტანდარტებს (როგორიცაა GB, JIS, ASTM და ა.შ.), ულტრამაღალი სიზუსტის პროფილებს ეწოდება სპეციალური სიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილები, მაგალითად, განზომილებიანი ტოლერანტობა ±0.1 მმ-ზე მეტია, გატეხილი ზედაპირის კედლის სისქის ტოლერანტობა ±0.05 მმ ~ ±0.03 მმ პროფილებისა და მილების ფარგლებშია.

როდესაც მისი სიზუსტე ეროვნული სტანდარტის ულტრამაღალი სიზუსტის ორჯერ მეტია, მას ეწოდება მცირე (მინიატურული) ულტრამაღალი სიზუსტის ალუმინის შენადნობის პროფილი, როგორიცაა ±0.09 მმ ფორმის ტოლერანტობა, ±0.03 მმ ~ ±0.01 მმ კედლის სისქის ტოლერანტობა მცირე (მინიატურული) პროფილის ან მილისთვის.

3. ალუმინის და ალუმინის შენადნობების სპეციალური ზუსტი ექსტრუზიული მასალების განვითარების პერსპექტივები

2017 წელს მსოფლიოში ალუმინის გადამამუშავებელი მასალების წარმოებამ და გაყიდვებმა 6000 კვტ/წ-ს გადააჭარბა, საიდანაც ალუმინის და ალუმინის შენადნობების ექსტრუზიული მასალების წარმოებამ და გაყიდვებმა 25000 კვტ/წ-ს გადააჭარბა, რაც ალუმინის მთლიანი წარმოებისა და გაყიდვების 40%-ზე მეტს შეადგენს. ალუმინის ექსტრუდირებული საშუალო ზომის ზოლები 90%-ს შეადგენდა, აქედან ზოგადი პროფილები და ზოლები, მცირე და საშუალო ზომის სამოქალაქო შენობების პროფილები ზოლების 80%-ზე მეტს შეადგენდა, დიდი და საშუალო ზომის პროფილები და სპეციალური სპეციალური პროფილები და ზოლები მხოლოდ დაახლოებით 15%-ს შეადგენდა. მილები ალუმინის შენადნობების ექსტრუდირებული მასალის დაახლოებით 8%-ს შეადგენს, ხოლო ფორმირებული მილები და სპეციალური სპეციალური მილები მილების მხოლოდ დაახლოებით 20%-ს. ზემოაღნიშნულიდან ჩანს, რომ ალუმინის და ალუმინის შენადნობების ექსტრუზიული მასალების ყველაზე დიდი წარმოება და გაყიდვები და ყველაზე ფართოდ გამოყენებადია მცირე და საშუალო ზომის სამოქალაქო შენობების პროფილები, ზოგადი პროფილები, ზოლები და მილები. ხოლო სპეციალური პროფილები, ზოლები და მილები მხოლოდ დაახლოებით 15%-ს შეადგენს, ასეთი პროდუქტების ძირითადი მახასიათებლებია: სპეციალური ფუნქციებით ან შესრულებით; კონკრეტული დანიშნულებისთვის განკუთვნილი; დიდი ან პატარა სპეციფიკაციის ზომა; უკიდურესად მაღალი განზომილებიანი სიზუსტით ან ზედაპირის მოთხოვნებით. შესაბამისად, მრავალფეროვნება უფრო დიდია და პარტია უფრო მცირე, საჭიროა სპეციალური პროცესების გაზრდა ან სპეციალური აღჭურვილობისა და ხელსაწყოების დამატება, წარმოება რთულია და ტექნიკური შინაარსი მაღალია, იზრდება წარმოების ღირებულება და დამატებული ღირებულება.

მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების პროგრესირებასთან და ადამიანების ცხოვრების დონის უწყვეტ გაუმჯობესებასთან ერთად, სულ უფრო და უფრო მაღალი მოთხოვნები წამოიჭრა ალუმინის და ალუმინის შენადნობების ექსტრუზიული პროდუქტების გამომუშავებაზე, ხარისხსა და მრავალფეროვნებაზე, განსაკუთრებით ბოლო წლებში, პროდუქტის პერსონალიზაციის გაჩენამ ხელი შეუწყო სპეციალური პროფილებისა და მილების შემუშავებას პერსონალიზებული მახასიათებლებითა და სპეციფიკური გამოყენებით.

ულტრაზუსტი პროფილები ფართოდ გამოიყენება ელექტრონულ ინსტრუმენტებში, კომუნიკაციებში, ფოსტისა და ტელეკომუნიკაციების მოწყობილობებში, ზუსტ დანადგარებსა და ზუსტ ინსტრუმენტებში, სუსტი დენის მოწყობილობებში, აერონავტიკაში, ბირთვულ წყალქვეშა ნავებსა და გემებში, საავტომობილო ინდუსტრიასა და სხვა სფეროებში, სადაც ძალიან ზუსტი ნაწილების მცირე, თხელი კედლის მქონე მონაკვეთის ზომები გამოიყენება. როგორც წესი, ტოლერანტობის მოთხოვნები ძალიან მკაცრია, მაგალითად, მონაკვეთის კონტურის ზომის ტოლერანტობა ±0.10 მმ-ზე ნაკლებია, კედლის სისქის ტოლერანტობა ±0.05 მმ-ზე ნაკლებია. გარდა ამისა, ექსტრუდირებული პროდუქტების სიბრტყის, დახვევის და სხვა ფორმისა და პოზიციის ტოლერანტობებიც ძალიან მკაცრია. გარდა ამისა, სპეციალური მცირე ულტრაზუსტი ალუმინის შენადნობის პროფილების ექსტრუზიის პროცესში, აღჭურვილობაზე, ყალიბსა და პროცესზე ძალიან მკაცრი მოთხოვნებია. თანამედროვე ინდუსტრიის სწრაფი განვითარების, ეროვნული თავდაცვისა და სამეცნიერო კვლევებისა და სხვა ინიციატივების სწრაფი განვითარების, ასევე პერსონალიზაციის ხარისხის გაუმჯობესების გამო, მცირე ულტრაზუსტი პროფილების რაოდენობა, მრავალფეროვნება და ხარისხი სულ უფრო იზრდება, თუმცა ბოლო წლებში შემუშავდა და იწარმოება მაღალი ხარისხის მცირე ულტრაზუსტი ალუმინის შენადნობის პროფილების დიდი რაოდენობა, მაგრამ მაინც ვერ აკმაყოფილებს ბაზრის საჭიროებებს. კერძოდ, ჯერ კიდევ დიდი ხარვეზია მცირე ულტრაზუსტი ალუმინის შენადნობის პროფილების წარმოებისთვის ადგილობრივ ტექნოლოგიასა და აღჭურვილობასა და საერთაშორისო მოწინავე დონეს შორის, რაც ვერ აკმაყოფილებს შიდა და საგარეო ბაზრის მოთხოვნას და უნდა დაეწიოს.

4. დასკვნა

ალუმინის და ალუმინის შენადნობების სპეციალური სიზუსტის ექსტრუზია (პროფილები და მილები) რთული ფორმის, თხელი კედლის სისქის, განზომილებიანი ტოლერანტობის, ფორმისა და პოზიციის სიზუსტის მოთხოვნები ძალიან მომთხოვნია, მაღალი ტექნიკური შინაარსით, მაღალი ხარისხის, დახვეწილი მასალების წარმოებისთვის რთულია, ეროვნული ეკონომიკისა და ეროვნული თავდაცვისთვის შეუცვლელი ძირითადი მასალაა, გამოყენების ძალიან ფართო სპექტრით, მასალის განვითარების პერსპექტიული პერსპექტივით. ამ პროდუქტის წარმოებას განსაკუთრებული მოთხოვნები აქვს ნამსხვრევების, ხელსაწყოების, ექსტრუზიის აღჭურვილობისა და ექსტრუზიის პროცესის მიმართ, და შესანიშნავი პროდუქციის პარტიებად მისაღებად აუცილებელია მთელი რიგი ძირითადი ტექნიკური პრობლემების გადაჭრა.

რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან