Canal de aluminio - especificaciones y procesamiento

Este es otro tipo de laminado de metales, cuyo uso nos permite resolver muchos problemas. En el caso general, el canal de aluminio es un perfil en forma de U prensado que tiene caras externas afiladas. La producción se lleva a cabo a partir de aluminio o sus aleaciones, seleccionadas de acuerdo con los requisitos de las normas estatales que rigen la fabricación de tales estructuras metálicas. El tamaño de los estantes puede ser diferente: existen aquellos productos que tienen estantes iguales y aquellos que se emiten con otros desiguales.

El aluminio tiene una resistencia menor que el acero, sin embargo, la masa de este metal es significativamente menor. Obviamente, en algunos casos es más recomendable usar un canal, cuyo peso de 1 metro es 3 veces menor que el acero. De hecho, estas cifras son aproximadas y dependen de los componentes del aluminio y de los aditivos que se introdujeron en el acero durante su preparación.

Tratamientos aplicables

Hoy, el canal de aluminio se produce en segmentos separados y grandes tramos. El rango de longitudes más popular es de 1 a 6 m, pero es posible producir unos más largos, por ejemplo, 6,7 m. En este momento, hay varias formas de clasificar tales productos, sin embargo, la más interesante es la técnica, que se basa en la división en tipos de procesamiento:

• sin tratamiento térmico;
• recocido
• Envejecido
• endurecido
• procesamiento combinado

A continuación consideraremos en detalle los métodos más comunes para obtener un canal de aluminio de alta calidad.

Tratamiento térmico

Esta tecnología le permite modificar en gran medida las propiedades de la aleación de aluminio debido al hecho de que el cambio en la microestructura del material. El endurecimiento principal en este caso (sin ningún tratamiento) se debe a la aleación de la solución sólida y la asignación de fases secundarias. Uno de estos mecanismos es dominante cuando se preparan las materias primas a partir de las cuales se crea el canal de aluminio.

Para fortalecer la solución sólida, la aleación de aluminio se calienta a la temperatura a la que todos sus componentes se disuelven y crean una fase homogénea: aluminio, donde se disuelven todas las impurezas de aleación. Con el aumento de la temperatura, aumenta la solubilidad, y cuando disminuye, disminuye. El mecanismo de endurecimiento en sí mismo consiste en el hecho de que, debido al rápido enfriamiento del metal, los elementos disueltos permanecen dentro del enrejado de cristal metálico e influyen en él.

La red atómica distorsionada resiste mejor las deformaciones plásticas, lo que significa que toda la masa del canal tiene una mayor resistencia mecánica.

Si el endurecimiento continúa aislando las fases secundarias, la situación es algo diferente. Por lo general, en este caso, se usa una cierta cantidad de elementos químicos solubles, por ejemplo, una combinación de cobre, silicio, magnesio y zinc. Con cierto tratamiento, se combinan dentro del metal, formando grupos de micropartículas. Las partículas en sí se liberan independientemente, incluso en condiciones normales, sin embargo, este proceso puede acelerarse; para esto, el canal de aluminio se calienta a 200 C.

Endurecimiento del perfil

En la fabricación de productos de aluminio, el endurecimiento por prensado es una de las tecnologías de tratamiento térmico más efectivas. Incluso supera el endurecimiento por calentamiento separado. En este caso, el enfriamiento se lleva a cabo a la temperatura con la que los perfiles salen de la matriz.

Un requisito previo para realizar dicho endurecimiento es el rango de temperatura, que debe mantenerse de acuerdo con la tecnología. Esta regla es válida tanto para aleaciones "semisólidas" como para aleaciones "blandas". Estamos hablando de los grupos 3xxx, 6xxx, 5xxx. Este último es un metal con dopaje débil con magnesio (menos del 3%). Está permitido procesar aleaciones 7xxx, que no contienen cobre en su composición.

Si necesita un canal de aluminio, debe recordar que el efecto de endurecimiento para los dos primeros grupos mencionados anteriormente no es muy alto. Por lo general, este hecho puede descuidarse y no tenerse en cuenta. Las propiedades finales del producto hecho de aleaciones 3xxx y 5xxx se aceptan debido al rendimiento del endurecimiento, que se lleva a cabo inmediatamente después del endurecimiento térmico.

La fase de endurecimiento para formulaciones 6xxx es un compuesto con Mg2Si. Vale la pena decir que todas esas aleaciones pueden enfriarse durante el procesamiento en una prensa. Para arreglar las frases disueltas en una solución sólida, es necesario realizar el enfriamiento a una velocidad determinada, que se selecciona teniendo en cuenta las características de una aleación particular y debe estar por encima de cierto punto crítico. En la mayoría de los casos, los ventiladores enfrían el canal de aluminio, pero a veces se usa agua o una mezcla de este con aire. El éxito del endurecimiento depende del grosor del perfil, el tipo de aleación y la composición química, por lo tanto, en el caso de que se requiera el procesamiento de piezas masivas, la diferencia de temperatura requerida para el endurecimiento puede no lograrse a la salida de la matriz. Es obvio que el canal, cuyas condiciones técnicas no se cumplen, no tendrá las características declaradas. Para evitar tales problemas, el tratamiento se realiza en hornos verticales especiales, seguido de enfriamiento en agua. Después de endurecer el perfil de aluminio, la resistencia a la tracción se lleva a cabo en varios por ciento para corregir y aliviar tensiones residuales.

El procedimiento final que recibe el canal de aluminio es el envejecimiento. Puede ser natural o artificial. En el primer caso, la muestra recibe las propiedades deseadas con el tiempo, que pueden variar en un rango muy amplio y dependen de las propiedades de cada tipo de aleación. El envejecimiento artificial requiere el uso de equipos especiales: hornos. Como regla, aquí se usan ciertos modos de tratamiento térmico, que permiten obtener rápidamente un canal de aluminio de alta calidad.

Nagartovka - deformación en frío

Este fenómeno ocurre cuando se realiza una deformación en frío del producto. Cuando se produce la deformación plástica de una aleación de aluminio, y su temperatura está por debajo del punto en el que comienza la recristalización (menos de 150 C), entonces las dislocaciones en el metal pueden moverse y multiplicarse. El movimiento y el aumento en el número de dislocaciones hace que aumente su densidad y que aumente el número de enlaces. Cada deformación plástica posterior requerirá más energía, es decir El perfil se vuelve más difícil.

La designación del canal incluye solo sus dimensiones, por lo que el tipo de procesamiento debe especificarse por separado.

Tenga en cuenta que hemos descrito procesos tecnológicos altamente simplificados anteriormente, sin embargo, no tiene sentido darlos con más detalle, ya que un profesional puede extraer dicha información de un libro de texto o en la práctica. Para un lego, los números exactos y la mecánica compleja de los procesos químicos y físicos generalmente no son de interés, lo principal es entender cómo este o aquel canal de aluminio es diferente.