Questo è un altro tipo di laminazione dei metalli, il cui utilizzo ci consente di risolvere molti problemi. Nel caso generale, il canale in alluminio è un profilo a forma di U pressato con facce esterne affilate. La produzione viene effettuata dall'alluminio o dalle sue leghe, selezionate in conformità ai requisiti delle norme statali che disciplinano la fabbricazione di tali strutture metalliche. Le dimensioni dei ripiani possono essere diverse: ci sono quei prodotti che hanno ripiani uguali e quelli che vengono prodotti con disparità.
L'alluminio ha una resistenza inferiore rispetto all'acciaio, tuttavia, la massa di questo metallo è significativamente inferiore. Ovviamente, in alcuni casi è più consigliabile utilizzare un canale, il cui peso di 1 metro è 3 volte inferiore all'acciaio. In effetti, queste cifre sono approssimative e dipendono dai componenti dell'alluminio e da quegli additivi introdotti nell'acciaio durante la sua preparazione.
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Trattamenti applicabili
Oggi, il canale in alluminio è prodotto in segmenti separati e grandi serie. La gamma più popolare di lunghezze va da 1 a 6 m, ma è possibile produrne di più lunghe, ad esempio 6,7 m. Al momento, ci sono diversi modi per classificare tali prodotti, tuttavia la più interessante è la tecnica, che si basa sulla divisione in tipi di lavorazione:
- senza trattamento termico;
- ricotto;
- invecchiato;
- indurito;
- elaborazione combinata.
Di seguito considereremo in dettaglio i metodi più comuni per ottenere un canale in alluminio di alta qualità.
Trattamento termico
Questa tecnologia consente di modificare notevolmente le proprietà della lega di alluminio a causa del cambiamento nella microstruttura del materiale. L'indurimento principale in questo caso (senza alcun trattamento) è dovuto alla lega della soluzione solida e all'assegnazione delle fasi secondarie. Uno di questi meccanismi è dominante nella preparazione delle materie prime da cui viene creato il canale di alluminio.
Per rafforzare la soluzione solida, la lega di alluminio viene riscaldata alla temperatura alla quale tutti i suoi componenti si dissolvono e creano una fase omogenea - l'alluminio, dove tutte le impurità di lega vengono sciolte. Con l'aumentare della temperatura, la solubilità aumenta e quando diminuisce, diminuisce. Il meccanismo di indurimento stesso consiste nel fatto che, a causa del rapido raffreddamento del metallo, gli elementi disciolti rimangono all'interno del reticolo cristallino metallico e lo influenzano.
Il reticolo atomico distorto resiste meglio alle deformazioni plastiche, il che significa che l'intera massa del canale ha una maggiore resistenza meccanica.
Se l'indurimento procede isolando le fasi secondarie, la situazione è leggermente diversa. Di solito in questo caso, viene utilizzata una certa quantità di elementi chimici solubili, ad esempio una combinazione di rame, silicio, magnesio e zinco. Con un certo trattamento, si combinano all'interno del metallo, formando gruppi di microparticelle. Le particelle stesse vengono rilasciate indipendentemente anche in condizioni normali, ma questo processo può essere accelerato - per questo, il canale di alluminio viene riscaldato a 200 C.
Indurimento del profilo
Nella produzione di prodotti in alluminio, la tempra a pressatura è una delle tecnologie di trattamento termico più efficaci. Supera persino l'indurimento con un riscaldamento separato. In questo caso, il raffreddamento viene effettuato alla temperatura con cui i profili escono dalla matrice.
Un prerequisito per eseguire tale indurimento è la gamma di temperature, che deve essere mantenuta in conformità con la tecnologia. Questa regola vale sia per le leghe “semi-solide” sia per quelle “morbide”. Stiamo parlando dei gruppi 3xxx, 6xxx, 5xxx. Quest'ultimo è un metallo con drogaggio debole con magnesio (meno del 3%). È consentito la lavorazione di leghe 7xxx, che non contengono rame nella loro composizione.
Se hai bisogno di un canale in alluminio, devi ricordare che l'effetto dell'indurimento per i primi due gruppi sopra menzionati non è molto elevato. Di solito questo fatto può essere trascurato e non preso in considerazione. Le proprietà finali del prodotto costituito da leghe 3xxx e 5xxx sono accettate a causa delle prestazioni dell'indurimento, che viene eseguito immediatamente dopo l'indurimento termico.
La fase di indurimento per le formulazioni 6xxx è un composto con Mg2Si. Vale la pena dire che tutte queste leghe possono essere estinte durante la lavorazione su una pressa. Al fine di fissare le frasi dissolte in una soluzione solida, è necessario eseguire il raffreddamento a una determinata velocità, che viene selezionato tenendo conto delle caratteristiche di una particolare lega e dovrebbe essere al di sopra di un certo punto critico. Nella maggior parte dei casi, il canale in alluminio viene raffreddato dai fan, ma a volte viene utilizzata acqua o una sua miscela con l'aria. Il successo dell'indurimento dipende dallo spessore del profilo, dal tipo di lega e dalla composizione chimica, pertanto, nel caso in cui sia richiesta la lavorazione di parti massicce, la differenza di temperatura richiesta per l'indurimento potrebbe non essere raggiunta all'uscita dalla matrice. È ovvio che il canale, le cui condizioni tecniche non sono soddisfatte, non avrà le caratteristiche dichiarate. Per evitare tali problemi, il trattamento viene effettuato in speciali forni verticali, seguito da raffreddamento in acqua. Dopo l'indurimento del profilo in alluminio, la resistenza alla trazione viene eseguita di diversi percento per correggere e alleviare le sollecitazioni residue.
L'ultima procedura che riceve il canale di alluminio è l'invecchiamento. Può essere naturale o artificiale. Nel primo caso, il campione riceve le proprietà desiderate nel tempo, che possono variare in un intervallo molto ampio e dipende dalle proprietà di ciascun tipo di lega. L'invecchiamento artificiale richiede l'uso di attrezzature speciali - forni. Di norma, qui vengono utilizzate alcune modalità di trattamento termico, che consentono di ottenere rapidamente un canale in alluminio di alta qualità.
Nagartovka - deformazione a freddo
Questo fenomeno si verifica quando si esegue una deformazione a freddo del prodotto. Quando si verifica una deformazione plastica di una lega di alluminio e la sua temperatura è inferiore al punto in cui inizia la ricristallizzazione (meno di 150 C), le dislocazioni nel metallo possono spostarsi e moltiplicarsi. Il movimento e l'aumento del numero di lussazioni porta all'aumento della loro densità e all'aumento del numero di legami. Ogni successiva deformazione plastica richiederà più energia, ad es. il profilo diventa più difficile.
La designazione del canale include solo le sue dimensioni, quindi il tipo di elaborazione deve essere specificato separatamente.
Si noti che abbiamo descritto i processi tecnologici altamente semplificati sopra, tuttavia è inutile fornirli in modo più dettagliato, poiché un professionista può trarre tali informazioni da un libro di testo o in pratica. Per un laico, i numeri esatti e la complessa meccanica dei processi chimici e fisici di solito non sono di interesse, l'importante è capire come questo o quel canale di alluminio sia diverso.
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