Explicación detallada de la tecnología de estampado de aleaciones de aluminio.

Las piezas estampadas de aleación de aluminio aplican presión a la placa de aleación de aluminio a través de un molde para causar deformación o separación plástica, obteniendo así componentes funcionales metálicos con formas geométricas específicas y precisión dimensional. La principal ventaja de la aleación de aluminio como material base de estampado radica en su relación entre baja densidad y alta resistencia. La densidad es aproximadamente un-tercio la del acero. Sin embargo, mediante aleación y endurecimiento por trabajo en frío, su resistencia específica puede acercarse o incluso superar la de algunos grados de acero. Esta característica lo hace insustituible en una industria impulsada por el diseño liviano. El proceso de estampado de aluminio no sólo requiere que el molde tenga suficiente rigidez y resistencia al desgaste, sino que también requiere un diseño especial basado en la tendencia a la adhesión, el bajo punto de fusión y la alta conductividad térmica de la aleación de aluminio. Esto se debe a que las virutas de aluminio pueden adherirse fácilmente a la superficie del molde bajo fricción de alta-presión, formando-bordes acumulados y rayando la superficie del producto terminado. Por lo tanto, la selección de la separación del molde, la geometría del borde y el sistema de lubricación determina directamente la estabilidad y el rendimiento de la producción en masa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La aleación de aluminio es un material metálico liviano hecho de aluminio como base y al que se le añade cobre, magnesio, silicio, manganeso, zinc y otros elementos de aleación. Su densidad es de aproximadamente 2,70 gramos por centímetro cúbico, que es sólo un-tercio que la del acero o el cobre. Esta propiedad física proporciona ventajas naturales de aplicación a las piezas de estampado de aleación de aluminio en los campos de la industria aeroespacial, la fabricación de automóviles y los equipos electrónicos portátiles. La reducción del consumo de energía y el aumento de la carga útil que supone el aligeramiento son difíciles de sustituir con otros materiales. En términos de adaptabilidad al proceso de estampado, las aleaciones de aluminio muestran comportamientos únicos que los diferencian del acero: tienen buena plasticidad y pueden obtener formas geométricas complejas mediante estampado; sin embargo, el módulo elástico es de aproximadamente 70 GPa, que es sólo un-tercio del del acero, lo que significa que la cantidad de deformación elástica de las aleaciones de aluminio es mayor bajo el mismo nivel de tensión, y el fenómeno de rebote después de la flexión es más significativo que el del acero.

 

Además, el límite de formación de las aleaciones de aluminio a temperatura ambiente se ve afectado significativamente por el endurecimiento por trabajo. Después de que la deformación excede el valor crítico, la plasticidad cae bruscamente y se requiere un recocido intermedio o un conformado de múltiples pasadas para evitar el agrietamiento. Para aplicaciones estructurales en los campos de nuevas energías y construcción, el proceso de estampado de aluminio está reemplazando gradualmente los procesos tradicionales de extrusión y fundición a presión de aluminio-, mostrando una mejor economía y consistencia dimensional en la fabricación de piezas con tamaños de lote moderados y complejidad de forma moderada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El diseño estructural de piezas estampadas de aleación de aluminio debe considerar plenamente los límites de formación del material y los requisitos de montaje posteriores. Los equipos de estampado modernos a menudo utilizan sistemas de moldes modulares, que realizan un rápido reemplazo y posicionamiento de los moldes a través de ranuras en forma de T-y estructuras de enchufe de bloque de sujeción-, y cooperan con mecanismos de accionamiento eléctricos o hidráulicos para completar acciones de estampado precisas. La superficie de trabajo del molde debe endurecerse para aumentar la vida útil-y la línea de producción continua de moldes está equipada con un dispositivo de alimentación automática para garantizar la precisión del paso de la hoja y la consistencia del procesamiento. La fabricación de accesorios de soporte fotovoltaico de aluminio depende particularmente de esta capacidad eficiente de cambio de molde, porque el sistema de soporte fotovoltaico contiene una gran cantidad de conectores y componentes de soporte con formas especiales-, que requieren un cambio frecuente entre diferentes especificaciones. El diseño del molde modular puede comprimir el tiempo de cambio de molde al mínimo y mejorar la flexibilidad de la línea de producción. El diseño rígido del marco de soporte y del mecanismo de guía es igualmente crítico. Cualquier deformación del encofrado se asignará directamente a la desviación dimensional del producto terminado, lo que afectará a la precisión del montaje in situ de los componentes fotovoltaicos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anodizado: el proceso de tratamiento de la superficie central para piezas estampadas de aleación de aluminio. La pieza se coloca como ánodo en un electrolito ácido (generalmente ácido sulfúrico) y se pasa una corriente continua a través de él. La superficie se oxida electroquímicamente para formar una capa de película de óxido de aluminio con una estructura porosa. La película anodizada tiene alta dureza (hasta 300 a 500 HV), buena resistencia al desgaste y a la corrosión, y la estructura porosa puede absorber tintes para colorear. Sellar-rellenar los poros de la película de óxido con agua caliente o una solución de sal de níquel-mejora aún más la resistencia a la corrosión. Para piezas de estampado de aleación de aluminio para aplicaciones en exteriores (como soportes fotovoltaicos y accesorios para muros cortina de edificios), generalmente se requiere que el espesor de la película anodizada sea superior a 10 a 15 micrones y se requiere una prueba de niebla salina para verificarlo.

 

Revestimiento de conversión química: se forma un revestimiento de conversión denso en la superficie de la aleación de aluminio mediante un tratamiento químico libre de cromato o cromo-. Se utiliza principalmente como capa base de recubrimiento o para proporcionar protección anticorrosión-a corto plazo antes de pulverizar. En comparación con el anodizado, los recubrimientos de conversión química son más finos y menos costosos, pero no son adecuados como capa protectora final de la superficie. Pulverización y recubrimiento en polvo: para piezas estampadas de aleación de aluminio que requieren color o capas protectoras extremadamente gruesas, se puede utilizar pulverización electrostática en polvo o pulverización líquida. Se requiere un completo desengrasado y un tratamiento de conversión química antes de pintar para garantizar la adhesión del recubrimiento. En los campos fotovoltaico y de la construcción, el recubrimiento en polvo es la opción principal, con un espesor de recubrimiento que suele oscilar entre 60 y 120 micras.

 

Pulido y cepillado mecánico: se utiliza para piezas de apariencia para obtener textura direccional o efecto espejo mediante una cinta abrasiva o una muela de nailon. Cabe señalar que el procesamiento mecánico puede destruir la película de óxido natural sobre la superficie de la aleación de aluminio. La limpieza y el tratamiento de anodizado o pasivación deben realizarse a tiempo después del pulido. El tratamiento de la superficie de las abrazaderas de extremo de paneles solares de aluminio para sistemas de montaje fotovoltaicos suele ser anodizado (blanco plateado o bronce) o recubrimiento en polvo (negro, gris oscuro). Ambas soluciones deben cumplir con los requisitos de resistencia a la intemperie en exteriores de más de 10 años. La solución de anodizado es más económica y mantiene la textura metálica, mientras que la solución de recubrimiento en polvo proporciona una selección de colores más rica y una capa protectora más gruesa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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