Het aluminium-uitdrijfproces zet aluminiumlegeringen om in specifieke vormen door verhit metaal door speciaal ontworpen malen te persen. Bij ongeveer 800 tot 900 graden Fahrenheit (ongeveer 427 tot 482 graden Celsius) wordt de legering zacht genoeg om onder enorme druk door geharde stalen malen te worden geperst, aangedreven door hydraulische zuigers die werken met meer dan 100.000 pond per vierkante inch. Het resultaat zijn lange, homogene profielen van materiaal met identieke dwarsdoorsneden over de gehele lengte. Deze eigenschappen maken geëxtrudeerd aluminium bijzonder geschikt voor constructiedelen die nodig zijn in bouwprojecten en voertuigproductie, waar stevigheid en consistentie kritieke eisen zijn.
Dit werkt ongeveer hetzelfde als wanneer we tandpasta uit de tube knijpen. Het proces begint met het verhitten van een aluminium billet, dat vervolgens in een speciale kamer wordt geplaatst. Daarna komt het zware gedeelte, waarbij een enorme zuiger met enorme druk tegen dit verzachte metaal duwt totdat het door een speciaal gevormde opening stroomt, die men een mal of 'die' noemt. De vorm die uiteindelijk ontstaat, hangt volledig af van hoe de binnenkant van de die eruitziet. Fabrikanten kunnen hierbij behoorlijk creatief zijn en allerlei profielen maken, variërend van eenvoudige hoekstukken tot complexe holle structuren met meerdere holten. Neem bijvoorbeeld raamkozijnen: die vereisen matrijzen met zorgvuldig ontworpen kanalen die de nodige constructieondersteuning aan de binnenkant creëren, terwijl ze tegelijkertijd de esthetische groeven aan de buitenkant vormen die het eindproduct zijn afwerking geven.
Deze gefaseerde aanpak zorgt voor dimensionele nauwkeurigheid en minimaliseert materiaalverspilling, met cyclus tijden die gemiddeld tussen 15 en 45 minuten liggen, afhankelijk van de complexiteit van het profiel.
Bij directe extrusie, goed voor 75% van de industriële toepassingen, wordt een verhitte billet met behulp van een hydraulische zuiger door een stilstaande matrijs geperst. Deze methode is uitstekend geschikt voor het produceren van hoge volumes profielen zoals kozijnen en constructiedelen. Bij indirecte extrusie keert de beweging zich om: de matrijs beweegt zich richting de billet, waardoor de wrijving met 25–30% wordt verminderd en operaties bij lagere druk mogelijk worden. Volgens de Aluminum Extrusion Process Guide van 2023 worden indirecte technieken verkozen voor naadloze buizen en elektrische componenten waarbij de oppervlakte-integriteit van cruciaal belang is.
Warmextrusie vindt plaats bij 300–550 °C, waardoor aluminium voldoende vervormbaar wordt voor complexe profielen in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie. Koudextrusie, uitgevoerd bij kamertemperatuur, verhoogt de treksterkte met 15–25% en is ideaal voor precisie-onderdelen zoals bevestigingsmiddelen en fietscomponenten. Warme methoden zijn geschikt voor grotere doorsneden, terwijl koude processen materiaalverspilling verminderen bij toepassingen die hoge sterkte vereisen.
| Techniek | Benodigde druk | Toepassingsvoorbeelden | Materiaal efficiëntie |
|---|---|---|---|
| Direct | 400–700 MPa | Architecturale frames, rails | 88–92% |
| Indirecte | 250–500 MPa | Buizen, isolatiejassen | 94–97% |
| Warmextrusie | 300–600 MPa | Vleugelribben, motorbevestigingen | 85–90% |
| Koude extrusie | 600–1.100 MPa | Bouten, onderdelen voor schokdemper | 93–96% |
Deze tabel benadrukt hoe de keuze van de techniek een evenwicht biedt tussen structurele eisen, energieverbruik en productiekosten in aluminium-uitdrijfprocessen.
Aluminium-uitdrukmatrijzen vallen in vier hoofdcategorieën op basis van profielvereisten. Massieve matrijzen produceren staven en buizen met volledig gesloten doorsneden, ideaal voor structurele toepassingen. Holle stempels maken profielen met interne holtes, zoals buizen voor HVAC-systemen, waarbij brug- of spoorontwerpen worden gebruikt om gesmolten aluminium te vormen. Semi-holle stempels bieden een balans tussen sterkte en complexiteit door gedeeltelijk gesloten holtes te vormen in vormen zoals glijdeurprofielen. Voor modulaire assemblagesystemen T-spleetmatrijzen maken profielen mogelijk met geïntegreerde groeven voor bevestigingsmiddelen, veelgebruikt in industriële frameconstructies.
De matrijsgeometrie bepaalt rechtstreeks de maatnauwkeurigheid van geëxtrudeerde profielen. De kantlengte — het oppervlak dat de aluminiumstroom leidt — moet worden afgesteld om de materiaalsnelheid te balanceren tussen dikke en dunne delen. Ongelijke stroomsnelheden kunnen verdraaiing of doorbuiging veroorzaken, met name bij profielen die langer zijn dan 6 meter. Moderne matrijzen zijn uitgerust met thermische beheerssystemen om differentiële uitzetting tijdens het extruderen tegen te gaan, waardoor toleranties binnen ±0,2 mm worden gehandhaafd voor auto-onderdelen.
Doorbraken in computationele modellering en productie maken ongekende geometrische complexiteit mogelijk. Stroomsimulatiesoftware voorspelt tegenwoordig materiaalgedrag met een nauwkeurigheid van 92%, waardoor ingenieurs digitale mallen kunnen ontwerpen alvorens tot productie over te gaan. Additieve productietechnieken zoals DMLS (Direct Metal Laser Sintering) maken mallen mogelijk met conformale koelkanalen, waardoor thermische vervorming bij hoge snelheidsextrusie wordt verminderd. Een sectoranalyse uit 2024 benadrukt hoe deze vooruitgang micro-extrusie ondersteunt voor medische toestellen die een precisie van ±0,05 mm vereisen.
Zelfs met optimale ontwerpen houden stempels doorgaans slechts 8–15 ton druk per vierkante centimeter stand voordat onderhoud nodig is. Slijtage door abrasieve 6000-serie legeringen versnelt het slijtageproces op lageroppervlakken, terwijl restspanningen na het uitharden vroegtijdige barsten kunnen veroorzaken. Regelmatige oppervlaktebehandelingen zoals nitreren verlengen de levensduur van stempels met 40%, maar operators moeten de smeringsgraad zorgvuldig afwegen — te veel smeermiddelverontreiniging blijft de belangrijkste oorzaak van oppervlaktefouten in geanodiseerde profielen.
Het proces van aluminiumprofielen extruderen creëert in wezen twee hoofdtypen profielen: standaardprofielen en op maat gemaakte profielen. Standaardprofielen omvatten dingen zoals hoeken, kanaalprofielen en buizen die fabrikanten vooraf ontwerpen voor veel verschillende toepassingen, variërend van eenvoudige frameconstructies tot mechanische onderdelen. Het gebruik van deze kant-en-klaar profielen bespaart geld en verkort de wachttijden voor de meeste bouwprojecten of installaties in fabrieken. Aan de andere kant worden op maat gemaakte profielen specifiek gevormd volgens bepaalde vereisten. Denk aan complexe koellichamen die nodig zijn voor elektronische apparaten of speciale vormen die vereist zijn voor auto-onderdelen die efficiënt door de lucht moeten snijden. Volgens een onderzoek uit 2023 gepubliceerd in het Materials Efficiency Report verspillen bedrijven ongeveer 18% minder materiaal wanneer ze kiezen voor op maat geëxtrudeerde profielen in plaats van onderdelen uit massief materiaal te zagen. Geen wonder dus dat steeds meer architecten en professionals die werken aan duurzame energieprojecten, vandaag de dag deze methode verkiezen.
De bouwsector is sterk afhankelijk van geëxtrudeerd aluminium voor de productie van energiezuinige kozijnen, gordijngevels en diverse constructiedelen, omdat het weinig gevoelig is voor corrosie en grote weerstand biedt ondanks zijn lage gewicht. Autofabrikanten gebruiken deze geëxtrudeerde onderdelen ook steeds vaker in hun voertuigen, met name in delen zoals crasheffectsystemen en daksporen, waar ze het gewicht willen verlagen zonder de veiligheid in het gedrang te brengen. Een grote autofabrikant in Europa slaagde erin om zo'n 12 procent van het chassisgewicht te verminderen door over te stappen op holle aluminiumprofielen in plaats van traditionele materialen. Dit soort innovatie wordt steeds belangrijker, aangezien fabrikanten onder druk staan om strengere regelgeving op het gebied van brandstofefficiëntie te halen, terwijl ze tegelijkertijd een robuste prestatie moeten blijven leveren.
Aluminiumprofielen spelen een belangrijke rol in diverse sectoren van hernieuwbare energie, waaronder zonnepaneelkaders, onderdelen voor windturbines en waterkrachtsystemen. Het materiaal is goed bestand tegen corrosie en duurt langer dan veel alternatieven, wat verklaart waarom het zo goed presteert in zware buitensomstandigheden. Denk bijvoorbeeld aan zonneparken, waar speciaal behandeld geëxtrudeerde profielen beschermen tegen schadelijke UV-stralen en zoute kustlucht. Volgens recente gegevens uit het Renewable Energy Report 2024 gebruikt ongeveer 85% van alle zonmontagesystemen wereldwijd aluminium. Dit komt niet alleen doordat aluminium meerdere keren kan worden gerecycled, maar ook omdat monteurs het op locatie veel gemakkelijker vinden om mee te werken dan met andere materialen.
Aluminiumprofielering stelt fabrikanten in staat om allerlei complexe vormen te creëren met weinig materiaalverspilling. Het proces is uitermate geschikt voor de productie van veel lichtgewicht onderdelen die desondanks robuust zijn, en verbruikt relatief minder energie dan methoden zoals staalsmeden, gezien het gehele productieproces. Een groot voordeel is dat geëxtrudeerd aluminium in de meeste situaties geen extra coatings nodig heeft om corrosiebestendig te zijn, wat tijd bespaart op de productielijnen. Volgens sectorgegevens kan dit wachttijden met 15% tot 30% verkorten. Ingenieurs waarderen profielering omdat meerdere afzonderlijke onderdelen tot één onderdeel gecombineerd kunnen worden, wat de assemblage aanzienlijk sneller en eenvoudiger maakt.
Aluminium kan herhaaldelijk worden gerecycled zonder veel kwaliteit te verliezen, en dit proces bespaart ongeveer 95% van de energie die nodig is bij het maken van nieuw aluminium vanaf nul. Daarom worden geëxtrudeerde aluminiumprofielen tegenwoordig steeds populairder binnen duurzame productiekringen. Uit onderzoek dat vorig jaar werd gepubliceerd, blijkt dat er tijdens het extruderen van aluminium daadwerkelijk 40% minder afval wordt gegenereerd in vergelijking met traditionele CNC-bewerkingsmethoden voor onderdelen die er vrijwel hetzelfde uitzien. Het aanschaffen van een op maat gemaakte matrijs kost natuurlijk aanvankelijk geld, maar zodra fabrikanten ongeveer 1.000 eenheden of meer produceren, beginnen de besparingen snel toe te nemen. De meeste bedrijven die actief zijn in de automobielproductie of grootschalige bouwprojecten bereiken dit volume over het algemeen gemakkelijk.
Slijtage van gereedschap blijft een echte kopzorg voor fabrikanten, vooral omdat extrusie onder hoge druk de levensduur van de malen met ongeveer 18 tot 22 procent verkort in vergelijking met koudvormtechnieken. De omvangsbeperkingen opgelegd door de perscapaciteit betekenen dat de meeste industriële opstellingen geen holle profielen kunnen verwerken die breder zijn dan ongeveer 24 inch. Aluminium biedt wel voordelen, aangezien het zo gemakkelijk buigzaam is, waardoor ingenieurs complexe vormen kunnen creëren. Maar er zit een addertje onder het gras: wanden dunner dan 0,04 inch vereisen meestal dure stabilisatiebehandelingen na de extrusie om te voorkomen dat ze vervormen tijdens het afkoelen. Deze extra stap voegt zowel tijd als kosten toe aan de productiekosten.
Aluminiumextrusie wordt gebruikt om diverse structurele vormen te maken voor industrieën zoals bouw, automotive en duurzame-energiesectoren, vanwege zijn sterkte, lichte eigenschappen en corrosieweerstand.
Het extrusieproces omvat het verhitten van een aluminium billet en het onder enorme druk door een mal duwen, waardoor een lang profiel ontstaat met een constante doorsnede die overeenkomt met de opening van de mal.
Voordelen zijn een hoog sterkte-gewichtsverhouding, minder materiaalafval, energie-efficiëntie, corrosieweerstand en gemakkelijke recycleerbaarheid.
Uitdagingen zijn slijtage van gereedschap, afmetingsbeperkingen voor holle profielen en mogelijke vervorming in dunwandige structuren, die extra stabilisatiebehandelingen vereisen.
Aluminiumextrusie is milieuvriendelijk vanwege de recycleerbaarheid, met tot 95% energiebesparing in vergelijking met de productie van nieuw aluminium, en minder materiaalafval in vergelijking met andere productiemethoden.
Shandong RD New Material Co., Ltd. biedt hoge-kwaliteit aluminiumprofielen, buizen en op maat gemaakte oplossingen met ISO-certificaten. Profiteer van onze 17 jaar ervaring in precisie-extrusie, CNC-beWerking en oppervlaktebehandeling voor bedrijven over de hele wereld.
Nr. 2399, Yuetan Road, High-tech Industrial Technology Development Zone, Gaomi City, Weifang City, Shandong Province, China.
Copyright © 2025 by RD Alu Group Privacybeleid
EN
Hot News
