Aluminium 8020, en tant que type spécial d'alliage d'aluminium Matériel, est largement utilisé dans les domaines industriels et de la construction en raison de sa conception unique de rainure en forme de T et de sa technologie de traitement d'extrusion. Cet article explorera les caractéristiques, les applications et les avantages de l'aluminium 8020.
Pourquoi s’appelle-t-on aluminium 8020 ?
Aluminium 8020, également connu sous le nom d'aluminium extrudé 80/20 ou cadre 80/20, « 8020 », qui est le rapport de 80 % d'aluminium à 20 % d'autres éléments d'alliage. Ce rapport lui confère une excellente solidité et résistance à la corrosion, tout en conservant ses caractéristiques relativement légères.
Lors de la construction du 8020 extrusion d'aluminium Cadre à rainure en T, les utilisateurs choisissent généralement une série de profilés en aluminium préfabriqués avec différentes longueurs, formes transversales et tailles. Ensuite, ils utilisent ces profilés et accessoires à rainure en T (tels que des écrous, des boulons, des équerres, etc.) pour assembler le cadre requis. Les avantages de ce système résident dans sa facilité d’utilisation, sa durabilité et sa réutilisabilité.
D’où vient le nom 80/20 ?
Le nom « 80/20 » pour le stock d'aluminium extrudé et la société 80/20, Inc. est en effet dérivé de la loi de Pareto, qui stipule qu'une petite proportion d'intrants produit souvent un résultat ou une production disproportionnée. Le choix de ce nom reflète l'engagement du fabricant à fournir un produit hautement efficace et efficient, en mettant l'accent sur l'optimisation de l'utilisation des matériaux et des efforts.
80/20, Inc. a été fondée en 1989 et doit son nom au principe économique visant à souligner l'engagement de l'entreprise à créer des extrusions d'aluminium offrant des performances et une valeur maximales. Les produits de la société sont conçus pour fournir des solutions solides, légères et rentables pour une large gamme d'applications, de l'automatisation industrielle aux produits de consommation.
En nommant ses produits et son entreprise d'après la loi de Pareto, 80/20, Inc. exprime symboliquement sa conviction qu'un petit pourcentage de ses efforts (les 20 %) rapportera la majorité des bénéfices (les 80 %) à ses clients. Cette convention de dénomination est devenue synonyme de l'entreprise et de ses produits, faisant de « 80/20 » une marque reconnaissable dans l'industrie de l'extrusion d'aluminium.
Quelle est la résistance de l’extrusion d’aluminium 8020 ?
La résistance de l'extrusion d'aluminium 8020 est principalement déterminée par la composition de l'alliage, le processus de trempe et les caractéristiques géométriques des profilés extrudés. Les alliages d'aluminium couramment utilisés dans les extrusions 8020, tels que 6061 et 6063, sont réputés pour leurs excellentes propriétés mécaniques, notamment une résistance à la traction et une limite d'élasticité élevées.
La résistance de l'extrusion d'aluminium 8020 peut être encore augmentée grâce à des méthodes de traitement thermique appropriées, telles que le traitement thermique en solution suivi d'une trempe et d'un vieillissement. Ces processus affinent la microstructure de l'alliage, améliorant ainsi ses propriétés mécaniques et sa résistance globale.
La conception du profilé extrudé joue également un rôle essentiel dans la détermination de ses caractéristiques de résistance. Des facteurs tels que l'épaisseur de la paroi, la géométrie de la section transversale et la présence d'éléments de renforcement influencent l'intégrité structurelle et la capacité portante de l'extrusion.
Spécifications techniques du profil à rainure en T en aluminium 8020
- Limite d'élasticité::
- Fractionnel : 35,000 XNUMX psi (minimum)
- Métrique : 241.1 N/mm² (minimum)
- Résistance à la traction:
- Fractionnel : 38,000 XNUMX psi (minimum)
- Métrique : 262.0 N/mm² (minimum)
- Élongation:
- A5 minimum : 10 %
- A10 minimum : 8 %
- Élasticité (E) :
- 10,200 XNUMX XNUMX livres/po²
- 70,326.5N/m²
- Dureté:
- Rockwell environ E-88
- Brinell environ 75 HB
- Planéité (Le facteur critique) :
- 0.004 pouces par 1 pouce de largeur
- 0.1 mm par 25.4 mm de largeur
- Rectitude:
- 0.0125 pouces par 1 pied de longueur, sans dépasser 0.118 pouces sur 20 pieds de longueur
- 0.32 mm par 304 mm de longueur, sans dépasser 3 mm sur 6.1 m de longueur
- Torsion:
- Par 1 pied de longueur, ne doit pas dépasser 0.25 degré, et la torsion totale sur 20 pieds de longueur ne doit pas dépasser 1.5 degrés.
- Par 304 mm de longueur, ne doit pas dépasser 0.25 degré, et la torsion totale sur 6.1 m de longueur ne doit pas dépasser 1.5 degré.
Remarque : Les ingénieurs exploitent judicieusement les méthodologies analytiques, notamment l'analyse par éléments finis (FEA), la dynamique des fluides computationnelle (CFD) et les techniques d'optimisation multivariée, pour évaluer méticuleusement le comportement mécanique des extrusions d'aluminium 8020. La validation expérimentale grâce à des protocoles d'essai rigoureux tels que des essais de traction, des essais de flexion et des essais de fatigue corrobore les prédictions théoriques et vérifie la conformité aux normes et spécifications strictes de l'industrie.
Applications d'extrusion d'aluminium 8020
L'aluminium 8020 (ou aluminium 80/20) est très polyvalent, principalement en raison de sa haute résistance, de son poids léger, de sa bonne résistance à la corrosion, de sa facilité de traitement et de sa conception modulaire. Voici quelques utilisations courantes de l’aluminium 8020 :
1. Systèmes de manutention des matériaux
Les profils à rainure en T sont utilisés dans la création de systèmes de manutention tels que des convoyeurs, des racks, des chariots et des étagères. Leur conception modulaire permet la personnalisation de ces systèmes pour répondre à des exigences spécifiques, optimisant ainsi l'efficacité du flux de travail dans les entrepôts et les centres de distribution.
2. Projets de bricolage et applications pour amateurs
Les amateurs et les bricoleurs utilisent les extrusions d'aluminium 8020 pour un large éventail de projets, notamment la construction d'établis, de solutions de stockage, Machines CNC, imprimantes 3D et meubles sur mesure. La facilité d'assemblage et les possibilités de configuration infinies rendent les profils à rainure en T populaires parmi les amateurs.
3.Agencements et présentoirs de vente au détail
Dans le secteur de la vente au détail, les profilés à rainures en T sont utilisés pour fabriquer des luminaires, des présentoirs et des panneaux de signalisation. Ces structures offrent une esthétique élégante et moderne tout en offrant la flexibilité nécessaire pour s'adapter aux besoins changeants du marchandisage.
4. Postes de travail industriels
Les extrusions d'aluminium 8020 sont largement utilisées pour construire des postes de travail industriels personnalisés, des chaînes d'assemblage et des cellules de fabrication. Ces postes de travail offrent une flexibilité dans la conception de l'agencement, une adaptabilité aux besoins changeants de production et une durabilité dans les environnements industriels.
5. Châssis et boîtiers de machines
La robustesse et la légèreté des extrusions d'aluminium 8020 les rendent idéales pour la construction de châssis de machines, de boîtiers et de systèmes de protection. Ces structures assurent la protection des machines et des opérateurs tout en permettant un accès facile pour l'entretien et la réparation.
Les avantages et les inconvénients de l'aluminium 8020
L'aluminium 8020 présente les avantages et inconvénients suivants :
Avantages de l'aluminium 8020 :
- Conception modulaire: Le système en aluminium 8020 a une conception modulaire qui rend l'installation et le démontage faciles et rapides. Les utilisateurs peuvent facilement ajouter ou supprimer différentes parties et composants du framework sans avoir besoin d'outils ou de technologies complexes.
- Haute résistance et légèreté : L'alliage d'aluminium présente des caractéristiques de résistance élevée et de légèreté, ce qui rend le cadre en aluminium 8020 à la fois solide et léger. Cela le rend très populaire dans les applications qui nécessitent un support de haute résistance mais nécessitent une réduction de poids.
- Bonne résistance à la corrosion : Les alliages d'aluminium ont une bonne résistance à la corrosion dans la plupart des conditions environnementales, ce qui permet au cadre en aluminium 8020 d'être utilisé dans une variété d'environnements sans avoir besoin d'un traitement anticorrosion supplémentaire.
- Facile à traiter et à personnaliser : Les alliages d'aluminium sont faciles à traiter et à personnaliser grâce à l'extrusion, la découpe, forage et tapotement processus pour répondre aux besoins spécifiques des applications.
- Bonnes performances de blindage électromagnétique : Le cadre en aluminium 8020 peut fournir un bon effet de blindage électromagnétique, ce qui est très important dans les appareils électroniques et autres applications nécessitant un blindage électromagnétique.
Réutilisation recyclable : l'alliage d'aluminium est un matériau recyclable qui répond aux exigences de protection de l'environnement et de développement durable.
Inconvénients de l’aluminium 8020 :
- Coût plus élevé : Le coût des alliages d’aluminium peut être plus élevé que celui de certains autres matériaux, en particulier lorsqu’une production de masse est requise.
- Conductivité électrique: Bien que les alliages d’aluminium aient une bonne conductivité électrique, dans certaines applications, cela peut devenir un inconvénient. Par exemple, dans les applications où une isolation électrique est requise, les alliages d'aluminium peuvent nécessiter un traitement isolant supplémentaire.
- Sensibilité à l'environnement : Bien que l'alliage d'aluminium lui-même présente une bonne résistance à la corrosion dans la plupart des conditions environnementales, il peut être affecté dans certaines conditions environnementales extrêmes (telles qu'une humidité élevée, une salinité élevée, etc.).
- Résistance et rigidité limitées : Bien que l’alliage d’aluminium présente une résistance et une rigidité élevées, il n’est peut-être pas le meilleur choix dans certaines applications nécessitant une résistance et une rigidité extrêmement élevées.
Quelle est la différence entre la fente en T et la fente en V en aluminium extrudé ?
La rainure en T et la rainure en V en aluminium extrudé sont deux types différents de profilés couramment utilisés dans les systèmes de charpente modulaires. Ils diffèrent principalement par leur forme transversale et la manière dont ils sont conçus pour fonctionner avec des composants et des accessoires.
Extrusion d'aluminium à rainure en T
Les extrusions d'aluminium à rainure en T ont une forme en coupe transversale qui ressemble à une lettre « T ». Cette forme crée une piste ou une fente qui s'étend sur toute la longueur de l'extrusion, permettant l'insertion d'écrous en T ou d'autres attaches compatibles. Ces attaches peuvent ensuite être serrées pour maintenir solidement les composants en place dans le cadre.
Les extrusions d'aluminium à rainure en T sont populaires dans les applications industrielles car elles offrent une structure solide et rigide qui peut être facilement personnalisée. La conception à fente en T permet un montage, un démontage et une modification rapides et faciles des cadres. Il est également compatible avec une large gamme d'accessoires, de supports et de connecteurs, ce qui en fait une solution d'encadrement polyvalente.
Extrusion d'aluminium à fente en V
Les extrusions d'aluminium à fente en V ont une forme en coupe transversale qui ressemble à une lettre « V ». Cette conception crée une rainure ou une fente qui s'étend sur toute la longueur de l'extrusion, permettant l'insertion de composants compatibles, tels que des pinces ou des supports, sans avoir besoin de fixations.
Les extrusions d'aluminium à fente en V deviennent de plus en plus populaires dans la robotique, l'automatisation et d'autres applications de bricolage. Ils offrent une solution de charpente plus légère et plus rentable que les extrusions à rainure en T. La conception à fente en V permet un assemblage rapide et facile des cadres sans avoir besoin d'outils ou de fixations, ce qui le rend adapté aux amateurs et aux bricoleurs. Cependant, il se peut qu’il n’offre pas le même niveau de résistance et de rigidité que les extrusions à rainure en T.
Quels sont les autres types de matériaux en aluminium ?
Il existe de nombreux types de matériaux en aluminium et, en plus de l'aluminium 8020 susmentionné, il existe d'autres types de matériaux en aluminium. Voici quelques types courants de matériaux en aluminium :
Profils industriels en aluminium :
- Angle Aluminium: Aluminium à section angulaire, couramment utilisé pour les connexions et les structures de support.
- Aluminium plat: Feuilles d'aluminium plates utilisées pour divers panneaux, boîtiers et à des fins décoratives.
- Aluminium hexagonal, Aluminium tubulaire rond, Aluminium tubulaire carré: Aluminium de différentes formes de section transversale, utilisé pour divers composants structurels et mécaniques.
Profils architecturaux en aluminium :
- Profils de portes et fenêtres: Matériaux de charpente en aluminium pour portes et fenêtres architecturales.
- Profils de murs-rideaux: Matériaux de support et de connexion en aluminium pour murs-rideaux architecturaux.
- Matériaux de feuille d'alliage d'aluminium: Feuilles d'aluminium utilisées pour les murs extérieurs, les toitures et la décoration intérieure des bâtiments.
Profils décoratifs en aluminium :
- Cadres photo en alliage d'aluminium: Cadres en aluminium pour encadrer diverses expositions et tableaux décoratifs.
- Bandes décoratives: Longues bandes d'aluminium utilisées pour décorer et embellir l'extérieur des bâtiments.
Profils en aluminium de transport :
- Profilés en aluminium pour structures de véhicules ferroviaires: Matériaux de structure en aluminium utilisés pour la fabrication des caisses de véhicules ferroviaires.
- Profilés en aluminium pour automobiles: Matériaux en aluminium utilisés pour les carrosseries, châssis, moteurs et autres pièces.
Profils électroniques en aluminium :
- Profils en aluminium pour radiateur: Matériaux en aluminium utilisés pour la dissipation thermique dans les appareils électroniques.
- Tubes extrudés en alliage d'aluminium: Tubes en aluminium utilisés pour les boîtiers d'appareils électroniques et les structures internes.
Profilés en aluminium classés par composition d'alliage :
- Aluminium série 1: Tels que 1050, 1060, etc., principalement utilisés dans les industries alimentaires, de l'emballage et chimiques.
- Aluminium série 3: Tels que 3003, 3105, etc., principalement utilisés dans l'emballage, la construction et les cloisons.
- Aluminium série 5: Tels que 5052, 5083, etc., avec une résistance élevée et une résistance à la corrosion, principalement utilisés dans les navires, les appareils sous pression et les structures de soudage à haute résistance.
- Aluminium série 6: Tels que 6061, 6063, etc., sont les alliages d'aluminium les plus courants et sont utilisés dans diverses applications de construction et industrielles.
- Aluminium série 7: Comme le 7075, etc., avec une résistance et une dureté extrêmement élevées, principalement utilisées dans les domaines aérospatial et militaire.
Par ailleurs, plaque de diamant en aluminium peuvent également être classés dans ces catégories d'alliages, généralement utilisés dans les applications nécessitant des surfaces durables et antidérapantes telles que les plates-formes de camion, les marches d'escalier et les sols industriels.
Ce qui précède ne représente que quelques types de matériaux en aluminium et, en fait, les types et les applications des matériaux en aluminium sont très étendus et couvrent presque toutes les industries.
Extrusion d'aluminium 8020 vs usinage CNC en aluminium 8020
| Caractéristique | 8020 Profilés d'aluminium | Usinage CNC en aluminium 8020 |
|---|---|---|
| Définition | Système de profilés en aluminium à rainure en T pour construction modulaire | Usinage CNC de pièces à partir d'extrusions d'aluminium 8020 |
| Polyvalence | Profils et assemblages hautement polyvalents et personnalisables | Usinage de précision pour pièces et composants personnalisés |
| Applications | Automatisation, robotique, fabrication, projets de bricolage | Pièces personnalisées, machines industrielles, composants structurels |
| Points forts | Facilité d'assemblage, conception modulaire, intégrité structurelle | Haute précision, géométries complexes, tolérances serrées |
| Matériaux utilisés | Alliages d'aluminium (6061, 6063), légers et durables | Extrusions d'aluminium 8020 (6061, 6063), alliages usinables |
| Les Avantages | Flexibilité, adaptabilité, rentabilité | Précision, personnalisation, fonctionnalités améliorées |
| utilisations courantes | Châssis, enceintes, luminaires, postes de travail | Bâtis de machines, composants d'automatisation, pièces structurelles |
| Méthode de production | Processus d'extrusion pour créer des profils | Usinage CNC à partir de profils extrudés |
| Outils et équipement | Machines d'extrusion, outils de coupe | Fraiseuses CNC, tours, outils de coupe |
| Finition | Finition d'extrusion standard, divers revêtements disponibles | Finition de surface lisse, anodisation ou revêtements en option |
| Contrôle Qualité | Profils standards avec une qualité constante | Des contrôles qualité rigoureux pour des dimensions précises |
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Le système de charpente 80/20 a été inventé par 80/20 Inc., une entreprise fondée en 1989 par Don Wood et Bob Kyanka. Ils ont introduit le concept d'utilisation d'extrusions d'aluminium à rainures en T avec une conception modulaire, permettant aux utilisateurs d'assembler et de reconfigurer facilement des structures sans avoir besoin de soudage ou d'outils spécialisés. Depuis son introduction, le système de charpente 80/20 a gagné en popularité en raison de sa polyvalence, de sa durabilité et de sa facilité de personnalisation.
La principale différence entre l’aluminium ordinaire et l’aluminium extrudé réside dans leur processus de fabrication et leur utilisation finale.
L'aluminium ordinaire fait généralement référence à l'aluminium pur ou à des alliages d'aluminium qui n'ont pas été traités davantage. Il peut exister sous forme de coulée ou de laminage, avec des propriétés métalliques de base telles qu'une bonne conductivité et conductivité thermique, ainsi qu'une certaine résistance et plasticité.
L'aluminium extrudé fait référence au matériau en aluminium traité par la technologie d'extrusion. L'extrusion est un processus de formage dans lequel des billettes d'aluminium sont chauffées jusqu'à un état plastique, puis forcées à se déformer à travers des moules pour former des matériaux en aluminium de formes et de tailles spécifiques.
Oui, l'aluminium 8020 peut être découpé.
Lors de la découpe de l'aluminium 8020, il est important d'utiliser les bons outils et techniques pour garantir des coupes nettes et précises. Il est également conseillé de porter des équipements de protection, tels que des lunettes de sécurité et des gants, pour éviter les blessures. De plus, il est essentiel de suivre les recommandations et directives du fabricant pour couper et modifier l'aluminium 8020 afin de garantir les meilleurs résultats et de maintenir l'intégrité du matériau.
La principale différence entre les séries 10 et 15 d'extrusions d'aluminium 8020 réside dans leurs dimensions et leurs capacités de résistance.
La série 10 d'extrusions d'aluminium 8020 fait généralement référence aux extrusions standard de 80 mm de largeur et 20 mm de hauteur. Ces extrusions sont conçues pour des applications légères et peuvent être facilement coupées, percées et usinées pour créer des cadres et des structures personnalisés.
La série 15 d'extrusions d'aluminium 8020, en revanche, est plus épaisse et plus résistante que la série 10. Ils mesurent généralement 80 mm de large et 30 mm de haut, offrant ainsi une résistance et une rigidité supplémentaires pour les applications plus lourdes. Ces extrusions sont souvent utilisées dans des applications industrielles et commerciales qui nécessitent une solution de charpente plus robuste, comme dans les équipements devant supporter des charges plus lourdes ou résister à des environnements plus rigoureux.
Cet article a été rédigé par les ingénieurs de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen est un ingénieur et expert technique fort de 20 ans d'expérience en prototypage rapide et en fabrication de pièces métalliques et plastiques.
