Ép đùn nhôm tạo hình các biên dạng bằng cách ép phôi đã được nung nóng qua khuôn, với vật liệu chỉ giãn nở theo hướng mặt cắt ngang để tạo thành sản phẩm có biên dạng đồng nhất. Những ưu điểm chính của phương pháp này bao gồm hiệu quả cao, sử dụng vật liệu tối ưu và chi phí dụng cụ/đơn vị thấp – lý tưởng cho các sản phẩm dài, khối lượng lớn và thời gian sản xuất nhanh.

Một hạn chế chính là phương pháp này chỉ tạo ra các chi tiết có tiết diện đồng nhất (việc thay đổi hình dạng 3D trực tiếp rất khó). Tuy nhiên, khi kết hợp với các công đoạn gia công thứ cấp (gia công CNC, khoan/taro, cắt, hàn), phương pháp này cho phép tạo ra các cấu trúc phức tạp và các cụm lắp ráp có độ chính xác cao trong khi vẫn giữ được lợi ích về chi phí của phương pháp ép đùn.

Nhôm đùn có nhiều mặt cắt khác nhau: đặc, rỗng, nhiều khoang và cấu trúc mở (hình chữ C, hình mũ). Nó hỗ trợ tỷ lệ độ cứng trên trọng lượng tùy chỉnh và các tính năng chức năng (khớp nối nhanh, rãnh, kênh dẫn cáp).

Việc tối ưu hóa độ dày thành, bán kính góc và vị trí gân giúp cân bằng độ bền, trọng lượng và khả năng sản xuất—đồng thời đảm bảo dòng chảy ép đùn ổn định.

Ép đùn trực tiếp: Phôi và pít tông di chuyển cùng hướng so với khuôn cố định.

Ép đùn gián tiếp: Khuôn di chuyển về phía phôi cố định; kim loại chảy ngược chiều chuyển động của pít tông.

Ép đùn gián tiếp giảm ma sát, cho phép dòng chảy đồng đều, dung sai chặt chẽ hơn và bề mặt hoàn thiện tốt hơn. Nó cũng tạo ra các ống liền mạch—loại bỏ các đường hàn dọc của ống hàn, mang lại khả năng chịu áp suất và độ bền mỏi vượt trội.

Magie cũng có thể được ép đùn. So với ép đùn nhôm, nó có lợi thế về trọng lượng nhưng đòi hỏi kiểm soát quy trình nghiêm ngặt hơn:

Phạm vi nhiệt độ hẹp hơn cho quá trình xử lý

Độ nhạy cao hơn đối với quá trình oxy hóa và độ ổn định dòng chảy

Yêu cầu khắt khe hơn đối với thiết bị, dụng cụ và quy trình an toàn.

Khuôn ép đùn nhôm là dụng cụ chính xác dùng để tạo hình phôi nhôm đã được nung nóng thành các biên dạng liên tục với tiết diện cố định. Một bộ khuôn tiêu chuẩn bao gồm khuôn (có lỗ tạo biên dạng), tấm đỡ, thanh đỡ và các dụng cụ hỗ trợ.

Các cấu hình rỗng sử dụng khuôn lỗ/cầu (với chân nhện và trục gá) để tạo các khoảng trống bên trong.

Các cấu hình đặc dựa trên khuôn phẳng.

Hiệu suất khuôn dập phụ thuộc vào mác thép/xử lý nhiệt, các kênh dẫn dòng được tối ưu hóa, chiều dài ổ trục và các cổng cân bằng—đảm bảo dòng chảy kim loại đồng đều, độ chính xác về kích thước, độ hoàn thiện bề mặt và tuổi thọ khuôn dập lâu dài. Bảo trì đúng cách (nitriding, đánh bóng, căn chỉnh, tân trang) trực tiếp giúp tăng năng suất, giảm tỷ lệ phế phẩm và duy trì tính nhất quán.

Khuôn dập được chế tạo dựa trên bản vẽ hoặc mẫu do khách hàng cung cấp. Để quá trình thiết kế nhanh hơn và chính xác hơn, hãy cung cấp các tệp CAD gốc hoặc tệp 3D trung gian (ví dụ: CAD, STEP/STP), cùng với các chi tiết quan trọng: dung sai, hợp kim/độ cứng, yêu cầu hoàn thiện (ví dụ: anod hóa) và lực ép dự kiến.

Các mô hình kỹ thuật số chất lượng cao cho phép lặp lại thiết kế khuôn nhanh hơn, mô phỏng dòng chảy/ổ trục và phê duyệt mẫu suôn sẻ hơn trước khi sản xuất hàng loạt.

Đảm bảo hiệu suất lâu dài trong mọi môi trường.

Trên máy ép đùn, phôi nhôm đã được làm nóng trước sẽ được ép qua khuôn chính xác dưới áp suất cao để tạo thành các biên dạng liên tục. Công suất máy ép được đo bằng tấn: các biên dạng lớn hơn hoặc dày hơn đòi hỏi máy ép có công suất tấn cao hơn để tạo ra đủ lực ép đùn, đảm bảo dòng chảy vật liệu ổn định và kích thước nhất quán.

Làm nóng trước khuôn dập, tấm đỡ, thanh đỡ và thùng chứa để ổn định kích thước và tạo điều kiện cho dòng chảy kim loại đồng đều. Nung nóng phôi đến nhiệt độ ép đùn mục tiêu—điều này đạt được độ dẻo cần thiết mà không gây ra hiện tượng nóng chảy ban đầu, giảm thiểu các vết chảy và các khuyết tật sản xuất ban đầu.

Đặt phôi đã được nung nóng vào thùng chứa và tiến hành quá trình ép định hình. Bước này đảm bảo phôi tiếp xúc hoàn toàn với thùng chứa, loại bỏ oxit bề mặt và ngăn ngừa hiện tượng chảy ngược kim loại. Quá trình ép định hình đúng cách giúp giảm thiểu các khuyết tật như chồng mép, vết hàn và đường nối ở giai đoạn đầu của quá trình ép đùn.

Pít tông đẩy phôi qua lỗ khuôn: khuôn phẳng được sử dụng cho các biên dạng đặc, trong khi khuôn dạng lỗ/cầu có trục gá được sử dụng cho các biên dạng rỗng. Trong giai đoạn này, cần kiểm soát tốc độ pít tông và nhiệt độ kim loại đầu ra. Tối ưu hóa dòng chảy thông qua chiều dài ổ đỡ và thiết kế lỗ để duy trì độ chính xác về kích thước, bề mặt hoàn thiện nhẵn mịn và đường hàn chắc chắn.

Dùng kẹp để đỡ thanh định hình đã được ép đùn trên bàn dẫn hướng. Điều này giúp ngăn thanh định hình bị võng và rung (rung lắc) khi nó nhô ra.