Produktutveckling 3 Handledare: Rolf Lövgren Utfört av: Adnan Silajdzic

Transkript

1 PM Strängpressning Individuell inlämningsuppgift Produktutveckling 3 Handledare: Rolf Lövgren Utfört av: Adnan Silajdzic 1

2 Innehåll Inledning och Bakgrund... 3 Vad innebär Strängpressning?... 4 Hur går det till?... 4 Visuell Strängpressningsprocess... 5 Verktyg... 5 Verktygskostnad... 6 Material... 6 Fördelar med aluminium... 7 Användningsområden... 7 Reflektion... 8 Källförteckning

3 Inledning och Bakgrund Under kursen Produktutveckling 3 fick vi i uppgift att fördjupa oss i en individuell inlämningsuppgift som kan kopplas till Produktutveckling. Att skapa en djupare förstålelse i ämnet man var intresserad av, då man kan få nytta av detta i framtiden. Jag valde att fördjupa mig i ämnet Strängpressning då jag finner det intressant och ville veta mer om det. Ämnet togs upp under en lektion och mitt intresse öppnades för strängpressning. I detta PM kommer jag beskriva det grundläggande inom strängpressning av aluminium. Jag tycket att detta är en bra tillverkningsmetod ur kostnads samt miljö perspektiv synsätt. Som jag tror man kommer använda sig mer ut av framöver. Som produktutvecklare och konstruktör bör man känna till denna tillverkningsmetod och försöka kunna ta del av den under utvecklingen då det har mycket goda fördelar, speciellt aluminium. 3

4 Vad innebär Strängpressning? Strängpressning innebär att man efter uppvärmning pressar aluminium med en stor kraft genom ett verktyg som ger profilen dess form. Arbetsmomentet beror på legeringen samt hur avancerat verktygets mönster är. Aluminiumprofilen förflyttas ut på ett utmatningsbord där den kyls ner med vatten eller luft som sedan sträcks och man låter den svalna. Därefter ska man utföra härdning och kapning till önskade bearbetningar och efterbehandlingar. Hur går det till? Utgångsmaterialet är alltid ett så kallat göt, det är ett cylindriskt aluminiumämne. Strängpressning går till så att götugnen värmer upp aluminiumgötet till c. Därefter kapas den upp i längder anpassas för press som körs vidare till det verktyg man har. Hålet i verktygen avgör profilens form. Det legerade aluminiumgötet pressas därpå med en stor kraft genom verktyget. Aluminiumgötet formas till en profil och kyls omedelbart ner. Efter kylningen sträcks metallen ut för att profilerna inte ska bli sneda och dess spänningar skall lösas ut. Normalt kyls profilen med luftfläktar, men för tjocka profiler använder man vattenboxar för att nå den rätta kylningsförmågan. Måttkontroll av funktionsviktiga toleranssatta mått utförs ifall man har satt en hög noggrannhet på sin profildel. Till slut ökas profilens hållfasthet genom att dem läggs i korgar för varmåldring eller transport till ytbehandling, bearbetning eller packning, där materialets naturliga härdningsprocess påskyndas under fem till åtta timmar i ca 180 c. 4

5 Visuell Strängpressningsprocess Verktyg Profilerna är antingen massiva eller hålprofiler. Massiva profiler pressas fram genom ett hål i en flat stålskiva. Ifall man ska göra en hålprofil består verktygen av två delar. Fösta delen är en kärna och det är den delen som gör hålet, den sitter på en brygga som metallen delar sig över under pressningen. Sista delen är en yttre del som formar ytterkonturen. Verktygen tillverkas i varmarbetsstål. 5

6 Verktygskostnad En stor fördel med strängpressning som tillverkningsmetod är att det är relativt mycket låga kostnader på att ta fram ett verktyg och att ställtiderna är korta. Detta gör att man kan ta fram ett verktyg redan under prototypstadiet. Ett nytt verktyg kostar normalt inte mer än kr. En annan fördel med strängpressning är att tillverka profiler och produkter även i korta serier vilket medför mindre kostnader. Ett ekonomsikt alternativ som skulle vara svårt eller dyrt att tillverka med andra metoder. Material Val av material är ett viktigt steg inom produktutveckling. Med aluminium får man möjlighet att ge produkter passande fysiska och mekaniska egenskaper och samtidigt få fram en stilfullt utseende. Det man också ska veta är att strängpressningsteknik, blandad med riktig legering och riktig värmebehandling har oändligt många användningsmöjligheter och som produktutvecklare känna till att man kan även ha anledning till produktförbättringar. Vanligt viss är strängpressade profiler tillverkade av aluminium som är legerat med andra metaller. Det är de härdbara legeringarna som lämpar sig bäst till strängpressning. Dem vanligaste legeringselementen är magnesium (Mg), kisel (Si), mangan (Mn), zink (Zn) och koppar (Cu). Några av dem mest vanliga legeringar är: HA 1050, 1370, 6060, 6063, 6005, 6082, 6101 och Hur man ska välja rätt legering till strängpressning beror på olika förhållanden man måste ta med i omtankarna. Vilka krav man som produktutvecklare eller kund har. Kraven kan vara hållfasthet, kvalitet, korrosionsbeständighet, yttre utseende, ihop fogning och ekonomi. 6

7 Fördelar med aluminium Som produktutvecklare är det bra att känna till allt om det aluminium kan föra med sig. Man hittar mycket fördelar med aluminium och så gott som inga nackdelar. Aluminium är lätt och starkt vilket förenar låg vikt med hög hållfasthet. Den kan legeras till samma hållfasthet som många konstruktionsstål men väger bara en tredjedel så mycket. Aluminium är lätt att forma och bearbeta med goda formbarheter är viktigt vid tillverkning av profiler. Bra att veta är också att den har mycket god värmeförmåga och elledningsförmåga. Ifall du skall använda aluminium utomhus så är den goda korrosionshärdigheten, det gör att aluminium kan användas för byggändamål utan ytbehandling och med litet underhåll under lång tid. Det som är bra veta som produktutvecklare att det är väldigt brett användningsområden då man idag använder till allt fler produkter i samhället. Den är den vanligaste metallen på jorden. Inom miljön perspektiv är aluminiumet mycket bra då återvinningsgraden är hög. Den uppskakats idag vara mellan procent. Användningsområden Aluminium används till allt fler produkter idag i världen för att den har goda egenskaper vilket ökar användningen. Under produktutvecklings gång stöter man oftast på olika problem, vissa konstruktionsproblem kan man enkelt lösa genom att använda aluminiumprofiler. Istället för stål, koppar, plast och trä använder man aluminium istället. Aluminium är väldigt lätt att forma vilket resulterar i att den slutprodukt man får är kvalitet med låg vikt i samband med hög hållfasthet, ytfinsih och korrosionshärdighet. Möjligheterna är nästan oändliga för profilens utseende. Idag använder man mycket denna typ av tillverkningsmetod av profiler som till bilar, lastbilar, bussar, tåg, fartyg och flygplan. Man ställer mycket högre krav idag, då lättare fordon för med sig lägre bränsleförbrukning och därmed lägre miljöbelastning. I byggen används aluminiumprofiler t ex i fönster, dörrar, entréer och balkonger. Aluminiumprofiler användes bland annat i basstationer, antennfästen och frontpaneler inom elektronikindustrin och telekomindustrin. Den låga vikten och dem goda möjligheterna att bygga in många funktioner är normala förklarningar till aluminiumprofiler används. 7

8 Reflektion Efter att skrivit detta PM har jag nu fått betydligt bättre förståelse hur strängpressning går till och hur stort användningsområde av aluminiumprofiler är och det har varit syftet med detta PM. Vilka fördelar och möjligheter det finns. Jag tror att denna tillverkningsmetod kommer användas mer och mer i framtiden då det gynnar både ekonomin och konstruktionen. Det som jag tycker är bra är att man kan ta bort många monteringsmoment vid användning av aluminiumprofiler. Istället kan man integrera dem olika delarna tillsammans. Idag så ställer man mycket högre krav på miljön och återvinnings möjligheter. Källförteckning