공압 시스템에서 실린더 튜브는 압축 공기를 선형 기계적 운동으로 변환하는 공압 실린더 장치의 핵심 구조 및 기능 구성 요소 역할을합니다.튜브 재료의 선택은 시스템의 효율성, 무게, 내식성 및 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.알루미늄 합금 실린더 튜브는 균형 잡힌 성능 특성으로 인해 업계에서 선호되는 솔루션이되었습니다.이 문서에서는 재료 특성, 제조 공정, 대체 재료에 대한 장점, 일반적인 응용 및 선택 기준에 대해 자세히 설명합니다.
알루미늄 합금 실린더 튜브는 알루미늄 기반 합금으로 제작된 공압 실린더용 정밀 엔지니어링 원통형 구성요소입니다.이러한 합금은 순수한 알루미늄에 마그네슘 (Mg), 실리콘 (Si), 구리 (Cu) 또는 아연 (Zn) 과 같은 원소를 첨가하여 공압 시스템 요구 사항을 충족시키기 위해 핵심 특성을 향상시킵니다.
그것의 핵심 재료 특성은 공압 어플리케이션에 맞게 조정되었습니다 :
- 경량: ~ 2. 7 g / cm 3 의 밀도 (강철의 1 / 3 만) 로 알루미늄 합금 튜브는 공압 실린더의 전체 무게를 줄입니다.이는 무게를 최소화하여 에너지 효율 또는 이동성을 향상시키는 애플리케이션에 매우 중요합니다.
- 내재적 부식 저항성: 알루미늄은 표면에 자연적으로 밀도가 높고 부착된 산화 알루미늄 (Al 2 O 3) 층 (~ 5 - 10 nm 두께) 을 형성합니다.이 층은 습기, 산업용 연기 및 가벼운 화학 물질에 대한 장벽 역할을하므로 대부분의 환경에서 추가적인 녹 방지 코팅의 필요성이 없습니다.
- 고강도 대 중량 비율: 합금 요소 (예: 6061 합금의 Mg, 2024 합금의 Cu) 가벼운 무게를 유지하면서 인장 강도 (6061 - T 6 의 경우 최대 310 MPa) 를 향상시킵니다.따라서 튜브는 변형 없이 일반적인 공압 작동 압력 (6 - 10 bar, 무거운 사용 시 최대 16 bar) 을 견딜 수 있습니다.
- 우수한 열전도성: 알루미늄은 ~ 205 W / (m · K) 의 열 전도도를 나타내며, 강철 (~ 50 W / (m · K)) 또는 플라스틱 (~ 0. 2 W / (m · K)) 보다 훨씬 높습니다.이를 통해 공기 압축 및 피스톤 마찰으로 인한 열을 효율적으로 방출하여 씰이나 윤활유의 열 저하를 방지할 수 있습니다.
2.알루미늄 합금 실린더 튜브의 제조공정
알루미늄 합금 실린더 튜브의 생산은 치수 정확성, 표면 품질 및 성능 일관성을 보장하기 위해 정밀 지향적인 워크플로우를 따릅니다.주요 단계는 다음을 포함합니다.
2.1돌출
프로세스는 알루미늄 합금 비릿 (예를 들어, 6063, 6061) 가소성 변형 온도 (450 - 550 ° C) 에.그런 다음 가열 된 비틀은 압출 프레스 (extrusion press) 를 사용하여 고압 (10 - 50 MPa) 에서 원통형 다이를 통과합니다.이 단계는 다이에 삽입된 마드럴 (금속 막대) 을 통해 내부 구멍이 생성된 기본 튜브 모양을 형성합니다.압출은 대량 생산을 가능하게 하고 균일한 벽 두께를 보장합니다 (표준 크기의 경우 ± 0. 1 mm 공차).
2.2 Precision Honing 및 Polishing
압출 후, 튜브의 내부 표면은 회전하는 연마 돌을 사용하여 연마 가공 과정을 거칩니다.이 단계에서는 표면 불규칙성을 제거하고 치수 편차를 수정합니다 (예:타원형 ≤ 0. 05 mm), 그리고 초매끄러운 마감 (Ra ≤ 0. 4 μ m) 을 달성합니다.후속 연마를 통해 표면을 더욱 정제하여 튜브와 피스톤 씰 사이의 마찰을 최소화하여 마모를 줄이고 씰 수명을 연장합니다.
2.3양극화 (선택 사항이지만 일반적)
내식성 및 표면 경도를 향상시키기 위해 대부분의 알루미늄 합금 튜브는 양산화됩니다.이 전기화학 과정은 전해질 (예를 들어,황산) 과 전류를 적용하여 자연 산화물 층을 10 - 50 μ m 까지 두껍게합니다.양극화 층은 또한 염색될 수 있다 (예를 들어,검정색, 은색) 은 미학적 또는 식별 목적으로 사용되며, 필요한 경우 2 차 코팅의 접착력을 향상시킵니다.
3.대체 재료에 대한 장점
알루미늄 합금 실린더 튜브는 주요 측면에서 강철 및 플라스틱과 같은 전통적인 재료보다 우수하여 현대 공압 시스템에 더 적합합니다.
| 재료 | 알루미늄 합금 튜브의 주요 장점 | 대안의 한계 |
|-------------------|-----------------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------------|
| 원 형 강 철 튜 브| 1. 1 30 - 50% 무게 감소 , 시스템 관 성 및 에너지 소비 감소 . <br>2.내 적 부 식 저항 성 (아 연 gal vani zing / 페 인트 필요 없음) <br>3.더 쉬운 가 공 (절 단 력 감소 , 더 긴 공 구 수 명). | 1.무게 가 높 으면 설치 의 어려움 과 에너지 사용 량이 증가 합니다 . <br>2.코 팅 이 없으면 녹 이 쉽게 녹 기 때문에 자주 유지 보 수가 필요합니다 . <br>3.경 성 으로 인해 가 공 비용이 높아 집니다 . |
| 플라스틱 파이 프 | 1.우 수한 강 도 (파 열 한 플라스틱 과는 달리 공 압 압 력 에서 균 열 을 방지 합니다). <br>2.광범위한 온 도 안정 성 (-40 ° C ~ 120 ° C , 플라스틱 의 전형 적인 0 - 60 ° C) <br>3.치 수 안정 성 향상 (열 팽 창 으로 인한 누 출 없음). | 1.낮은 강 도 제한 은 낮은 압 력 (≤ 4 bar) 응용 에 사용됩니다 . <br>2.열 저항 성이 좋지 않으면 고 온 에서 변형 이 발생합니다 . <br>3.마 모 및 화학 적 분 해 에 취약 합니다 . |
4.일반적인 응용 프로그램
알루미늄 합금 실린더 튜브는 가벼운 무게, 내식성 및 강도가 중요한 산업에서 널리 채택됩니다.
- 산업 자동화: 로봇 암, 컨베이어 시스템 및 조립 라인 액추에이터용 공압 실린더에 사용됩니다.그들의 낮은 무게는 로봇 팔의 관성을 줄여 더 빠르고 정확한 움직임을 가능하게합니다.
- 항공우주 및 항공기: 항공기 공압 시스템 (예:착륙 기어 액추에이터 (Landing Gear Actuators), 객실 압력 제어 (Cabinet Pressure Control)힘 대 중량 비율은 항공기의 무게를 줄이고 연료 효율을 향상시키는 데 도움이됩니다.
- 자동차: 공압 서스펜션 시스템, 브레이크 부스터 및 도어 액추에이터에 적용됩니다.무게 감축은 차량의 연료 경제와 핸들링을 향상시키는 데 기여합니다.
- 의료 장비: 수술용 로봇, 진단 장치 및 환자 엘리베이터의 공압 구성 요소에 사용됩니다.알루미늄의 비독성, 쉬운 멸균 (오토클라브와 호환) 및 내식성은 엄격한 의료 위생 기준을 충족합니다.
5.선택 기준
공압 시스템에 최적의 알루미늄 합금 실린더 튜브를 선택하려면 다음 요소를 고려하십시오.
1.작동 환경: 습한 / 화학적 환경 (예:식품 가공, 해양), 부식 저항성을 향상시키기 위해 양극화 된 튜브를 선택하십시오.고온 응용 프로그램 (예:자동차 엔진 베이), 6061 - T 6 와 같은 내열 합금을 선택합니다.
2.압력 요구 사항: 튜브의 벽 두께를 시스템의 최대 작동 압력 (예:벽 두께는 10 bar 의 경우 2 mm, 16 bar 의 경우 3 mm), ISO 6431 (공압 실린더 치수) 와 같은 표준에 따라.
3.치수 정밀도: 튜브의 내부 지름 공차를 확인합니다 (예: H 8) 및 직선도 (≤ 0. 1 mm / m) 는 공기 누출을 방지하기 위해 피스톤 씰 사양에 맞습니다.
