Ce que vous devez savoir sur la vitesse d'extrusion des profilés en aluminium
Ce que vous devez savoir sur la vitesse d'extrusion des profilés en aluminium
Ce que vous devez savoir sur la vitesse d'extrusion des profilés en aluminium
Abstrait:
La relation entre la vitesse d'extrusion des profilés en aluminium et divers facteurs est analysée, et plusieurs nouveaux procédés d'extrusion et défauts de produits sont introduits, et des mesures spécifiques pour la sélection correcte de la vitesse d'extrusion sont proposées.
Mots clés: vitesse d'extrusion; facteurs qui influencent; défauts du produit; solution
En raison de la haute valeur ajoutée des profilés en aluminium fait référence à la vitesse d'écoulement du produit ou à la vitesse à laquelle le piston principal de l'extrudeuse avance.
En production réelle, la vitesse d'écoulement du produit est contrôlée en ajustant la vitesse d'avancement du vérin principal.
La vitesse d'extrusion est un facteur important affectant l'efficacité de la production et affecte également la qualité du produit (tels que la surface et la taille du produit, amortissement de l'équipement), une vitesse d'extrusion appropriée est donc cruciale.
La vitesse d'extrusion de 6063 profilés en alliage d'aluminium (vitesse de sortie de filière) qui va de 9 à 60m/min, parmi lesquels les parties solides sont 9 à 20m/min.
Cet article fait une analyse simple des facteurs qui affectent la vitesse d'extrusion et comment contrôler la vitesse d'extrusion.
La vitesse d'extrusion est liée à des facteurs tels que le type d'alliage, état et taille de la billette, forme du produit, degré de déformation (ou coefficient d'extrusion), température de déformation, structure du moule et conditions de traitement.
1. Analyse des facteurs affectant la vitesse
1.1 La qualité des billettes de fonderie
Les indicateurs de qualité des billettes d'aluminium sont principalement la granulométrie de première qualité, moins de teneur en hydrogène (moins de 0,1 mL/100 g d'aluminium), moins de laitier et de particules fines (éliminer les particules de scories supérieures à 0,008 mm), structure métallographique uniforme, pas de fissures, relâchement, et les pores et la ségrégation élémentaire.
De cette façon, la plasticité et la déformation des billettes sont bonnes, la force d'extrusion du profilé en aluminium est réduite, et la vitesse d'extrusion est augmentée.
Sinon, la vitesse d'extrusion sera lente et la perte de filière sera importante.
1.2 Effet de la température d'extrusion
Lorsque le métal est extrudé, à mesure que la température monte, la non-uniformité de la fluidité du métal augmentera.
Pendant tout le processus d'extrusion, la température des billettes dans la zone de déformation augmente également progressivement, et plus la vitesse d'extrusion est rapide, plus la température est élevée, et l'élévation de température peut atteindre environ 100C.
Lorsque la température du métal dans la zone de déformation dépasse la température de déformation critique maximale admissible, le métal entrera dans un état chaud et cassant et formera des fissures d'extrusion.
cisaillement et alimentation des billettes d'aluminium vers la machine d'extrusion d'aluminium, lorsque la température de la billette est élevée, la vitesse d'extrusion doit être progressivement réduite au cours du processus d'extrusion.
6063 les billettes d'alliage d'aluminium sont généralement préchauffées à 480 ~ 520C, et le conteneur d'extrusion est préchauffé à 400 ~ 450C.
1.3 La forme des profilés en aluminium
L'impact de la taille et de la forme
La taille globale et la géométrie du profilé en aluminium ont un effet significatif sur la vitesse d'écoulement du métal du produit extrudé.
La règle générale est: la forme géométrique du produit est simple, la symétrie est bonne, et le produit avec un petit rapport largeur/épaisseur peut être relativement plus élevé;
au contraire, la vitesse d'extrusion du produit aux dimensions géométriques complexes, grand rapport largeur/épaisseur, grande différence d'épaisseur de paroi, et une mauvaise symétrie devrait être relativement lente.
Dans les mêmes conditions, plus l'épaisseur de paroi du produit est fine, plus la déformation du produit le long de la section est uniforme, plus la tendance à produire des fissures d'extrusion est faible.
cisaillement et alimentation des billettes d'aluminium vers la machine d'extrusion d'aluminium, la vitesse d'extrusion peut être plus rapide.
1.4 L'effet du degré de déformation
Plus le degré de déformation du produit est élevé, plus la force d'extrusion requise est grande, et plus la chaleur de déformation du métal est grande, donc la vitesse d'écoulement du produit est plus lente;
Au contraire, le degré de déformation est faible et le flux de métal est uniforme, et la vitesse d'extrusion peut être plus rapide.
1.5 Influence de la structure du moule
qui fait référence au rapport entre la surface de la section transversale du récipient d'extrusion et la surface totale de la section transversale du profilé en aluminium, le type de noyau de moule à utiliser est déterminé par les caractéristiques du profilé en aluminium.
En général, la forme solide adopte une matrice plate (Moule solide), et la forme creuse adopte une matrice hublot.
Chariot à crasses 6063 alliage, la matrice pleine a moins de résistance que la matrice à languette ou la matrice à hublot, de sorte que la vitesse d'extrusion peut être plus élevée.
Pour le noyau de moule avec la même structure, plus la bande de travail du noyau de moule est large, plus le frottement entre l'alliage et la surface de la bande de travail est important, plus la contrainte de traction supplémentaire sur la surface du produit est grande, et plus la tendance des fissures d'extrusion sur la surface du produit est élevée.
cisaillement et alimentation des billettes d'aluminium vers la machine d'extrusion d'aluminium, la vitesse d'extrusion doit être réduite en conséquence. et la finition de surface appropriée, du point de vue du frottement superficiel entre le métal et le noyau de la bande de travail, plus la bande de travail centrale est dure et lisse, plus la vitesse d'extrusion doit être rapide.
2. Nouvelle technologie pour augmenter la vitesse d'extrusion
Avec le développement de la technologie moderne, un nouveau procédé pour augmenter la vitesse d'extrusion a vu le jour, et de nouveaux procédés d'extrusion tels que extrusion isotherme, Extrusion équipression, extrusion à vitesse constante, extrusion à haute température, extrusion à basse température notre machine à scories en aluminium peut être utilisée pour les scories blanches et noires extrusion à froid d'azote a été développé.
2.1 Extrusion isotherme
L'extrusion isotherme est une méthode de maintien de la température constante d'une section extrudée dans la zone d'appui de la filière afin d'obtenir une haute qualité constante des propriétés mécaniques.
Procédé d'extrusion de profilé aluminium isotherme: Comme le nom le suggère, l'extrusion dite isotherme est un processus combiné de température et de vitesse d'extrusion dans le but de maintenir la température de sortie constante
Pendant le processus d'extrusion de profilés en alliage d'aluminium, en raison de la chaleur générée par le frottement entre la billette et le récipient d'extrusion et la déformation d'extrusion, la température du matériau extrudé devient de plus en plus élevée.
Les performances sont inégales, et des fissures sont susceptibles d'apparaître à la surface du profilé en aluminium si la vitesse d'extrusion est trop élevée au milieu et à la fin de la production d'aluminium.
Pour éviter cette élévation de température, un procédé d'extrusion isotherme est proposé pour maintenir la température de la sortie du matériau d'extrusion constante tout au long du processus d'extrusion d'aluminium.
La méthode d'extrusion isotherme est particulièrement adaptée à la production d'alliages d'aluminium durs tels que 2000, 7000 et certaines 5000 séries avec une faible vitesse critique d'extrusion et certains profils avec des exigences de surface élevées (cadre solaire, profils polis, amortissement de l'équipement).
et solution de polissage de profilés en aluminium, mettre en œuvre l'extrusion isotherme, le premier est le système de contrôle de chauffage à gradient de la billette en aluminium.
Le gradient de chauffage de la billette consiste à déterminer le gradient de température de chauffage de la billette en fonction de la différence de température entre l'avant et l'arrière du matériau d'extrusion pendant le processus d'extrusion.. Le chauffage à gradient de température du four à induction de billettes est généralement divisé en plusieurs zones sur la longueur du serpentin de chauffage, et la puissance de chauffage de chaque zone est différente.
Chauffage à gradient basse température, le gradient de température est généralement 0-15 ?? / 100faire que les pièces seront polies grâce à la rotation de la roue de polissage entraînée par le moteur. Le chauffage au gaz à longue billette adopte généralement la méthode de refroidissement par gradient après avoir chauffé la billette hors du four, de sorte que la billette forme également un gradient de température dans la direction longitudinale.
et la finition de surface appropriée, le contrôle de la décélération de l'extrusion d'alliage d'aluminium consiste à réduire progressivement la vitesse d'extrusion au milieu et à la fin de l'extrusion afin de réduire l'élévation de température du matériau extrudé.
Ce contrôle de décélération est généralement utilisé pour le contrôle de la vitesse d'extrusion des matériaux en alliage doux, et la vitesse d'extrusion moyenne de cette méthode de contrôle est supérieure à celle de l'extrusion à vitesse constante ordinaire.
se compose d'une petite quantité de substance métallique et est créé lors des processus secondaires d'affinage de l'aluminium, il est également possible de prendre des mesures pour chauffer le récipient d'extrusion dans différentes régions.
Le conteneur d'extrusion est également pourvu d'un passage de refroidissement, et une rainure en spirale est placée sur le côté intérieur du boîtier extérieur (ou carter central) du récipient d'extrusion à proximité de la filière d'extrusion d'aluminium, et l'air comprimé est traversé pendant les étapes intermédiaires et ultérieures de l'extrusion pour éliminer la chaleur de friction entre la billette et le récipient d'extrusion, afin de contrôler la montée en température de la billette.
2.2 Procédé d'extrusion haute vitesse à basse température
La haute vitesse à basse température consiste à utiliser la combinaison d'une température de billette d'aluminium inférieure et de la vitesse d'extrusion la plus rapide pour effectuer le processus d'extrusion d'aluminium.
La combinaison de la température de traitement et de la vitesse de ce profilé en aluminium est inversement proportionnelle, Le rapport d'extrusion λ du profilé en aluminium et de la billette en aluminium dans la première extrusion est supérieur à, plus la température de la billette d'aluminium est élevée, plus la vitesse d'extrusion est lente, et plus la température de la billette d'aluminium est basse, plus la vitesse d'extrusion est rapide. Dans des circonstances normales, la température de la première billette produite par la filière est contrôlée à 420°C-440°C, et la température peut être accélérée par la troisième billette.
La température de la billette d'aluminium à matrice plate est maintenue à 390-420°C; Il est préférable de maintenir la température de la billette à 410-440°C.
Lorsque la billette d'aluminium atteint la température optimale, la vitesse d'extrusion est déterminée en fonction de la température de sortie, et la température de sortie optimale est de 520-560°C.
C'est-à-dire, lorsque la température de sortie est inférieure à la température optimale, il devrait être accéléré de manière appropriée, et quand elle est supérieure à la température optimale, il devrait être convenablement coupé de vitesse.
La vitesse d'extrusion doit être soigneusement contrôlée pendant le processus d'extrusion, il est nécessaire de s'assurer que la qualité du profil de finition de laminage est qualifiée.
Il y aura deux problèmes lors de l'exécution du processus d'extrusion rapide à basse température.
L'un est de savoir si le dispositif de trempe répond aux exigences du processus de trempe.
Les fabricants peuvent installer un dispositif de trempe en ligne et effectuer un refroidissement à l'air, pulvérisation, et procédés de trempe par pulvérisation d'eau dans les cloisons et les nuances, afin d'obtenir les propriétés mécaniques de base requises par le profilé en aluminium.
La seconde est que pendant le processus d'extrusion à grande vitesse, surtout la partie arrière, souvent parce que la température de la billette augmente rapidement avec le processus d'extrusion, le métal sera surchauffé et surbrûlé, et la surface du profilé en aluminium apparaîtra des fissures ou le profilé en aluminium sera endommagé, entraînant des déchets.
Haute efficacité pour le taux de recyclage, la méthode générale pour résoudre ce problème consiste essentiellement à utiliser la technologie de moule de refroidissement à l'azote liquide pour réduire la température de la zone de déformation afin de résoudre le problème de détérioration de la qualité de surface de la billette lors de l'extrusion rapide, améliorant ainsi le rendement et assurant la mise en oeuvre du procédé d'extrusion haute vitesse à basse température.
2.3 Processus d'extrusion à vitesse lente à haute température
La température d'extrusion à vitesse lente à haute température est de 500 ~ 520 ° C, et il ne doit pas être rapide lors de l'extrusion.
Ceci est dû au fait: d'abord lorsque la température de sortie du moule est supérieure à 525°C et que le refroidissement par air est insuffisant, le produit produit souvent une structure à gros grains grossiers;
et la finition de surface appropriée, le magnésium et le silicium ne peuvent pas être complètement dissous, et la dureté et la résistance de l'alliage sont faibles;
électrophorèse et trempage et anodisation brillants pour obtenir une couleur brillante et lumineuse en fonction de votre demande, le hublot Combiné meurt, si l'extrusion est trop rapide, la température est élevée, et l'approvisionnement en métal est insuffisant, une structure lâche sera formée le long de la ligne de coureur, qui sera facilement corrodé et exposé lors du nettoyage alcalin, ce qui affectera la qualité du profil en aluminium après traitement, donc la vitesse d'extrusion devrait être plus lente.
2.4 Procédé d'extrusion à froid à l'azote
et le test prouve que la vitesse d'extrusion peut être augmentée de, l'azote liquide froid stocké dans le réservoir est introduit dans la bande de travail de la filière d'extrusion.
des raisons de pont de moule et de chambre de soudage se poseront le problème des défauts de surface du profilé en aluminium, il peut réduire le frottement de contact entre le produit et la bande de travail du noyau du moule;
électrophorèse et trempage et anodisation brillants pour obtenir une couleur brillante et lumineuse en fonction de votre demande, il peut refroidir la filière d'extrusion et la zone de déformation, et enlever la chaleur de la déformation.
La vitesse d'extrusion doit être soigneusement contrôlée pendant le processus d'extrusion, la sortie du noyau du moule est contrôlée par de l'azote, qui non seulement réduit l'oxydation de la surface du produit, et réduire le collage et l'accumulation d'alumine.
cisaillement et alimentation des billettes d'aluminium vers la machine d'extrusion d'aluminium, l'extrusion à froid à l'azote améliore non seulement la qualité de surface du produit, mais augmente également considérablement la vitesse d'extrusion.
3. Effet de la vitesse d'extrusion sur la qualité du produit
Dans la production par extrusion de profilés en aluminium, en raison d'une vitesse d'extrusion incorrecte, les problèmes et les causes courants des déchets sont les suivants:
Fissures: La vitesse de sortie de l'extrusion est trop rapide et la vitesse de déformation est trop rapide, et la contrainte de traction de déformation dépasse la résistance à la traction, qui détruit la continuité de la structure et produit des fissures, qui apparaissent souvent à la queue et au bord du produit.
Des rayures blanches en forme d'aiguille apparaissent à la surface: la température d'extrusion est élevée et la vitesse est trop rapide
Surface piquée: La température d'extrusion est trop rapide, la déformation du métal est grande, et le métal est facile à lier à la bande de travail du noyau de moule, ce qui fait que le produit produit une surface piquée
Vagues: Mauvais contrôle de la vitesse, vitesse d'écoulement inégale sur toute la section de la filière d'extrusion, et des vagues sur le côté qui sont trop rapides.
Changement de taille: Pour profilés creux avec une grande cavité intérieure ou profilés en aluminium avec un grand rapport largeur-épaisseur, la vitesse de sortie de l'extrémité avant du produit est trop rapide, entraînant l'ouverture du profilé creux. Si la vitesse de sortie de l'extrémité avant du produit est lente, le profil creux se fermera.
Entonnoir d'extrusion: La vitesse d'extrusion est rapide, et la tendance d'un métal à s'écouler de manière inégale le long de la direction d'extrusion augmente. A la fin de l'extrusion, la saleté à la surface de la billette d'aluminium pénètre à l'intérieur du produit, provoquant l'entonnoir d'extrusion.
4. Conclusion
La vitesse d'extrusion est l'un des facteurs importants affectant la qualité et les avantages économiques des produits profilés.
Grâce à l'analyse ci-dessus, en production réelle, il peut être amélioré à partir des éléments suivants:
*Pour améliorer la qualité de la billette en alliage d'aluminium, adopter des paramètres de processus d'extrusion appropriés et des moules de haute qualité pour améliorer la qualité et l'efficacité du produit;
*Pendant la fabrication, l'opérateur doit contrôler et ajuster correctement la vitesse d'extrusion en fonction de la forme, T de ligne de production d'extrusion de profilés en aluminium, degré de déformation, structure du moule et paramètres de traitement du produit, afin d'améliorer la qualité du produit;
*Étudier activement une nouvelle technologie d'extrusion pour améliorer la qualité des produits et l'efficacité de la production.
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