Sesuatu yang perlu Anda ketahui tentang kecepatan ekstrusi profil aluminium
Sesuatu yang perlu Anda ketahui tentang kecepatan ekstrusi profil aluminium
Sesuatu yang perlu Anda ketahui tentang kecepatan ekstrusi profil aluminium
Abstrak:
Hubungan antara kecepatan ekstrusi profil aluminium dan berbagai faktor dianalisis, dan beberapa proses ekstrusi baru dan cacat produk diperkenalkan, dan langkah-langkah khusus untuk pemilihan kecepatan ekstrusi yang benar diajukan.
Kata kunci: kecepatan ekstrusi; faktor yang mempengaruhi; cacat produk; larutan
Karena nilai tambah yang tinggi dari profil aluminium mengacu pada kecepatan keluar produk atau kecepatan di mana ram utama ekstruder bergerak maju.
Dalam produksi sebenarnya, kecepatan aliran keluar produk dikendalikan dengan menyesuaikan kecepatan maju ram utama.
Kecepatan ekstrusi merupakan faktor penting yang mempengaruhi efisiensi produksi dan juga mempengaruhi kualitas produk (seperti permukaan produk dan ukuran, T13), jadi kecepatan ekstrusi yang tepat sangat penting.
Kecepatan ekstrusi dari 6063 profil paduan aluminium (kecepatan aliran mati) rentang dari 9 hingga 60 m/menit, di antaranya adalah bagian padat 9 hingga 20 m/menit.
Artikel ini membuat analisis sederhana tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan ekstrusi dan cara mengontrol kecepatan ekstrusi.
Kecepatan ekstrusi terkait dengan faktor-faktor seperti jenis paduan, keadaan dan ukuran billet, bentuk produk, derajat deformasi (atau koefisien ekstrusi), suhu deformasi, struktur cetakan dan kondisi proses.
1. Analisis Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan
1.1 Kualitas casting billet
Indikator kualitas billet aluminium sebagian besar adalah ukuran butir kelas satu, kandungan hidrogen lebih sedikit (di bawah 0,1mL/100g aluminium), lebih sedikit terak dan partikel halus (menghilangkan partikel terak di atas 0,008mm), struktur metalografi yang seragam, tidak ada retakan, kelonggaran, dan pori-pori dan segregasi unsur.
Lewat sini, plastisitas dan deformasi billet bagus, kekuatan ekstrusi profil aluminium berkurang, dan kecepatan ekstrusi meningkat.
Jika tidak, kecepatan ekstrusi akan lambat dan kehilangan die akan besar.
1.2 Pengaruh Suhu Ekstrusi
Ketika logam diekstrusi, saat suhu naik, ketidakseragaman fluiditas logam akan meningkat.
Selama seluruh proses ekstrusi, suhu billet di zona deformasi juga meningkat secara bertahap, dan semakin cepat kecepatan ekstrusi, semakin tinggi suhunya, dan kenaikan suhu bisa mencapai sekitar 100C.
Ketika suhu logam di zona deformasi melebihi suhu deformasi kritis maksimum yang diijinkan, logam akan memasuki keadaan panas dan rapuh dan membentuk retakan ekstrusi.
Karena itu, ketika suhu billet tinggi, kecepatan ekstrusi harus dikurangi secara bertahap selama proses ekstrusi.
6063 billet paduan aluminium umumnya dipanaskan hingga 480 ~ 520C, dan wadah ekstrusi dipanaskan terlebih dahulu hingga 400~450C.
1.3 Bentuk profil aluminium
Pengaruh ukuran dan bentuk
Ukuran keseluruhan dan geometri profil aluminium memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kecepatan aliran keluar logam dari produk yang diekstrusi.
Aturan umumnya adalah: bentuk geometris produknya sederhana, simetrinya bagus, dan produk dengan rasio lebar-ke-tebalan kecil bisa relatif lebih tinggi;
di sisi lain, kecepatan ekstrusi produk dengan dimensi geometris yang kompleks, rasio lebar-ke-tebal yang besar, perbedaan ketebalan dinding yang besar, dan simetri yang buruk harus relatif lambat.
Di bawah kondisi yang sama, semakin tipis ketebalan dinding produk, semakin seragam deformasi produk di sepanjang penampang, semakin kecil kecenderungan untuk menghasilkan retak ekstrusi.
Karena itu, kecepatan ekstrusi bisa lebih cepat.
1.4 Efek derajat deformasi
Semakin besar tingkat deformasi produk, semakin besar gaya ekstrusi yang dibutuhkan, dan semakin besar panas deformasi logam, sehingga kecepatan keluar produk lebih lambat;
dan bagian yang jauh dari pusat dapat digunakan penyebar sariawan untuk mempercepat aliran logam, tingkat deformasi kecil dan aliran logam seragam, dan kecepatan ekstrusi bisa lebih cepat.
1.5 Pengaruh struktur cetakan
Saat mengekstrusi profil aluminium, jenis inti cetakan yang digunakan ditentukan oleh karakteristik profil aluminium.
Umumnya, bentuk padat mengadopsi die datar (juga sangat penting untuk secara akurat menghitung gaya ekstrusi dan memeriksa kekuatan yang diijinkan dari setiap bagian), dan bentuk berongga mengadopsi jendela kapal mati.
Untuk 6063 paduan, die padat memiliki ketahanan yang lebih rendah daripada die tipe lidah atau die jendela kapal, sehingga kecepatan ekstrusi bisa lebih tinggi.
Untuk inti cetakan dengan struktur yang sama, semakin lebar sabuk kerja inti cetakan, semakin besar gesekan antara paduan dan permukaan sabuk kerja, semakin besar tegangan tarik tambahan pada permukaan produk, dan semakin tinggi kecenderungan retak ekstrusi pada permukaan produk.
Karena itu, kecepatan ekstrusi perlu dikurangi. Kedua, dari perspektif gesekan permukaan antara logam dan sabuk kerja inti, semakin keras dan halus sabuk kerja inti, semakin cepat kecepatan ekstrusi seharusnya.
2. Teknologi baru untuk meningkatkan kecepatan ekstrusi
Dengan berkembangnya teknologi modern, proses baru untuk meningkatkan kecepatan ekstrusi telah muncul, dan proses ekstrusi baru seperti ekstrusi isotermal, Ekstrusi equipressure, ekstrusi kecepatan konstan, ekstrusi suhu tinggi, ekstrusi suhu rendah 3T mencatat suhu keluar dari ekstrusi aluminium ekstrusi dingin nitrogen telah dikembangkan.
2.1 Ekstrusi isotermal
Ekstrusi isotermal adalah metode mempertahankan suhu konstan dari bagian yang diekstrusi di zona bantalan die untuk mendapatkan kualitas stabil yang tinggi dalam sifat mekanik.
Proses ekstrusi profil aluminium isotermal: billet benar-benar dikelilingi oleh cairan bertekanan, yang disebut ekstrusi isotermal adalah proses gabungan suhu dan kecepatan ekstrusi dengan alasan menjaga suhu outlet tetap konsisten
Selama proses ekstrusi profil paduan aluminium, karena panas yang dihasilkan oleh gesekan antara billet dan wadah ekstrusi dan deformasi ekstrusi, suhu bahan yang diekstrusi semakin tinggi.
Performanya tidak merata, dan retakan cenderung muncul pada permukaan profil aluminium jika kecepatan ekstrusi terlalu tinggi pada tahap tengah dan akhir produksi aluminium.
Untuk mencegah kenaikan suhu ini, metode ekstrusi isotermal diusulkan untuk menjaga suhu outlet bahan ekstrusi konsisten selama proses ekstrusi aluminium.
Metode ekstrusi isotermal sangat cocok untuk produksi paduan aluminium keras seperti 2000, 7000 dan beberapa 5000 seri dengan kecepatan ekstrusi kritis rendah dan beberapa profil dengan persyaratan permukaan yang tinggi (bingkai surya, profil dipoles, T13).
Pertama-tama, untuk menerapkan ekstrusi isotermal, yang pertama adalah sistem kontrol pemanasan gradien billet aluminium.
Pemanasan gradien billet adalah untuk menentukan gradien suhu pemanasan billet sesuai dengan perbedaan suhu antara bagian depan dan belakang bahan ekstrusi selama proses ekstrusi. Pemanasan gradien suhu tungku induksi billet biasanya dibagi menjadi beberapa zona di sepanjang koil pemanas, dan daya pemanas setiap zona berbeda.
Pemanasan gradien suhu rendah, gradien suhu umumnya 0-15 ℃ / 100mm. Pemanasan gas billet panjang biasanya mengadopsi metode pendinginan gradien setelah memanaskan billet dari tungku, sehingga billet juga membentuk gradien suhu dalam arah longitudinal.
Kedua, kontrol perlambatan ekstrusi paduan aluminium adalah untuk secara bertahap mengurangi kecepatan ekstrusi pada tahap tengah dan akhir ekstrusi untuk mengurangi kenaikan suhu bahan yang diekstrusi.
Kontrol deselerasi ini biasanya digunakan untuk kontrol kecepatan ekstrusi bahan paduan lunak, dan kecepatan ekstrusi rata-rata dari metode kontrol ini lebih tinggi daripada ekstrusi kecepatan konstan biasa.
Tambahan, juga memungkinkan untuk mengambil tindakan untuk memanaskan wadah ekstrusi di berbagai daerah.
Wadah ekstrusi juga dilengkapi dengan saluran pendingin, dan alur spiral dipasang di sisi dalam selubung luar (atau casing tengah) dari wadah ekstrusi dekat dengan die ekstrusi aluminium, dan udara terkompresi dilewatkan selama tahap ekstrusi tengah dan selanjutnya untuk menghilangkan panas gesekan antara billet dan wadah ekstrusi, untuk mengontrol kenaikan suhu billet.
2.2 Proses ekstrusi kecepatan tinggi suhu rendah
Kecepatan tinggi suhu rendah adalah dengan menggunakan kombinasi suhu billet aluminium yang lebih rendah dan kecepatan ekstrusi tercepat untuk melakukan proses ekstrusi aluminium.
Kombinasi suhu proses dan kecepatan profil aluminium ini berbanding terbalik, rasio ekstrusi terbatas, semakin tinggi suhu billet aluminium, semakin lambat kecepatan ekstrusi, dan semakin rendah suhu billet aluminium, semakin cepat kecepatan ekstrusi. Dalam keadaan normal, suhu billet pertama yang dihasilkan oleh die dikontrol pada 420°C-440°C, dan suhu dapat dipercepat dengan billet ketiga.
Suhu billet aluminium mati datar disimpan pada 390-420 ° C; Yang terbaik adalah menjaga suhu billet pada 410-440°C.
Ketika billet aluminium mencapai suhu optimal, kecepatan ekstrusi ditentukan sesuai dengan suhu outlet, dan suhu outlet optimum adalah 520-560°C.
Artinya, ketika suhu outlet lebih rendah dari suhu optimal, itu harus dipercepat dengan tepat, dan ketika itu lebih tinggi dari suhu optimal, itu harus memotong kecepatan dengan tepat.
Kecepatan ekstrusi harus dikontrol dengan hati-hati selama proses ekstrusi, perlu untuk memastikan bahwa kualitas profil akhir pabrik memenuhi syarat.
Akan ada dua masalah selama pelaksanaan proses ekstrusi cepat suhu rendah.
Salah satunya adalah apakah perangkat quenching memenuhi persyaratan proses quenching.
Pabrikan dapat memasang perangkat pendinginan online dan melakukan pendinginan udara, penyemprotan, dan proses pendinginan penyemprotan air di partisi dan grade, untuk mencapai sifat mekanik dasar yang dibutuhkan oleh profil aluminium.
Yang kedua adalah selama proses ekstrusi berkecepatan tinggi, terutama bagian buntut, sering karena suhu billet naik dengan cepat dengan proses ekstrusi, logam akan terlalu panas dan terbakar, dan permukaan profil aluminium akan terlihat retak atau profil aluminium akan rusak, mengakibatkan pemborosan.
Saat sekarang, metode umum untuk mengatasi masalah ini pada dasarnya adalah dengan menggunakan teknologi cetakan pendingin nitrogen cair untuk mengurangi suhu zona deformasi untuk mengatasi masalah penurunan kualitas permukaan billet selama ekstrusi cepat, dengan demikian meningkatkan hasil dan memastikan penerapan proses ekstrusi kecepatan tinggi suhu rendah.
2.3 Proses ekstrusi kecepatan lambat suhu tinggi
Suhu ekstrusi kecepatan lambat suhu tinggi adalah 500 ~ 520 ° C, dan tidak boleh cepat selama ekstrusi.
hal ini dikarenakan: pertama ketika suhu keluar cetakan lebih tinggi dari 525 ° C dan pendinginan udara tidak mencukupi, produk seringkali menghasilkan struktur butiran yang besar dan kasar;
Kedua, magnesium dan silikon tidak dapat sepenuhnya larut, dan kekerasan dan kekuatan paduannya rendah;
Ketiga, jendela kombinasi mati, jika ekstrusi terlalu cepat, suhunya tinggi, dan pasokan logam tidak mencukupi, struktur longgar akan terbentuk di sepanjang garis pelari, yang akan mudah terkorosi dan terbuka selama pembersihan alkali, yang akan mempengaruhi kualitas profil aluminium setelah perawatan, sehingga kecepatan ekstrusi harus lebih lambat.
2.4 Proses ekstrusi dingin nitrogen
dan tes membuktikan bahwa kecepatan ekstrusi dapat ditingkatkan dengan, nitrogen cair dingin yang disimpan dalam tangki dimasukkan ke sabuk kerja die ekstrusi.
Pertama, itu dapat mengurangi gesekan kontak antara produk dan sabuk kerja inti cetakan;
Kedua, itu dapat mendinginkan mati ekstrusi dan zona deformasi, dan menghilangkan panas deformasi.
Kecepatan ekstrusi harus dikontrol dengan hati-hati selama proses ekstrusi, keluarnya inti cetakan dikendalikan oleh nitrogen, yang tidak hanya mengurangi oksidasi permukaan produk, dan mengurangi ikatan dan akumulasi alumina.
Karena itu, ekstrusi dingin nitrogen tidak hanya meningkatkan kualitas permukaan produk, tetapi juga sangat meningkatkan kecepatan ekstrusi.
3. Pengaruh kecepatan ekstrusi pada kualitas produk
Dalam produksi ekstrusi profil aluminium, karena kecepatan ekstrusi yang tidak tepat, masalah memo umum dan penyebab adalah sebagai berikut:
Retak: Kecepatan ekstrusi keluar terlalu cepat dan kecepatan deformasi terlalu cepat, dan tegangan tarik deformasi melebihi kekuatan tarik, yang menghancurkan kontinuitas struktur dan menghasilkan retakan, yang sering muncul di bagian ekor dan tepi produk.
Garis-garis putih berbentuk jarum muncul di permukaan: suhu ekstrusi tinggi dan kecepatannya terlalu cepat
Permukaan berlubang: Suhu ekstrusi terlalu cepat, deformasi logam besar, dan logam mudah diikat ke sabuk kerja inti cetakan, menyebabkan produk menghasilkan permukaan berbintik-bintik
Ombak: Kontrol kecepatan yang tidak tepat, kecepatan aliran yang tidak rata di sepanjang seluruh bagian die ekstrusi, dan gelombang di sisi yang terlalu cepat.
Perubahan ukuran: Untuk profil berongga dengan rongga dalam yang besar atau profil aluminium dengan rasio lebar-ketebalan yang besar, kecepatan aliran ujung depan produk terlalu cepat, mengakibatkan terbukanya profil berongga. Jika kecepatan aliran ujung depan produk lambat, profil berongga akan menutup.
Corong ekstrusi: Kecepatan ekstrusi cepat, dan kecenderungan logam mengalir tidak merata sepanjang arah ekstrusi meningkat. Pada akhir ekstrusi, kotoran pada permukaan billet aluminium masuk ke bagian dalam produk, menyebabkan corong ekstrusi.
4. Kesimpulan
Kecepatan ekstrusi adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi kualitas dan manfaat ekonomis dari produk profil.
Melalui analisis di atas, dalam produksi sebenarnya, dapat ditingkatkan dari berikut ini:
*Untuk meningkatkan kualitas billet paduan aluminium, mengadopsi parameter proses ekstrusi yang sesuai dan cetakan berkualitas tinggi untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi produk;
*Selama produksi, operator harus mengontrol dan menyesuaikan kecepatan ekstrusi dengan benar sesuai dengan bentuknya, Tempat tidur pendingin ekstrusi aluminium, derajat deformasi, struktur cetakan dan parameter proses produk, sehingga dapat meningkatkan kualitas produk;
*Secara aktif mempelajari teknologi ekstrusi baru untuk meningkatkan kualitas produk dan efisiensi produksi.
Brightstar Aluminium Machinery tidak hanya menyediakan bentuk profil aluminium benaratau mesin, Penarik dan tungku pemanas billet dengan geser log panas direkomendasikan dalam produksi mesin pemoles profil aluminium, tetapi juga mesin sublimasi efek butiran kayu profil aluminium, 3T mencatat suhu keluar dari ekstrusi aluminium Alasan yang sama berlaku untuk faktor seperti rasio ekstrusi dan mesin peledakan tembakan profil aluminium, dll untuk pelanggan kami.
Proyek turnkey dan solusi lengkap, kesepakatan paket dan layanan satu atap.
