Что нужно знать о скорости экструзии алюминиевого профиля
Что нужно знать о скорости экструзии алюминиевого профиля
Что нужно знать о скорости экструзии алюминиевого профиля
Абстрактный:
Проанализирована зависимость между скоростью экструзии алюминиевых профилей и различными факторами., и введено несколько новых процессов экструзии и дефектов продукта, и выдвигаются конкретные меры по правильному выбору скорости экструзии.
Ключевые слова: скорость экструзии; влияющие факторы; дефекты продукта; решение
Благодаря высокой добавленной стоимости алюминиевых профилей относится к скорости истечения продукта или скорости, с которой основной поршень экструдера движется вперед.
В реальном производстве, скорость истечения продукта контролируется путем регулировки скорости движения основного плунжера.
Скорость экструзии является важным фактором, влияющим на эффективность производства, а также влияет на качество продукции. (такие как поверхность и размер продукта, и т.п.), поэтому правильная скорость экструзии имеет решающее значение.
Скорость экструзии 6063 профили из алюминиевого сплава (скорость истечения штампа) варьируется от 9 до 60м/мин, среди которых твердые части 9 до 20м/мин.
В этой статье проводится простой анализ факторов, влияющих на скорость экструзии, и способов управления скоростью экструзии..
Скорость экструзии зависит от таких факторов, как тип сплава., состояние и размер заготовки, форма продукта, степень деформации (или коэффициент экструзии), температура деформации, структура пресс-формы и условия процесса.
1. Анализ факторов, влияющих на скорость
1.1 Качество отливки заготовок
Качественные показатели алюминиевых заготовок в основном первосортные по крупности., меньшее содержание водорода (менее 0,1 мл/100 г алюминия), меньше шлака и мелких частиц (удалить частицы шлака размером более 0,008 мм), однородная металлографическая структура, без трещин, рыхлость, поры и сегрегация элементов.
Таким образом, пластичность и деформация заготовок хорошие, усилие выдавливания алюминиевого профиля снижается, и скорость экструзии увеличивается.
В противном случае, скорость экструзии будет низкой, а потери матрицы будут большими.
1.2 Влияние температуры экструзии
При выдавливании металла, по мере повышения температуры, увеличится неравномерность текучести металла.
В течение всего процесса экструзии, температура заготовок в очаге деформации также постепенно повышается, и чем выше скорость экструзии, чем выше температура, и повышение температуры может достигать около 100C.
Когда температура металла в очаге деформации превышает максимально допустимую критическую температуру деформации, металл перейдет в горячее и хрупкое состояние и образует экструзионные трещины.
резка и подача алюминиевых заготовок на машину для экструзии алюминия, когда температура заготовки высокая, скорость экструзии должна постепенно снижаться в процессе экструзии.
6063 Заготовки из алюминиевого сплава обычно предварительно нагревают до 480 ~ 520 ° C., и экструзионный контейнер предварительно нагревается до 400 ~ 450 ° C..
1.3 Форма алюминиевых профилей
Влияние размера и формы
Габаритные размеры и геометрия алюминиевого профиля оказывают существенное влияние на скорость истечения металла прессованного изделия..
Общее правило таково: геометрическая форма изделия простая, симметрия хорошая, а продукт с малым отношением ширины к толщине может быть относительно выше;
Напротив, скорость экструзии изделия со сложными геометрическими размерами, большое отношение ширины к толщине, большая разница в толщине стенок, и плохая симметрия должна быть относительно медленной.
В тех же условиях, чем тоньше толщина стенки изделия, тем более равномерна деформация изделия по сечению, тем меньше склонность к образованию экструзионных трещин.
резка и подача алюминиевых заготовок на машину для экструзии алюминия, скорость экструзии может быть быстрее.
1.4 Влияние степени деформации
Чем больше степень деформации изделия, тем больше требуемое усилие выдавливания, и тем больше теплота деформации металла, поэтому скорость оттока продукта медленнее;
С другой стороны, степень деформации небольшая и течение металла равномерное, и скорость экструзии может быть быстрее.
1.5 Влияние структуры пресс-формы
который относится к отношению площади поперечного сечения экструзионного контейнера к общей площади поперечного сечения алюминиевого профиля., Какой тип стержня формы использовать, определяется характеристиками алюминиевого профиля..
В целом, твердая форма принимает плоскую матрицу (Твердая матрица), а полая форма принимает форму иллюминатора.
За 6063 сплав, сплошная матрица имеет меньшее сопротивление, чем плашка язычкового типа или матрица иллюминатора, поэтому скорость экструзии может быть выше.
Для литейного стержня с той же структурой, чем шире рабочий пояс стержня пресс-формы, чем больше трение между сплавом и рабочей поверхностью ремня, тем больше дополнительное растягивающее напряжение на поверхности изделия, и тем выше склонность к экструзионным трещинам на поверхности изделия.
резка и подача алюминиевых заготовок на машину для экструзии алюминия, скорость экструзии должна быть соответственно уменьшена. Во-вторых, с точки зрения поверхностного трения между металлом и основной рабочей лентой, чем тверже и ровнее основной рабочий ремень, тем выше должна быть скорость экструзии.
2. Новая технология для увеличения скорости экструзии
С развитием современных технологий, появился новый процесс для увеличения скорости экструзии, и новые процессы экструзии, такие как изотермическая экструзия, Экструзионная экструзия, экструзия с постоянной скоростью, высокотемпературная экструзия, низкотемпературная экструзия и азотная холодная экструзия были разработаны.
2.1 Изотермическая экструзия
Изотермическая экструзия – метод поддержания постоянной температуры прессованного участка в опорной зоне матрицы с целью получения стабильно высоких механических свойств..
Изотермический процесс экструзии алюминиевого профиля: Как подсказывает название, так называемая изотермическая экструзия представляет собой комбинированный процесс температуры и скорости экструзии при условии поддержания постоянной температуры на выходе.
В процессе экструзии профилей из алюминиевого сплава, из-за тепла, выделяемого трением между заготовкой и экструзионным контейнером, и деформации экструзии, температура экструдированного материала становится все выше и выше.
Производительность неравномерная, и трещины склонны к появлению на поверхности алюминиевого профиля, если скорость экструзии слишком высока на средних и поздних стадиях производства алюминия..
Для предотвращения этого повышения температуры, предлагается метод изотермической экструзии, чтобы поддерживать постоянную температуру на выходе экструзионного материала на протяжении всего процесса экструзии алюминия..
Метод изотермической экструзии особенно подходит для производства твердых алюминиевых сплавов, таких как 2000, 7000 и немного 5000 серии с низкой критической скоростью экструзии и некоторыми профилями с высокими требованиями к поверхности (солнечная рама, полированные профили, и т.п.).
Прежде всего, осуществить изотермическую экструзию, первая система управления градиентным нагревом алюминиевой заготовки.
Градиентный нагрев заготовки предназначен для определения градиента температуры нагрева заготовки в соответствии с разницей температур между передней и задней частью экструзионного материала во время процесса экструзии.. Градиентный нагрев индукционной печи заготовок обычно делится на несколько зон по длине нагревательного змеевика., и мощность нагрева каждой зоны разная.
Низкотемпературный градиентный нагрев, градиент температуры, как правило, 0-15 ℃ / 100мм. Газовый нагрев длинных заготовок обычно осуществляется методом градиентного охлаждения после нагрева заготовок вне печи., так что заготовка также образует температурный градиент в продольном направлении.
Во-вторых, контроль замедления экструзии алюминиевого сплава заключается в постепенном снижении скорости экструзии на средней и поздней стадиях экструзии, чтобы уменьшить повышение температуры экструдируемого материала..
Это управление замедлением обычно используется для управления скоростью экструзии материалов из мягких сплавов., и средняя скорость экструзии этого метода управления выше, чем у обычной экструзии с постоянной скоростью..
Кроме того, также возможно принять меры по нагреву экструзионной емкости в разных регионах.
Контейнер для экструзии также снабжен охлаждающим каналом., а на внутренней стороне наружного корпуса выполнена спиральная канавка (или средний кожух) экструзионного контейнера рядом с алюминиевой экструзионной головкой, и сжатый воздух пропускается на средней и поздней стадиях экструзии, чтобы отвести тепло от трения между заготовкой и экструзионным контейнером., чтобы контролировать повышение температуры заготовки.
2.2 Процесс низкотемпературной высокоскоростной экструзии
Низкотемпературная высокая скорость заключается в использовании комбинации более низкой температуры алюминиевой заготовки и максимальной скорости экструзии для выполнения процесса экструзии алюминия..
Сочетание температуры процесса и скорости этого алюминиевого профиля обратно пропорционально, то есть, чем выше температура алюминиевой заготовки, чем медленнее скорость экструзии, и чем ниже температура алюминиевой заготовки, чем выше скорость экструзии. в нормальных условиях, температура первой заготовки, произведенной штампом, поддерживается на уровне 420°C-440°C, а температуру можно ускорить третьей заготовкой.
Температура плоской алюминиевой заготовки поддерживается на уровне 390-420°C.; Лучше всего поддерживать температуру заготовки на уровне 410-440°С..
Когда алюминиевая заготовка достигает оптимальной температуры, скорость экструзии определяется в зависимости от температуры на выходе, а оптимальная температура на выходе 520-560°C.
то есть, когда температура на выходе ниже оптимальной температуры, это должно быть ускорено соответствующим образом, и когда она выше оптимальной температуры, это должно быть соответственно скорость резки.
Скорость экструзии необходимо тщательно контролировать во время процесса экструзии., необходимо обеспечить квалификацию качества профиля отделки прокатного стана.
При выполнении процесса низкотемпературной быстрой экструзии возникнут две проблемы..
Во-первых, отвечает ли закалочное устройство требованиям процесса закалки..
Производители могут установить онлайн закалочное устройство и осуществлять воздушное охлаждение., распыление, и водораспылительные процессы закалки в перегородках и сортах, для достижения основных механических свойств, требуемых алюминиевым профилем.
Во-вторых, во время высокоскоростного процесса экструзии, особенно хвостовая часть, часто потому, что температура заготовки быстро повышается в процессе экструзии, металл перегреется и перегорит, и на поверхности алюминиевого профиля появятся трещины или алюминиевый профиль будет поврежден, приводит к отходам.
В настоящий момент, Общий метод решения этой проблемы заключается в использовании технологии охлаждающей формы жидким азотом для снижения температуры зоны деформации, чтобы решить проблему ухудшения качества поверхности заготовки во время быстрой экструзии., тем самым повышая выход и обеспечивая реализацию процесса низкотемпературной высокоскоростной экструзии.
2.3 Высокотемпературный низкоскоростной процесс экструзии
Температура высокотемпературной низкоскоростной экструзии составляет 500~520°C., и он не должен быть быстрым во время экструзии.
Это потому что: во-первых, когда температура на выходе из формы выше 525°C и недостаточное воздушное охлаждение, продукт часто дает крупную и крупнозернистую структуру;
Во-вторых, магний и кремний не могут быть полностью растворены, а твердость и прочность сплава низкие;
Третий, Комбинация иллюминаторов умирает, если экструзия слишком быстрая, температура высокая, а запас металла недостаточен, вдоль линии бегунка будет образовываться рыхлая структура, которые будут легко подвергаться коррозии и обнажаться во время щелочной очистки, что повлияет на качество алюминиевого профиля после обработки, поэтому скорость экструзии должна быть медленнее.
2.4 Процесс холодной экструзии азота
и тест доказывает, что скорость экструзии может быть увеличена на, холодный жидкий азот, хранящийся в резервуаре, подается на рабочую ленту экструзионной головки.
Первый, это может уменьшить контактное трение между продуктом и рабочим поясом сердечника пресс-формы;
Второй, он может охлаждать экструзионную головку и зону деформации, и отнять тепло деформации.
Скорость экструзии необходимо тщательно контролировать во время процесса экструзии., выход сердцевины пресс-формы контролируется азотом, что не только уменьшает окисление поверхности продукта, и уменьшить склеивание и накопление глинозема.
резка и подача алюминиевых заготовок на машину для экструзии алюминия, азотная холодная экструзия не только улучшает качество поверхности продукта, но также значительно увеличивает скорость экструзии.
3. Влияние скорости экструзии на качество продукта
При экструзионном производстве алюминиевых профилей, из-за неправильной скорости экструзии, общие проблемы и причины брака следующие:
Трещины: Скорость экструзионного оттока слишком высока, а скорость деформации слишком высока., а деформационное растягивающее напряжение превышает предел прочности, что нарушает непрерывность конструкции и приводит к трещинам, которые часто появляются на хвосте и краю продукта.
На поверхности появляются игольчатые белые полосы.: температура экструзии высока, а скорость слишком высока
Поверхность с ямками: Температура экструзии слишком высокая, деформация металла большая, и металл легко приклеивается к рабочей ленте литейного стержня., заставляя продукт производить ямчатую поверхность
Волны: Неправильный контроль скорости, неравномерная скорость потока по всему сечению экструзионной головки, и волны на той стороне, что слишком быстро.
Изменение размера: Для полых профилей с большой внутренней полостью или алюминиевых профилей с большим отношением ширины к толщине, скорость оттока передней части продукта слишком высока, что приводит к открытию полого профиля. Если скорость оттока передней части продукта низкая, полый профиль будет закрываться.
Экструзионная воронка: Скорость экструзии высокая, а склонность металла к неравномерному течению вдоль направления экструзии возрастает. В конце экструзии, грязь с поверхности алюминиевой заготовки попадает внутрь изделия, вызывая экструзионную воронку.
4. Заключение
Скорость экструзии – один из важных факторов, влияющих на качество и экономическую выгоду профильной продукции..
Благодаря приведенному выше анализу, в реальном производстве, его можно улучшить из следующего:
*Для улучшения качества заготовки из алюминиевого сплава, принять подходящие параметры процесса экструзии и высококачественные пресс-формы для повышения качества и эффективности продукции;
*Во время производства, оператор должен правильно контролировать и регулировать скорость экструзии в соответствии с формой, Производственная мощность, степень деформации, структура пресс-формы и технологические параметры продукта, чтобы улучшить качество продукции;
*Активно изучать новые технологии экструзии для повышения качества продукции и эффективности производства..
Brightstar Aluminium Machinery предлагает не только форма алюминиевого профиля правильныйили машина, В производстве рекомендуются съемник и печь нагрева заготовок с горячими ножницами. станок для полировки алюминиевого профиля, Эффективный инструмент алюминиевый профиль машина для сублимации под дерево, и К коэффициенту применимы те же рассуждения, что и к коэффициенту выдавливания и дробеструйная машина для алюминиевого профиля, и т. д. для наших клиентов.
Проект под ключ и готовое решение, пакетное предложение и универсальное обслуживание.
