Дещо, що вам потрібно знати про швидкість екструзії алюмінієвого профілю

Дещо, що вам потрібно знати про швидкість екструзії алюмінієвого профілю

Анотація:

Проаналізовано залежність між швидкістю екструзії алюмінієвих профілів і різними факторами, і введено кілька нових процесів екструзії та дефектів продукту, і висуваються конкретні заходи для правильного вибору швидкості екструзії.

Ключові слова: швидкість екструзії; фактори впливу; дефекти товару; рішення

Швидкість екструзії відноситься до швидкості витікання продукту або швидкості, з якою головний шток екструдера рухається вперед.

У реальному виробництві, швидкість витікання продукту контролюється шляхом регулювання швидкості руху головного барана.

Швидкість екструзії є важливим фактором, що впливає на ефективність виробництва, а також на якість продукції (наприклад поверхню та розмір продукту, тощо), тому відповідна швидкість екструзії має вирішальне значення.

Швидкість екструзії 6063 профілі з алюмінієвого сплаву (швидкість витікання матриці) коливається від 9 до 60м/хв, серед яких тверді частини 9 до 20м/хв.

У цій статті міститься простий аналіз факторів, які впливають на швидкість екструзії, і способів керування швидкістю екструзії.

Швидкість екструзії залежить від таких факторів, як тип сплаву, стан і розмір заготовки, форма продукту, ступінь деформації (або коефіцієнт екструзії), температура деформації, структура форми та умови процесу.

1. Аналіз факторів, що впливають на швидкість

1.1 Якість лиття заготовок

Показниками якості алюмінієвих заготовок є переважно зернистість першого сорту, менший вміст водню (нижче 0,1 мл/100 г алюмінію), менше шлаку і дрібних часток (видалити частинки шлаку розміром понад 0,008 мм), однорідна металографічна структура, немає тріщин, розкутість, і пори та елементарна сегрегація.

Таким чином, пластичність і деформація заготовок хороші, зменшується сила видавлювання алюмінієвого профілю, і швидкість екструзії збільшується.

Інакше, швидкість екструзії буде повільною, а втрати матриці будуть великими.

1.2 Вплив температури екструзії

При пресуванні металу, у міру підвищення температури, збільшиться нерівномірність плинності металу.

Протягом усього процесу екструзії, температура заготовок у зоні деформації також поступово підвищується, і чим вище швидкість екструзії, чим вище температура, і підвищення температури може досягати приблизно 100C.

Коли температура металу в зоні деформації перевищує гранично допустиму критичну температуру деформації, метал перейде в гарячий і крихкий стан і утворить екструзійні тріщини.

тому, коли температура заготовки висока, швидкість екструзії необхідно поступово зменшувати в процесі екструзії.

6063 заготовки з алюмінієвого сплаву зазвичай попередньо нагрівають до 480~520C, і екструзійний контейнер попередньо нагрівають до 400~450C.

1.3 Форма алюмінієвих профілів

Вплив розміру і форми

Загальний розмір і геометрія алюмінієвого профілю мають значний вплив на швидкість витікання металу з екструдованого продукту..

Загальне правило таке: геометрична форма виробу проста, симетрія хороша, і виріб з невеликим співвідношенням ширини до товщини може бути відносно вищим;

навпаки, швидкість видавлювання виробу зі складними геометричними розмірами, велике співвідношення ширини до товщини, велика різниця товщини стінок, і погана симетрія повинна бути відносно повільною.

На тих же умовах, тим тонше товщина стінки виробу, тим рівномірніша деформація виробу по поперечному перерізу, тим менше тенденція до утворення екструзійних тріщин.

тому, швидкість екструзії може бути вищою.

1.4 Вплив ступеня деформації

Чим більше ступінь деформації виробу, тим більше необхідне зусилля видавлювання, і тим більше теплота деформації металу, тому швидкість витікання продукту повільніша;

Навпаки, ступінь деформації невелика, а потік металу рівномірний, і швидкість екструзії може бути швидшою.

1.5 Вплив структури цвілі

При екструзії алюмінієвих профілів, Який тип стрижня форми використовувати, визначається характеристиками алюмінієвого профілю.

Загалом, тверда форма приймає плоску матрицю (Тверда матриця), а порожниста форма приймає матрицю-ілюмінатор.

для 6063 сплав, тверда матриця має менший опір, ніж язичкова матриця або матриця з ілюмінатором, тому швидкість екструзії може бути вищою.

Для ядра форми з такою ж структурою, чим ширший робочий пояс стрижня форми, тим більше тертя між сплавом і поверхнею робочої стрічки, тим більше додаткове напруження розтягу на поверхні виробу, і тим вище схильність екструзійних тріщин на поверхні виробу.

тому, швидкість екструзії потрібно відповідно зменшити. По друге, з точки зору поверхневого тертя між металом і робочою стрічкою сердечника, тим твердіший і гладкіший робочий ремінь серцевини, тим вищою повинна бути швидкість екструзії.

 

2. Нова технологія збільшення швидкості екструзії

З розвитком сучасних технологій, з'явився новий процес збільшення швидкості екструзії, і нові процеси екструзії, такі як ізотермічна екструзія, Екструзія рівного тиску, екструзія з постійною швидкістю, високотемпературна екструзія, низькотемпературна екструзія і азотна холодна екструзія були розроблені.

2.1 Ізотермічна екструзія

Ізотермічна екструзія - це метод підтримки постійної температури екструдованої ділянки в несучій зоні матриці для отримання високої стабільності механічних властивостей..

Ізотермічний процес екструзії алюмінієвого профілю: Як випливає з назви, так звана ізотермічна екструзія - це комбінований процес температури та швидкості екструзії за умови підтримки постійної температури на виході

Під час процесу екструзії профілів з алюмінієвих сплавів, через тепло, що утворюється тертям між заготовкою та екструзійним контейнером і деформацією екструзії, температура екструдованого матеріалу стає все вище і вище.

Виконання нерівномірне, і тріщини схильні до появи на поверхні алюмінієвого профілю, якщо швидкість екструзії занадто висока на середніх і пізніх стадіях виробництва алюмінію.

Щоб запобігти цьому підвищенню температури, пропонується ізотермічний метод екструзії, щоб підтримувати стабільну температуру на виході екструзійного матеріалу протягом усього процесу екструзії алюмінію.

Ізотермічний метод екструзії особливо підходить для виробництва твердих алюмінієвих сплавів, таких як 2000, 7000 і деякі 5000 серії з низькою критичною швидкістю екструзії та деякі профілі з високими вимогами до поверхні (сонячна рама, поліровані профілі, тощо).

Поперше, здійснювати ізотермічну екструзію, перша - це система керування градієнтним нагріванням алюмінієвої заготовки.

Нагрівання градієнта заготовки полягає у визначенні градієнта температури нагріву заготовки відповідно до різниці температур між передньою та задньою частинами екструзійного матеріалу під час процесу екструзії. Температурний градієнт нагріву заготовки індукційної печі зазвичай поділяють на кілька зон по довжині нагрівальної спіралі., і потужність нагріву кожної зони різна.

Низькотемпературний градієнтний обігрів, градієнт температури, як правило, становить 0-15 ℃ / 100мм. Газове нагрівання довгих заготовок зазвичай використовує градієнтний метод охолодження після нагрівання заготовки з печі, так що заготовка також утворює градієнт температури в поздовжньому напрямку.

По друге, Контроль уповільнення екструзії алюмінієвого сплаву полягає в поступовому зниженні швидкості екструзії на середніх і пізніх стадіях екструзії, щоб зменшити підвищення температури екструдованого матеріалу.

Цей контроль уповільнення зазвичай використовується для контролю швидкості екструзії м'яких сплавів, і середня швидкість екструзії цього методу контролю вища, ніж у звичайної екструзії з постійною швидкістю.

На додачу, також можна вжити заходів для нагрівання екструзійного контейнера в різних регіонах.

Екструзійний контейнер також забезпечений каналом для охолодження, і спіральна канавка встановлена ​​на внутрішній стороні зовнішнього корпусу (або середній корпус) екструзійного контейнера поблизу алюмінієвої екструзійної матриці, і стиснене повітря пропускається під час середньої та наступних стадій екструзії, щоб відвести тепло від тертя між заготовкою та екструзійним контейнером, щоб контролювати підвищення температури заготовки.

2.2 Низькотемпературний високошвидкісний процес екструзії

Низькотемпературна висока швидкість полягає у використанні комбінації нижчої температури алюмінієвої заготовки та найшвидшої швидкості екструзії для здійснення процесу екструзії алюмінію.

Поєднання температури процесу і швидкості цього алюмінієвого профілю обернено пропорційне, це, тим вище температура алюмінієвої заготовки, тим повільніше швидкість екструзії, і чим нижче температура алюмінієвої заготовки, тим вище швидкість екструзії. За звичайних обставин, температура першої заготовки, виготовленої матрицею, контролюється на рівні 420°C-440°C, і температура може бути прискорена третьою заготовкою.

Температура алюмінієвої заготовки плоского штампу підтримується на рівні 390-420°С; Найкраще підтримувати температуру заготовки 410-440°C.

Коли алюмінієва заготовка досягає оптимальної температури, швидкість екструзії визначається відповідно до температури на виході, а оптимальна температура на виході 520-560°С.

Тобто, коли температура на виході нижче оптимальної, його слід відповідно прискорити, і коли вона вище оптимальної температури, вона повинна бути відповідно скорочена.

В той самий час, необхідно переконатися, що якість фінішного профілю фрези є кваліфікованою.

Під час виконання процесу низькотемпературної швидкої екструзії буде дві проблеми.

Одним з них є те, чи задовольняє гартівний пристрій вимогам процесу гарту.

Виробники можуть встановити пристрій онлайн-гартування та здійснювати повітряне охолодження, обприскування, і процеси гартування розпиленням води в перегородках і сортах, щоб досягти основних механічних властивостей, необхідних для алюмінієвого профілю.

По-друге, під час високошвидкісного процесу екструзії, особливо хвостової частини, часто через те, що температура заготовки швидко підвищується в процесі екструзії, метал буде перегріватися і перепалюватися, і на поверхні алюмінієвого профілю з'являться тріщини або алюмінієвий профіль буде пошкоджений, що призводить до відходів.

Наразі, Загальний метод вирішення цієї проблеми полягає в основному у використанні технології охолодження прес-форми рідким азотом для зниження температури зони деформації для вирішення проблеми погіршення якості поверхні заготовки під час швидкої екструзії, тим самим підвищуючи врожайність і забезпечуючи реалізацію процесу низькотемпературної високошвидкісної екструзії.

2.3 Процес високотемпературної повільної екструзії

Температура високотемпературної повільної екструзії становить 500 ~ 520 °C, і він не повинен бути швидким під час екструзії.

Це відбувається тому: по-перше, коли температура на виході з форми вище 525°C і повітряне охолодження недостатнє, продукт часто дає велику та грубу структуру зерна;

По друге, магній і кремній не можуть бути повністю розчинені, а твердість і міцність сплаву низькі;

По-третє, Комбіновані ілюмінаторні плашки, якщо екструзія надто швидка, температура висока, і забезпеченість металом недостатня, уздовж лінії бігуна утвориться пухка структура, які легко піддаються корозії та оголюються під час очищення лугом, що вплине на якість алюмінієвого профілю після обробки, тому швидкість екструзії повинна бути повільнішою.

2.4 Процес холодної екструзії азотом

Під час процесу екструзії, холодний рідкий азот, що зберігається в резервуарі, подається на робочу стрічку екструзійної головки.

Спочатку, це може зменшити контактне тертя між виробом і робочим поясом серцевини форми;

друге, він може охолоджувати екструзійну матрицю та зону деформації, і віднімають теплоту деформації.

В той самий час, вихід ядра прес-форми контролюється азотом, що не тільки зменшує окислення поверхні продукту, і зменшити склеювання та накопичення глинозему.

тому, азотна холодна екструзія не тільки покращує якість поверхні виробу, але також значно збільшує швидкість екструзії.

3. Вплив швидкості екструзії на якість продукції

У екструзійному виробництві алюмінієвих профілів, через неправильну швидкість екструзії, Нижче наведено поширені проблеми з записками та їх причини:

Тріщини: Швидкість екструзії занадто висока, а швидкість деформації занадто висока, а деформаційна напруга розтягування перевищує міцність на розтяг, що порушує безперервність конструкції та створює тріщини, які часто з’являються на хвості та краю виробу.

На поверхні з’являються голчасті білі смуги: температура екструзії висока, а швидкість занадто висока

Поверхня з ямками: Температура екструзії занадто висока, деформація металу велика, і метал легко з’єднати з робочим поясом серцевини форми, через що на поверхні продукту з’являються ямки

Хвилі: Неправильний контроль швидкості, нерівномірна швидкість потоку по всьому перерізу екструзійної фільєри, і махає надто швидкою стороною.

Зміна розміру: Для порожнистих профілів з великою внутрішньою порожниною або алюмінієвих профілів з великим співвідношенням ширини до товщини, швидкість витікання переднього кінця продукту занадто висока, в результаті чого порожнистий профіль відкривається. Якщо швидкість витікання переднього кінця продукту низька, порожнистий профіль буде закриватися.

Екструзійна воронка: Швидкість екструзії висока, і тенденція металу до нерівномірного течії вздовж напрямку екструзії зростає. В кінці екструзії, бруд на поверхні алюмінієвої заготовки потрапляє всередину виробу, викликаючи екструзійну воронку.

4. Висновок

Швидкість екструзії є одним із важливих факторів, що впливають на якість та економічну вигоду профільних виробів.

Через наведений вище аналіз, у реальному виробництві, його можна покращити з наступного:

*Для підвищення якості заготовки з алюмінієвого сплаву, прийняти відповідні параметри процесу екструзії та високоякісні форми для покращення якості та ефективності продукції;

*Під час виробництва, оператор повинен належним чином контролювати та регулювати швидкість екструзії відповідно до форми, розмір, ступінь деформації, структуру прес-форми та параметри процесу виробу, щоб покращити якість продукції;

*Активно вивчайте нові технології екструзії для підвищення якості продукції та ефективності виробництва.

Brightstar Aluminium Machinery забезпечує не тільки профіль алюмінієвий правильноабо машина, машина для обмотування алюмінієвого профілю та полірувальна машина з алюмінієвого профілю, але також машина для сублімації алюмінієвого профілю з ефектом деревини, і дефекти поверхні алюмінієвого профілю щіткою та машиною для чищення і дробеструйна машина з алюмінієвого профілю, тощо для наших клієнтів.

Проект під ключ і готове рішення, пакетна пропозиція та комплексне обслуговування.