Đôi điều bạn cần biết về tốc độ đùn nhôm định hình

Đôi điều bạn cần biết về tốc độ đùn nhôm định hình

trừu tượng:

Mối quan hệ giữa tốc độ đùn của nhôm định hình và các yếu tố khác nhau được phân tích, và một số quy trình đùn mới và lỗi sản phẩm được giới thiệu, và các biện pháp cụ thể để lựa chọn chính xác tốc độ đùn được đưa ra.

từ khóa: tốc độ đùn; những nhân tố ảnh hưởng; lỗi sản phẩm; giải pháp

Tốc độ đùn đề cập đến tốc độ chảy ra của sản phẩm hoặc tốc độ mà ram chính của máy đùn di chuyển về phía trước.

Trong thực tế sản xuất, tốc độ chảy ra của sản phẩm được kiểm soát bằng cách điều chỉnh tốc độ chuyển tiếp của ram chính.

Tốc độ đùn là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất và cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (chẳng hạn như bề mặt sản phẩm và kích thước, vân vân.), vì vậy một tốc độ đùn thích hợp là rất quan trọng.

Tốc độ đùn của 6063 hồ sơ hợp kim nhôm (chết tốc độ dòng chảy) phạm vi từ 9 đến 60m / phút, trong đó các phần rắn là 9 đến 20m / phút.

Bài viết này thực hiện một phân tích đơn giản về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ đùn và cách kiểm soát tốc độ đùn.

Tốc độ đùn có liên quan đến các yếu tố như loại hợp kim, trạng thái phôi và kích thước, hình dạng sản phẩm, mức độ biến dạng (hoặc hệ số đùn), nhiệt độ biến dạng, cấu trúc khuôn và điều kiện quá trình.

1. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ

1.1 Chất lượng phôi đúc

Các chỉ tiêu chất lượng của phôi nhôm chủ yếu là cỡ hạt cấp một, hàm lượng hydro ít hơn (dưới 0,1mL/100g nhôm), ít xỉ và hạt mịn (loại bỏ các hạt xỉ trên 0,008mm), cấu trúc kim loại thống nhất, không có vết nứt, lỏng lẻo, và lỗ chân lông và sự phân chia nguyên tố.

theo cách này, độ dẻo và biến dạng của phôi là tốt, lực đùn của cấu hình nhôm bị giảm, và tốc độ đùn được tăng lên.

Nếu không thì, tốc độ đùn sẽ chậm và tổn thất chết sẽ lớn.

1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đùn

Khi kim loại được đùn, khi nhiệt độ tăng, tính không đồng nhất của tính lưu động của kim loại sẽ tăng lên.

Trong toàn bộ quá trình đùn, nhiệt độ của phôi trong vùng biến dạng cũng tăng dần, và tốc độ đùn càng nhanh, nhiệt độ càng cao, và nhiệt độ tăng có thể đạt khoảng 100C.

Khi nhiệt độ kim loại trong vùng biến dạng vượt quá nhiệt độ biến dạng tới hạn tối đa cho phép, kim loại sẽ chuyển sang trạng thái nóng và giòn và hình thành các vết nứt đùn.

Vì vậy, khi nhiệt độ của phôi cao, tốc độ đùn phải giảm dần trong quá trình đùn.

6063 phôi hợp kim nhôm thường được làm nóng trước đến 480 ~ 520C, và thùng chứa đùn được làm nóng trước đến 400 ~ 450C.

1.3 Hình dạng của nhôm định hình

Ảnh hưởng của kích thước và hình dạng

Kích thước và hình dạng tổng thể của cấu hình nhôm có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ dòng chảy kim loại của sản phẩm ép đùn.

Nguyên tắc chung là: hình dạng hình học của sản phẩm rất đơn giản, sự đối xứng là tốt, và sản phẩm có tỷ lệ chiều rộng trên chiều dày nhỏ có thể tương đối cao hơn;

ngược lại, tốc độ đùn của sản phẩm với kích thước hình học phức tạp, tỷ lệ chiều rộng trên độ dày lớn, chênh lệch độ dày tường lớn, và đối xứng kém nên tương đối chậm.

Trong cùng điều kiện, độ dày thành của sản phẩm càng mỏng, biến dạng của sản phẩm dọc theo mặt cắt ngang càng đồng đều, xu hướng tạo ra các vết nứt đùn càng nhỏ.

Vì vậy, tốc độ đùn có thể nhanh hơn.

1.4 Ảnh hưởng của mức độ biến dạng

Mức độ biến dạng của sản phẩm càng lớn, lực đùn cần thiết càng lớn, và nhiệt biến dạng kim loại càng lớn, nên tốc độ chảy ra của sản phẩm chậm hơn;

Ngược lại, mức độ biến dạng nhỏ và dòng kim loại đồng đều, và tốc độ đùn có thể nhanh hơn.

1.5 Ảnh hưởng của kết cấu khuôn

Khi đùn nhôm định hình, loại lõi khuôn nào được sử dụng được xác định bởi các đặc tính của cấu hình nhôm.

Nói chung là, hình dạng rắn thông qua một khuôn phẳng (Chết rắn), và hình dạng rỗng thông qua khuôn cửa sổ.

xe đẩy mảnh với đơn đặt hàng máy để sử dụng một năm rưỡi 6063 hợp kim, khuôn rắn có ít lực cản hơn so với khuôn dạng lưỡi hoặc khuôn cửa sổ, vì vậy tốc độ đùn có thể cao hơn.

Đối với lõi khuôn có cùng cấu trúc, vành đai làm việc của lõi khuôn càng rộng, ma sát giữa hợp kim và bề mặt đai làm việc càng lớn, ứng suất kéo bổ sung trên bề mặt sản phẩm càng lớn, và xu hướng nứt đùn trên bề mặt sản phẩm càng cao.

Vì vậy, tốc độ đùn cần phải được giảm cho phù hợp. thứ hai, từ góc độ ma sát bề mặt giữa kim loại và đai làm việc lõi, đai làm việc lõi càng cứng và mượt hơn, tốc độ đùn càng nhanh.

 

2. Công nghệ mới để tăng tốc độ đùn

Với sự phát triển của công nghệ hiện đại, một quy trình mới để tăng tốc độ đùn đã xuất hiện, và các quy trình ép đùn mới như ép đùn đẳng nhiệt, Đùn áp lực, đùn tốc độ không đổi, đùn nhiệt độ cao, đùn nhiệt độ thấp Màu trắng được hình thành trong quá trình sản xuất nhôm sơ cấp và chứa một tỷ lệ phần trăm cao của một chất nhôm như Al đùn lạnh nitơ đã được phát triển.

2.1 ép đùn đẳng nhiệt

Ép đùn đẳng nhiệt là một phương pháp duy trì nhiệt độ không đổi của phần đùn trong vùng chịu lực của khuôn để có được chất lượng ổn định cao về tính chất cơ học.

Quy trình ép đùn nhôm định hình đẳng nhiệt: Như tên cho thấy, cái gọi là ép đùn đẳng nhiệt là một quá trình kết hợp giữa nhiệt độ và tốc độ đùn với tiền đề là giữ cho nhiệt độ đầu ra ổn định

Trong quá trình ép đùn các cấu hình hợp kim nhôm, do nhiệt sinh ra do ma sát giữa phôi và thùng đùn và biến dạng đùn, nhiệt độ của vật liệu ép đùn ngày càng cao hơn.

Hiệu suất không đồng đều, và các vết nứt dễ xuất hiện trên bề mặt của cấu hình nhôm nếu tốc độ đùn quá cao ở giai đoạn giữa và cuối của quá trình sản xuất nhôm.

Để ngăn chặn sự tăng nhiệt độ này, một phương pháp ép đùn đẳng nhiệt được đề xuất để giữ cho nhiệt độ của đầu ra vật liệu đùn ổn định trong suốt quá trình ép đùn nhôm.

Phương pháp đùn đẳng nhiệt đặc biệt thích hợp để sản xuất các hợp kim nhôm cứng như 2000, 7000 và một số 5000 sê-ri có tốc độ đùn tới hạn thấp và một số cấu hình có yêu cầu bề mặt cao (khung năng lượng mặt trời, đánh bóng hồ sơ, vân vân.).

Đầu tiên, để thực hiện ép đùn đẳng nhiệt, đầu tiên là hệ thống điều khiển nhiệt gradient của phôi nhôm.

Gia nhiệt độ dốc phôi là để xác định độ dốc nhiệt độ gia nhiệt của phôi theo chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trước và mặt sau của vật liệu đùn trong quá trình đùn. Quá trình gia nhiệt gradient nhiệt độ của lò cảm ứng phôi thường được chia thành nhiều vùng dọc theo chiều dài của cuộn dây gia nhiệt, và sức mạnh sưởi ấm của mỗi khu vực là khác nhau.

Hệ thống sưởi gradient nhiệt độ thấp, gradient nhiệt độ nói chung là 0-15 ℃ / 100hầu hết các khách hàng nhôm đều thích sự quyến rũ của nhôm định hình. Gia nhiệt khí phôi dài thường áp dụng phương pháp làm mát gradient sau khi nung phôi ra khỏi lò, để phôi cũng tạo thành một gradient nhiệt độ theo hướng dọc.

thứ hai, kiểm soát giảm tốc của đùn hợp kim nhôm là giảm dần tốc độ đùn ở giai đoạn giữa và cuối của quá trình ép đùn để giảm sự gia tăng nhiệt độ của vật liệu ép đùn.

Điều khiển giảm tốc này thường được sử dụng để kiểm soát tốc độ đùn của vật liệu hợp kim mềm, và tốc độ đùn trung bình của phương pháp kiểm soát này cao hơn tốc độ đùn tốc độ không đổi thông thường.

nhôm nitrua và nhôm oxit, cũng có thể thực hiện các biện pháp làm nóng thùng chứa đùn ở các vùng khác nhau.

Thùng đùn cũng được cung cấp một lối đi làm mát, và một rãnh xoắn ốc được đặt ở mặt trong của vỏ ngoài (hoặc vỏ giữa) của hộp đùn gần với khuôn đùn nhôm, và khí nén được truyền qua trong giai đoạn giữa và giai đoạn sau của quá trình đùn để loại bỏ nhiệt ma sát giữa phôi và thùng chứa đùn, để kiểm soát sự gia tăng nhiệt độ của phôi.

2.2 Quá trình ép đùn tốc độ cao ở nhiệt độ thấp

Tốc độ cao ở nhiệt độ thấp là sử dụng sự kết hợp giữa nhiệt độ phôi nhôm thấp hơn và tốc độ đùn nhanh nhất để thực hiện quy trình đùn nhôm.

Sự kết hợp giữa nhiệt độ xử lý và tốc độ của cấu hình nhôm này tỷ lệ nghịch, đó là, nhiệt độ của phôi nhôm càng cao, tốc độ đùn càng chậm, và nhiệt độ của phôi nhôm càng thấp, tốc độ đùn càng nhanh. Trong trường hợp bình thường, nhiệt độ của phôi đầu tiên do khuôn tạo ra được kiểm soát ở 420°C-440°C, và nhiệt độ có thể được tăng tốc bởi phôi thứ ba.

Nhiệt độ của phôi nhôm khuôn phẳng được giữ ở mức 390-420°C; Tốt nhất là giữ nhiệt độ phôi ở 410-440°C.

Khi phôi nhôm đạt đến nhiệt độ tối ưu, tốc độ đùn được xác định theo nhiệt độ đầu ra, và nhiệt độ đầu ra tối ưu là 520-560°C.

Điều đó có nghĩa là, khi nhiệt độ đầu ra thấp hơn nhiệt độ tối ưu, nó nên được tăng tốc một cách thích hợp, và khi nó cao hơn nhiệt độ tối ưu, nó nên được cắt giảm tốc độ một cách thích hợp.

Đồng thời, nó là cần thiết để đảm bảo rằng chất lượng của hồ sơ kết thúc nhà máy là đủ tiêu chuẩn.

Sẽ có hai vấn đề trong quá trình thực hiện quy trình ép đùn nhanh ở nhiệt độ thấp.

Một là liệu thiết bị dập tắt có đáp ứng các yêu cầu của quy trình dập tắt hay không.

Các nhà sản xuất có thể cài đặt một thiết bị làm nguội trực tuyến và thực hiện làm mát bằng không khí, phun, và các quy trình dập tắt phun nước trong các phân vùng và lớp, để đạt được các tính chất cơ học cơ bản theo yêu cầu của nhôm định hình.

Thứ hai là trong quá trình đùn tốc độ cao, đặc biệt là phần đuôi, thường là do nhiệt độ của phôi tăng nhanh với quá trình ép đùn, kim loại sẽ bị quá nóng và cháy quá mức, và bề mặt của nhôm định hình sẽ xuất hiện các vết nứt hoặc nhôm định hình sẽ bị hư hỏng, dẫn đến lãng phí.

các thành phần khác sẽ được thêm vào sau khi nguyên liệu thô tan chảy để lấy hợp kim, phương pháp chung để giải quyết vấn đề này về cơ bản là sử dụng công nghệ khuôn làm mát bằng nitơ lỏng để giảm nhiệt độ của vùng biến dạng nhằm giải quyết vấn đề suy giảm chất lượng bề mặt phôi trong quá trình đùn nhanh, do đó cải thiện năng suất và đảm bảo thực hiện quy trình ép đùn tốc độ cao ở nhiệt độ thấp.

2.3 Quá trình ép đùn tốc độ chậm ở nhiệt độ cao

Nhiệt độ đùn tốc độ chậm ở nhiệt độ cao là 500 ~ 520 ° C, và nó không được nhanh trong quá trình đùn.

Điều này là do: đầu tiên khi nhiệt độ thoát khuôn cao hơn 525°C và không khí làm mát không đủ, sản phẩm thường tạo ra cấu trúc hạt to và thô;

thứ hai, magie và silic không thể hòa tan hoàn toàn, và độ cứng và độ bền của hợp kim thấp;

Ngày thứ ba, cửa sổ kết hợp chết, nếu đùn quá nhanh, nhiệt độ cao, và nguồn cung cấp kim loại không đủ, một cấu trúc lỏng lẻo sẽ được hình thành dọc theo đường chạy, sẽ dễ bị ăn mòn và tiếp xúc trong quá trình làm sạch kiềm, sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của nhôm định hình sau khi xử lý, vì vậy tốc độ đùn nên chậm hơn.

2.4 Quá trình đùn lạnh nitơ

Trong quá trình ép đùn, nitơ lỏng lạnh được lưu trữ trong bể được đưa vào vành đai làm việc của khuôn ép đùn.

Đầu tiên, nó có thể làm giảm ma sát tiếp xúc giữa sản phẩm và đai làm việc của lõi khuôn;

Thứ hai, nó có thể làm mát khuôn ép đùn và vùng biến dạng, và lấy đi nhiệt biến dạng.

Đồng thời, lối ra của lõi khuôn được kiểm soát bởi nitơ, mà không chỉ làm giảm quá trình oxy hóa của bề mặt sản phẩm, và giảm sự liên kết và tích tụ của alumina.

Vì vậy, đùn lạnh nitơ không chỉ cải thiện chất lượng bề mặt của sản phẩm, mà còn làm tăng đáng kể tốc độ đùn.

3. Ảnh hưởng của tốc độ đùn đến chất lượng sản phẩm

Trong sản xuất đùn nhôm định hình, do tốc độ đùn không phù hợp, các vấn đề và nguyên nhân phế liệu phổ biến như sau:

vết nứt: Tốc độ dòng chảy ra quá nhanh và tốc độ biến dạng quá nhanh, và ứng suất kéo biến dạng vượt quá độ bền kéo, phá hủy tính liên tục của cấu trúc và tạo ra các vết nứt, thường xuất hiện ở đuôi và mép sản phẩm.

Các sọc trắng hình kim xuất hiện trên bề mặt: nhiệt độ đùn cao và tốc độ quá nhanh

bề mặt rỗ: Nhiệt độ đùn quá nhanh, biến dạng kim loại lớn, và kim loại dễ liên kết với đai làm việc của lõi khuôn, làm cho sản phẩm tạo ra bề mặt rỗ

Sóng: Kiểm soát tốc độ không hợp lý, vận tốc dòng chảy không đều dọc theo toàn bộ phần của khuôn ép đùn, và sóng ở phía quá nhanh.

thay đổi kích thước: Đối với các cấu hình rỗng có khoang bên trong lớn hoặc các cấu hình nhôm có tỷ lệ chiều rộng-độ dày lớn, tốc độ chảy ra của mặt trước của sản phẩm quá nhanh, dẫn đến việc mở cấu hình rỗng. Nếu tốc độ chảy ra của mặt trước của sản phẩm chậm, hồ sơ rỗng sẽ được đóng lại.

Phễu đùn: Tốc độ đùn nhanh, và xu hướng kim loại chảy không đều dọc theo hướng đùn tăng lên. Vào cuối quá trình ép đùn, bụi bẩn trên bề mặt phôi nhôm đi vào bên trong sản phẩm, gây ra phễu đùn.

4. Phần kết luận

Tốc độ đùn là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và lợi ích kinh tế của sản phẩm profile.

Qua phân tích trên, trong thực tế sản xuất, nó có thể được cải thiện từ những điều sau đây:

*Nâng cao chất lượng phôi hợp kim nhôm, áp dụng các thông số quy trình đùn phù hợp và khuôn chất lượng cao để cải thiện chất lượng và hiệu quả sản phẩm;

*Trong quá trình sản xuất, người vận hành nên kiểm soát và điều chỉnh đúng tốc độ đùn theo hình dạng, kích thước, mức độ biến dạng, cấu trúc khuôn và các thông số quy trình của sản phẩm, để nâng cao chất lượng sản phẩm;

*Tích cực nghiên cứu công nghệ ép đùn mới để nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.

Máy móc nhôm Brightstar không chỉ cung cấp hình dạng hồ sơ nhôm Chính xáchoặc máy, máy bao gói nhôm và máy đánh bóng nhôm định hình, nhưng cũng máy thăng hoa hiệu ứng hạt gỗ hồ sơ nhôm, Màu trắng được hình thành trong quá trình sản xuất nhôm sơ cấp và chứa một tỷ lệ phần trăm cao của một chất nhôm như Al khuyết tật bề mặt nhôm định hình máy chải và làm sạch và máy phun bi định hình nhôm, vv cho khách hàng của chúng tôi.

Dự án chìa khóa trao tay và giải pháp hoàn thiện, thỏa thuận trọn gói và dịch vụ một cửa.