Ceva ce trebuie să știți despre viteza de extrudare a profilului de aluminiu
Ceva ce trebuie să știți despre viteza de extrudare a profilului de aluminiu
Ceva ce trebuie să știți despre viteza de extrudare a profilului de aluminiu
Abstract:
Se analizează relația dintre viteza de extrudare a profilelor de aluminiu și diverși factori, și sunt introduse câteva noi procese de extrudare și defecte ale produsului, și sunt propuse măsuri specifice pentru selectarea corectă a vitezei de extrudare.
Cuvinte cheie: viteza de extrudare; factori care influențează; defecte ale produsului; soluţie
Viteza de extrudare se referă la viteza de ieșire a produsului sau viteza la care se deplasează înainte berbecul principal al extruderului.
În producție efectivă, viteza de scurgere a produsului este controlată prin reglarea vitezei de avans a berbecului principal.
Viteza de extrudare este un factor important care afectează eficiența producției și afectează, de asemenea, calitatea produsului (cum ar fi suprafața și dimensiunea produsului, etc.), deci o viteză de extrudare adecvată este crucială.
Viteza de extrudare a 6063 profile din aliaj de aluminiu (viteza de scurgere a matriței) variază de la 9 până la 60 m/min, printre care se numără părțile solide 9 până la 20 m/min.
Acest articol face o analiză simplă a factorilor care afectează viteza de extrudare și a modului de control al vitezei de extrudare.
Viteza de extrudare este legată de factori precum tipul de aliaj, starea și dimensiunea taglelor, forma produsului, gradul de deformare (sau coeficientul de extrudare), temperatura de deformare, structura matriței și condițiile procesului.
1. Analiza factorilor care afectează viteza
1.1 Calitatea taglelor turnate
Indicatorii de calitate ai țaglelor de aluminiu sunt în principal granulație de primă calitate, continut mai mic de hidrogen (sub 0,1 ml/100 g aluminiu), mai puțină zgură și particule fine (îndepărtați particulele de zgură de peste 0,008 mm), structura metalografică uniformă, fara fisuri, lejeritate, și porii și segregarea elementară.
În acest fel, plasticitatea si deformarea taglelor sunt bune, forța de extrudare a profilului de aluminiu este redusă, iar viteza de extrudare este crescută.
In caz contrar, viteza de extrudare va fi mică și pierderea matriței va fi mare.
1.2 Efectul temperaturii de extrudare
Când metalul este extrudat, pe măsură ce temperatura crește, neuniformitatea fluidităţii metalului va creşte.
Pe parcursul întregului proces de extrudare, creste treptat si temperatura taglelor din zona de deformare, iar viteza de extrudare este mai mare, cu atât temperatura este mai mare, iar creșterea temperaturii poate ajunge la aproximativ 100C.
Când temperatura metalului în zona de deformare depășește temperatura maximă admisă de deformare critică, metalul va intra într-o stare fierbinte și fragil și va forma fisuri de extrudare.
Prin urmare, când temperatura taglei este ridicată, viteza de extrudare trebuie redusă treptat în timpul procesului de extrudare.
6063 Taglele din aliaj de aluminiu sunt în general preîncălzite la 480~520C, iar recipientul de extrudare este preîncălzit la 400~450C.
1.3 Forma profilelor de aluminiu
Impactul dimensiunii și formei
Dimensiunea generală și geometria profilului de aluminiu au un efect semnificativ asupra vitezei de scurgere a metalului a produsului extrudat..
Regula generală este: forma geometrică a produsului este simplă, simetria este buna, iar produsul cu un raport mic lățime-grosime poate fi relativ mai mare;
dimpotrivă, viteza de extrudare a produsului cu dimensiuni geometrice complexe, raport mare latime-grosime, diferență mare de grosime a peretelui, iar simetria slabă ar trebui să fie relativ lentă.
In aceleasi conditii, cu atât grosimea peretelui produsului este mai subțire, cu atât deformarea produsului de-a lungul secțiunii transversale este mai uniformă, cu atât tendinţa de a produce fisuri de extrudare este mai mică.
Prin urmare, viteza de extrudare poate fi mai mare.
1.4 Efectul gradului de deformare
Cu cât este mai mare gradul de deformare al produsului, cu atât este mai mare forța de extrudare necesară, și cu cât căldura de deformare a metalului este mai mare, astfel încât viteza de scurgere a produsului este mai mică;
Dimpotriva, gradul de deformare este mic iar fluxul de metal este uniform, iar viteza de extrudare poate fi mai mare.
1.5 Influența structurii mucegaiului
La extrudarea profilelor de aluminiu, ce tip de miez de matriță de utilizat este determinat de caracteristicile profilului de aluminiu.
În general, forma solidă adoptă o matriță plată (Moră solidă), iar forma goală adoptă o matriță pentru hublo.
Pentru 6063 aliaj, matrița solidă are o rezistență mai mică decât matrița de tip limbă sau matrița hubloului, astfel încât viteza de extrudare poate fi mai mare.
Pentru miezul matriței cu aceeași structură, cu atât centura de lucru a miezului matriței este mai largă, cu atât frecarea dintre aliaj și suprafața curelei de lucru este mai mare, cu atât efortul suplimentar de întindere pe suprafața produsului este mai mare, și cu cât tendința de apariție a fisurilor de extrudare pe suprafața produsului este mai mare.
Prin urmare, viteza de extrudare trebuie redusă corespunzător. În al doilea rând, din perspectiva frecării suprafeței dintre metal și cureaua de lucru a miezului, cu atât cureaua de lucru a miezului este mai dură și mai netedă, cu atât ar trebui să fie mai mare viteza de extrudare.
2. Noua tehnologie pentru cresterea vitezei de extrudare
Odată cu dezvoltarea tehnologiei moderne, a apărut un nou proces de creștere a vitezei de extrudare, și noi procese de extrudare precum extrudare izotermă, Extrudarea echipamentelor, extrudare cu viteză constantă, extrudare la temperatură înaltă, extrudare la temperatură scăzută și extrudarea la rece a azotului A fost dezvoltat.
2.1 extrudare izotermă
Extrudarea izotermă este o metodă de menținere a temperaturii constante a unei secțiuni extrudate în zona de reazem a matriței pentru a obține o calitate constantă înaltă a proprietăților mecanice..
Proces de extrudare izotermă a profilului de aluminiu: Așa cum sugerează și numele, așa-numita extrudare izotermă este un proces combinat de temperatură și viteza de extrudare sub premisa menținerii constante a temperaturii de ieșire.
În timpul procesului de extrudare a profilelor din aliaj de aluminiu, datorită căldurii generate de frecarea dintre țagla și recipientul de extrudare și deformarea extrudarii, temperatura materialului extrudat este din ce în ce mai mare.
Performanța este neuniformă, și fisurile sunt predispuse să apară pe suprafața profilului de aluminiu dacă viteza de extrudare este prea mare în etapele mijlocii și târzii ale producției de aluminiu.
Pentru a preveni această creștere a temperaturii, se propune o metodă de extrudare izotermă pentru a menține temperatura de evacuare a materialului de extrudare constantă pe tot parcursul procesului de extrudare a aluminiului.
Metoda de extrudare izotermă este potrivită în special pentru producția de aliaje dure de aluminiu, cum ar fi 2000, 7000 si ceva 5000 serie cu viteză critică scăzută de extrudare și unele profile cu cerințe mari de suprafață (cadru solar, profile lustruite, etc.).
Pentru inceput, pentru a implementa extrudarea izotermă, primul este sistemul de control al încălzirii în gradient al țaglei de aluminiu.
Încălzirea gradientului de țagle este de a determina gradientul de temperatură de încălzire al țaglei în funcție de diferența de temperatură dintre partea din față și din spate a materialului de extrudare în timpul procesului de extrudare.. Încălzirea cu gradient de temperatură a cuptorului cu inducție cu tagle este de obicei împărțită în mai multe zone de-a lungul lungimii serpentinei de încălzire, iar puterea de încălzire a fiecărei zone este diferită.
Încălzire cu gradient de temperatură scăzută, gradientul de temperatură este în general 0-15 ℃ / 100mm. Încălzirea cu gaz țagle lungă adoptă de obicei metoda de răcire cu gradient după încălzirea țaglei din cuptor, astfel încât țagla să formeze și un gradient de temperatură pe direcția longitudinală.
În al doilea rând, controlul decelerării extrudării aliajului de aluminiu este de a reduce treptat viteza de extrudare în etapele mijlocii și târzii ale extrudarii pentru a reduce creșterea temperaturii materialului extrudat..
Acest control al decelerației este de obicei utilizat pentru controlul vitezei de extrudare a materialelor din aliaj moi, iar viteza medie de extrudare a acestei metode de control este mai mare decât cea a extrudarii obișnuite cu viteză constantă.
în plus, este de asemenea posibil să se ia măsuri de încălzire a recipientului de extrudare în diferite regiuni.
Recipientul de extrudare este de asemenea prevăzut cu un pasaj de răcire, iar pe partea interioară a carcasei exterioare este fixată o canelură spirală (sau carcasa mijlocie) a recipientului de extrudare aproape de matrița de extrudare de aluminiu, iar aerul comprimat este trecut în timpul etapelor mijlocii și ulterioare de extrudare pentru a elimina căldura de frecare dintre țagla și recipientul de extrudare, astfel încât să controleze creșterea temperaturii țaglei.
2.2 Proces de extrudare de mare viteză la temperatură joasă
Viteza mare la temperatură joasă este de a utiliza combinația dintre o temperatură mai scăzută a țaglelor de aluminiu și cea mai rapidă viteză de extrudare pentru a efectua procesul de extrudare a aluminiului.
Combinația dintre temperatura procesului și viteza acestui profil de aluminiu este invers proporțională, acesta este, cu atât temperatura taglei de aluminiu este mai mare, cu atât viteza de extrudare este mai mică, iar temperatura țaglei de aluminiu este mai scăzută, cu atât viteza de extrudare este mai mare. sub circumstante normale, temperatura primei tagle produse de matriță este controlată la 420°C-440°C, iar temperatura poate fi accelerată de a treia țagla.
Temperatura taglelor de aluminiu cu matriță plată este menținută la 390-420°C; Cel mai bine este să mențineți temperatura din țagle la 410-440°C.
Când țagla de aluminiu atinge temperatura optimă, viteza de extrudare se determină în funcţie de temperatura de ieşire, iar temperatura optimă de ieșire este de 520-560°C.
Adică, când temperatura de ieșire este mai mică decât temperatura optimă, ar trebui să fie accelerat corespunzător, iar când este mai mare decât temperatura optimă, ar trebui să fie tăiat în mod corespunzător în viteză.
conținutul de hidrogen al lichidului de aluminiu trebuie menținut la un nivel scăzut, este necesar să se asigure că calitatea profilului de finisaj al morii este calificată.
Vor exista două probleme în timpul execuției procesului de extrudare rapidă la temperatură scăzută.
Una este dacă dispozitivul de călire îndeplinește cerințele procesului de călire.
Producătorii pot instala un dispozitiv de stingere online și pot efectua răcirea cu aer, pulverizare, și procese de stingere prin pulverizare cu apă în pereți despărțitori și grade, pentru a atinge proprietățile mecanice de bază cerute de profilul de aluminiu.
Al doilea este că în timpul procesului de extrudare de mare viteză, mai ales secțiunea cozii, adesea deoarece temperatura țaglei crește rapid odată cu procesul de extrudare, metalul va fi supraîncălzit și supraars, iar suprafața profilului de aluminiu va apărea crăpături sau profilul de aluminiu va fi deteriorat, rezultând risipă.
In prezent, metoda generală de rezolvare a acestei probleme este de a utiliza tehnologia matriței de răcire cu azot lichid pentru a reduce temperatura zonei de deformare pentru a rezolva problema deteriorării calității suprafeței țaglelor în timpul extrudării rapide., îmbunătățind astfel randamentul și asigurând implementarea procesului de extrudare de mare viteză la temperatură joasă.
2.3 Proces de extrudare cu viteză mică la temperatură înaltă
Temperatura de extrudare cu viteză mică la temperatură ridicată este de 500 ~ 520 °C, și nu trebuie să fie rapid în timpul extrudarii.
Asta pentru ca: în primul rând când temperatura de ieșire a matriței este mai mare de 525°C și răcirea cu aer este insuficientă, produsul produce adesea o structură mare și grosieră;
În al doilea rând, magneziul și siliciul nu pot fi dizolvate complet, iar duritatea și rezistența aliajului sunt scăzute;
Al treilea, hubloul Combinat moare, dacă extrudarea este prea rapidă, temperatura este ridicată, iar aprovizionarea cu metal este insuficientă, se va forma o structură liberă de-a lungul liniei de rulare, care va fi ușor corodat și expus în timpul curățării alcaline, care va afecta calitatea profilului de aluminiu după tratament, deci viteza de extrudare ar trebui să fie mai mică.
2.4 Proces de extrudare la rece a azotului
În timpul procesului de extrudare, azotul lichid rece stocat în rezervor este introdus în banda de lucru a matriței de extrudare.
Primul, poate reduce frecarea de contact dintre produs și centura de lucru a miezului matriței;
Al doilea, poate răci matrița de extrudare și zona de deformare, și elimină căldura deformării.
conținutul de hidrogen al lichidului de aluminiu trebuie menținut la un nivel scăzut, ieșirea din miezul matriței este controlată de azot, care nu numai că reduce oxidarea suprafeţei produsului, și reduce lipirea și acumularea de alumină.
Prin urmare, extrudarea la rece a azotului nu numai că îmbunătățește calitatea suprafeței produsului, dar crește și mult viteza de extrudare.
3. Efectul vitezei de extrudare asupra calității produsului
În producția de extrudare a profilelor de aluminiu, din cauza vitezei de extrudare necorespunzătoare, problemele și cauzele comune ale resturi sunt următoarele:
Crăpături: Viteza de scurgere a extrudarii este prea mare, iar viteza de deformare este prea mare, iar efortul de tracțiune la deformare depășește rezistența la tracțiune, care distruge continuitatea structurii si produce fisuri, care apar adesea la coada si marginea produsului.
La suprafață apar dungi albe în formă de ac: temperatura de extrudare este ridicată și viteza prea mare
Suprafață cu sâmburi: Temperatura de extrudare este prea mare, deformarea metalului este mare, iar metalul este ușor de legat de centura de lucru a miezului matriței, determinând produsul să producă o suprafață cu sâmburi
Valuri: Control necorespunzător al vitezei, viteza de curgere neuniformă de-a lungul întregii secțiuni a matriței de extrudare, și valuri pe partea care este prea rapidă.
Schimbarea mărimii: Pentru profile tubulare cu o cavitate interioară mare sau profile din aluminiu cu un raport mare lățime-grosime, viteza de scurgere a părții frontale a produsului este prea mare, rezultând deschiderea profilului gol. Dacă viteza de scurgere a capătului frontal al produsului este lentă, profilul gol se va închide.
Pâlnie de extrudare: Viteza de extrudare este rapidă, iar tendința unui metal de a curge neuniform pe direcția de extrudare crește. La sfârșitul extrudării, murdăria de pe suprafața țaglei de aluminiu intră în interiorul produsului, determinând pâlnia de extrudare.
4. Concluzie
Viteza de extrudare este unul dintre factorii importanți care afectează calitatea și beneficiile economice ale produselor de profil.
Prin analiza de mai sus, în producția efectivă, poate fi îmbunătățit din următoarele:
*Pentru a îmbunătăți calitatea țaglelor din aliaj de aluminiu, adoptați parametri adecvați ai procesului de extrudare și matrițe de înaltă calitate pentru a îmbunătăți calitatea și eficiența produsului;
*În timpul producției, operatorul trebuie să controleze și să ajusteze în mod corespunzător viteza de extrudare în funcție de formă, mărimea, gradul de deformare, structura matriței și parametrii de proces ai produsului, astfel încât să îmbunătățească calitatea produsului;
*Studiați activ noua tehnologie de extrudare pentru a îmbunătăți calitatea produsului și eficiența producției.
Brightstar Aluminium Machinery oferă nu numai forma profil din aluminiu corectsau mașină, mașină de ambalat profil de aluminiu și masina de lustruit profile de aluminiu, dar deasemenea Mașină de sublimare cu efect de boabe de lemn cu profil de aluminiu, și mașină de periat și curățat defecte de suprafață din profil de aluminiu și mașină de sablare cu profil de aluminiu, etc pentru clienții noștri.
Proiect la cheie și soluție finalizată, pachet de servicii și serviciu unic.