1 Przegląd
Proces produkcji profili termoizolacyjnych jest stosunkowo złożony, a proces gwintowania i laminowania jest stosunkowo opóźniony. Półprodukty wchodzące w skład tego procesu są wytwarzane dzięki ciężkiej pracy wielu pracowników na pierwszej linii produkcyjnej. Jeśli w procesie tworzenia pasów kompozytowych pojawią się odpady, mogą one spowodować stosunkowo poważne straty ekonomiczne, a nawet utratę wielu dotychczasowych efektów pracy, co przełoży się na ogromne straty.
Podczas produkcji profili termoizolacyjnych z gwintem, profile te są często złomowane z powodu różnych czynników. Główną przyczyną powstawania złomu w tym procesie jest pękanie karbów taśmy termoizolacyjnej. Istnieje wiele przyczyn pękania karbów taśmy termoizolacyjnej, a my skupiamy się głównie na procesie znajdowania przyczyn defektów, takich jak ogon skurczu i rozwarstwienie spowodowane procesem wytłaczania, które prowadzą do pękania karbów profili termoizolacyjnych ze stopu aluminium podczas gwintowania i laminowania. Rozwiązujemy ten problem poprzez udoskonalenie formy i zastosowanie innych metod.
2 Zjawiska problemowe
Podczas procesu produkcji kompozytowych profili termoizolacyjnych, nagle pojawiły się pęknięcia wsadowe w karbach termoizolacyjnych. Po sprawdzeniu okazało się, że zjawisko pękania ma określony schemat. Wszystkie pęknięcia występują na końcu danego modelu, a ich długość jest taka sama. Znajdują się one w określonym zakresie (20-40 cm od końca) i po pewnym czasie wracają do normy. Zdjęcia po pęknięciu przedstawiono na rysunkach 1 i 2.
3. Znajdowanie problemów
1) Najpierw należy sklasyfikować problematyczne profile i zapisać je razem, sprawdzić zjawisko pękania jeden po drugim i znaleźć wspólne i różne cechy pęknięć. Po wielokrotnym śledzeniu zjawisko pękania ma określony wzór. Wszystkie pęknięcia pojawiają się na końcu jednego modelu. Kształt spękanego modelu to typowy kawałek materiału bez wnęki, a długość pęknięcia mieści się w określonym zakresie. W odległości 20-40 cm od końca pęknięcie powróci do normy po pewnym czasie.
2) Z karty śledzenia produkcji tej partii profili możemy dowiedzieć się numeru formy użytej do produkcji tego typu. W trakcie produkcji sprawdzany jest rozmiar geometryczny wycięcia tego modelu, rozmiar geometryczny paska izolacji cieplnej, właściwości mechaniczne profilu i twardość powierzchni – wszystkie mieszczą się w rozsądnym zakresie.
3) W trakcie procesu produkcji kompozytów monitorowano parametry procesu i operacje produkcyjne. Nie stwierdzono żadnych nieprawidłowości, jednak po wyprodukowaniu partii profili nadal występowały pęknięcia.
4) Po sprawdzeniu pęknięcia w miejscu pęknięcia stwierdzono nieciągłe struktury. Za przyczynę tego zjawiska należy uznać wady ekstruzyjne powstałe w procesie wytłaczania.
5) Z powyższego zjawiska wynika, że przyczyną pęknięć nie jest twardość profilu ani proces kompozytowy, lecz wstępnie ustalono, że są one spowodowane wadami wytłaczania. W celu dalszej weryfikacji przyczyny problemu przeprowadzono następujące testy.
6) Użyj tego samego zestawu form do przeprowadzenia testów na maszynach o różnym tonażu i różnych prędkościach wytłaczania. Użyj maszyny 600-tonowej i maszyny 800-tonowej do przeprowadzenia testu odpowiednio. Oznacz oddzielnie głowicę i ogon materiału i zapakuj je do koszy. Twardość po starzeniu w temperaturze 10-12 HW. Do badania profilu na głowicy i ogonie materiału zastosowano metodę korozji alkalicznej w wodzie. Stwierdzono, że ogon materiału miał zjawisko skurczu i rozwarstwienia. Ustalono, że przyczyną pęknięć był ogon skurczu i rozwarstwienie. Zdjęcia po trawieniu alkalicznym pokazano na rysunkach 2 i 3. Przeprowadzono testy kompozytowe na tej partii profili w celu sprawdzenia zjawiska pękania. Dane testowe pokazano w tabeli 1.
Rysunki 2 i 3
Tabela 1
7) Z danych w powyższej tabeli wynika, że nie ma pęknięć na początku materiału, a największy udział pęknięć występuje na końcu. Przyczyna pęknięć ma niewielki związek z rozmiarem i prędkością maszyny. Największy jest współczynnik pęknięć na końcu materiału, co jest bezpośrednio związane z długością cięcia na końcu materiału. Po namoczeniu pękniętej części w wodzie alkalicznej i zbadaniu jej, pojawi się skurcz i rozwarstwienie. Po odcięciu skurczu i rozwarstwienia pęknięcie nie wystąpi.
4 Metody rozwiązywania problemów i środki zapobiegawcze
1) Aby ograniczyć pękanie karbów spowodowane tym problemem, poprawić wydajność i zmniejszyć ilość odpadów, podjęto następujące działania w celu kontroli produkcji. To rozwiązanie jest odpowiednie dla innych podobnych modeli, w których matryca wytłaczająca jest płaska. Zjawiska skurczu i rozwarstwienia występujące podczas wytłaczania mogą powodować problemy z jakością, takie jak pękanie karbów końcowych podczas łączenia.
2) Podczas odbioru formy należy ściśle kontrolować rozmiar nacięcia; należy użyć pojedynczego kawałka materiału do utworzenia integralnej formy, dodać do formy podwójne komory spawalnicze lub otworzyć formę z pozornym podziałem, aby zmniejszyć wpływ kurczliwości i rozwarstwienia na jakość gotowego produktu.
3) Podczas procesu wytłaczania powierzchnia pręta aluminiowego musi być czysta i wolna od pyłu, oleju i innych zanieczyszczeń. Proces wytłaczania powinien przebiegać w trybie stopniowo zmniejszającym ciśnienie. Może to zmniejszyć prędkość wylotową pod koniec wytłaczania oraz ograniczyć powstawanie ogonów skurczowych i rozwarstwień.
4) Podczas produkcji wytłaczarki stosuje się wytłaczanie niskotemperaturowe i wysokoprędkościowe, a temperatura pręta aluminiowego w maszynie jest regulowana w zakresie 460–480°C. Temperatura formy wynosi 470°C ± 10°C, temperatura cylindra wytłaczarki wynosi około 420°C, a temperatura na wyjściu wytłaczarki wynosi 490–525°C. Po wytłaczaniu włącza się wentylator w celu schłodzenia. Długość resztkowa powinna być większa o ponad 5 mm niż zwykle.
5) Przy produkcji tego typu profili najlepiej jest użyć większej maszyny, aby zwiększyć siłę wytłaczania, poprawić stopień łączenia metali i zapewnić gęstość materiału.
6) Podczas produkcji metodą wytłaczania należy wcześniej przygotować wiadro z wodą alkaliczną. Operator odetnie koniec materiału, aby sprawdzić długość końca skurczu i rozwarstwienie. Czarne paski na powierzchni trawionej alkalicznie wskazują na wystąpienie końca skurczu i rozwarstwienia. Po dalszym cięciu, aż przekrój stanie się jasny i pozbawiony czarnych pasków, należy sprawdzić 3-5 aluminiowych prętów, aby zobaczyć zmiany długości po zakończeniu skurczu i rozwarstwieniu. Aby uniknąć wystąpienia końca skurczu i rozwarstwienia na produktach profilowych, dodaje się 20 cm, zgodnie z najdłuższym odcinkiem, określa się długość końca zestawu form, odcina problematyczną część i rozpoczyna się cięcie gotowego produktu. Podczas operacji, przód i tył materiału można przesuwać i elastycznie ciąć, ale nie wolno dopuścić do wystąpienia wad na produkcie profilowym. Nadzór i kontrola jakości przez maszynę. Jeśli długość końca skurczu i rozwarstwienie wpływają na wydajność, należy zdemontować formę i przyciąć ją do normalnego stanu przed rozpoczęciem normalnej produkcji.
5 Podsumowanie
1) Przebadano kilka partii profili termoizolacyjnych wyprodukowanych powyższymi metodami i nie stwierdzono pęknięć karbowych. Wartości charakterystyczne ścinania wszystkich profili spełniały wymagania normy krajowej GB/T5237.6-2017 „Profile budowlane ze stopów aluminium nr 6, część: profile izolacyjne”.
2) Aby zapobiec wystąpieniu tego problemu, opracowano system codziennej kontroli, który pozwala na wczesne rozwiązywanie problemu i wprowadzanie korekt zapobiegających przedostawaniu się niebezpiecznych profili do procesu kompozytowego, a także ogranicza ilość odpadów w procesie produkcyjnym.
3) Oprócz unikania pęknięć spowodowanych wadami wytłaczania, skurczem i rozwarstwieniem, należy zawsze zwracać uwagę na zjawisko pękania spowodowane czynnikami takimi jak geometria karbu, twardość powierzchni i właściwości mechaniczne materiału oraz parametry procesu kompozytowego.
Edytowane przez May Jiang z MAT Aluminum
Czas publikacji: 22-06-2024
