Ogólnie rzecz biorąc, aby uzyskać wyższe właściwości mechaniczne, należy wybrać wyższą temperaturę wytłaczania. Jednak w przypadku stopu 6063, gdy ogólna temperatura wytłaczania jest wyższa niż 540°C, właściwości mechaniczne profilu nie ulegną poprawie, a gdy jest niższa niż 480°C, wytrzymałość na rozciąganie może być niewystarczająca.
Jeśli temperatura wytłaczania jest zbyt wysoka, na produkcie pojawią się pęcherzyki powietrza, pęknięcia, rysy, a nawet zadziory z powodu przywierania aluminium do formy. Dlatego, aby uzyskać produkty o wysokiej jakości powierzchni, często stosuje się stosunkowo niskie temperatury wytłaczania.
Dobry sprzęt jest również kluczem do poprawy wydajności produkcji wytłaczania aluminium, zwłaszcza trzech głównych elementów: wytłaczarki aluminiowej, pieca do wygrzewania prętów aluminiowych i pieca do wygrzewania form. Ponadto, najważniejsze jest posiadanie doskonałego operatora wytłaczarki.
Analiza termiczna
Pręty i pręty aluminiowe należy podgrzać przed wytłaczaniem do temperatury zbliżonej do temperatury solwusu, aby magnez zawarty w pręcie aluminiowym mógł się stopić i równomiernie rozpłynąć w materiale aluminiowym. Po umieszczeniu pręta aluminiowego w wytłaczarce temperatura nie zmienia się znacząco.
Po uruchomieniu wytłaczarki, ogromna siła nacisku pręta wytłaczającego wypycha zmiękczony materiał aluminiowy z otworu matrycy, co generuje duże tarcie, które przekształca się w temperaturę, tak że temperatura wytłaczanego profilu przekracza temperaturę solwusu. W tym momencie magnez topi się i rozpływa, co jest niezwykle niestabilne.
Podwyższona temperatura nie może być wyższa niż temperatura solidusu, w przeciwnym razie aluminium również ulegnie stopieniu, a profil nie będzie mógł zostać uformowany. Biorąc za przykład stop serii 6000, temperatura pręta aluminiowego powinna wynosić 400–540°C, a najlepiej 470–500°C.
Zbyt wysoka temperatura spowoduje rozdarcie, a zbyt niska – zmniejszenie prędkości wytłaczania, a większość tarcia generowanego podczas wytłaczania zostanie przekształcona w ciepło, co spowoduje wzrost temperatury. Wzrost temperatury jest proporcjonalny do prędkości wytłaczania i ciśnienia wytłaczania.
Temperatura na wylocie powinna mieścić się w przedziale 550–575°C, co najmniej powyżej 500–530°C, w przeciwnym razie magnez zawarty w stopie aluminium nie ulegnie stopieniu i nie wpłynie na właściwości metalu. Nie może być jednak wyższa niż temperatura solidusu, ponieważ zbyt wysoka temperatura na wylocie spowoduje pękanie i wpłynie na jakość powierzchni profilu.
Optymalna temperatura wytłaczania pręta aluminiowego powinna być dostosowana w połączeniu z prędkością wytłaczania, tak aby różnica temperatur wytłaczania nie była niższa niż temperatura solwusu i nie wyższa niż temperatura solidusu. Różne stopy mają różne temperatury solwusu. Na przykład, temperatura solwusu stopu 6063 wynosi 498°C, a stopu 6005 510°C.
Prędkość ciągnika
Prędkość ciągnika jest ważnym wskaźnikiem wydajności produkcji. Jednak różne profile, kształty, stopy, rozmiary itp. mogą wpływać na prędkość ciągnika, czego nie można uogólniać. Nowoczesne zachodnie fabryki profili wytłaczanych osiągają prędkość ciągnika 80 metrów na minutę.
Prędkość tłoczyska to kolejny ważny wskaźnik wydajności. Mierzy się ją w milimetrach na minutę, a prędkość tłoczyska jest często bardziej wiarygodna niż prędkość ciągnika w badaniu efektywności produkcji.
Temperatura formy ma kluczowe znaczenie dla jakości wytłaczanych profili. Przed wytłaczaniem temperatura formy powinna wynosić około 426°C, w przeciwnym razie łatwo ją zatkać, a nawet uszkodzić. Celem hartowania jest „zamrożenie” magnezu, pierwiastka stopowego, stabilizując niestabilne atomy magnezu i zapobiegając ich osadzaniu się, co pozwala zachować wytrzymałość profilu.
Trzy główne metody hartowania obejmują: chłodzenie powietrzem, chłodzenie mgłą wodną i chłodzenie w zbiorniku wodnym. Rodzaj zastosowanego hartowania zależy od prędkości wytłaczania, grubości i wymaganych właściwości fizycznych profilu, a zwłaszcza wymagań wytrzymałościowych. Rodzaj stopu jest kompleksowym wskaźnikiem twardości i sprężystości stopu. Amerykańskie Stowarzyszenie Aluminium szczegółowo określiło rodzaje stopów aluminium, dzieląc je na pięć podstawowych stanów:
F oznacza „jak wytworzono”.
O oznacza „wyroby kute i wyżarzane”.
T oznacza, że został poddany „obróbce cieplnej”.
W oznacza, że materiał został poddany obróbce cieplnej w roztworze.
H odnosi się do stopów niepodlegających obróbce cieplnej, które są „obrobione na zimno” lub „utwardzone przez zgniot”.
Temperatura i czas to dwa wskaźniki, które wymagają ścisłej kontroli podczas sztucznego starzenia. W piecu do sztucznego starzenia wszystkie parametry temperatury muszą być takie same. Chociaż starzenie w niskiej temperaturze może poprawić wytrzymałość profili, wymagany czas musiałby odpowiednio wzrosnąć. Aby uzyskać najlepsze właściwości fizyczne metalu, konieczny jest dobór odpowiedniego stopu aluminium i jego optymalnej formy, zastosowanie odpowiedniego trybu hartowania oraz kontrola odpowiedniej temperatury i czasu starzenia w celu poprawy wydajności. Wydajność jest kolejnym ważnym wskaźnikiem wydajności produkcji. Teoretycznie niemożliwe jest osiągnięcie 100% wydajności, ponieważ doczołowe elementy będą przecinać materiał z powodu śladów po traktorach i noszach.
Edytowane przez May Jiang z MAT Aluminum
Czas publikacji: 05-06-2023
