Mówiąc ogólnie, 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 będą się już zwiększać, a gdy jest niższa niż 480°C, wytrzymałość na rozciąganie może być niekwalifikowana.
Jeśli temperatura wytłaczania jest zbyt wysoka, na produkcie pojawią się pęcherzyki, pęknięcia, zarysowania powierzchni, a nawet zadziory z powodu przywierania aluminium do formy. Dlatego też, aby uzyskać produkty o wysokiej jakości powierzchni, często stosuje się stosunkowo niskie temperatury wytłaczania.
Dobry sprzęt jest również kluczowym punktem do poprawy wydajności produkcji wytłaczania aluminium, zwłaszcza trzech głównych części wytłaczarki aluminiowej, pieca grzewczego do prętów aluminiowych i pieca grzewczego do form. Ponadto najważniejszą rzeczą jest posiadanie doskonałego operatora wytłaczania.
Analiza termiczna
Pręty i pręty aluminiowe muszą zostać wstępnie podgrzane przed wytłaczaniem, aby osiągnąć temperaturę zbliżoną do temperatury solvus, tak aby magnez w pręcie aluminiowym mógł się stopić i równomiernie rozpłynąć w materiale aluminiowym. Gdy pręt aluminiowy zostanie włożony do wytłaczarki, temperatura nie zmienia się zbytnio.
Gdy wytłaczarka zaczyna działać, ogromna siła nacisku pręta wytłaczającego wypycha zmiękczony materiał aluminiowy z otworu matrycy, co generuje duże tarcie, które jest przekształcane w temperaturę, tak że temperatura wytłaczanego profilu przekracza temperaturę solvus. W tym momencie magnez topi się i płynie dookoła, co jest niezwykle niestabilne.
Gdy temperatura jest podnoszona, nie może być wyższa od temperatury solidusu, w przeciwnym razie aluminium również się stopi, a profil nie będzie mógł zostać uformowany. Biorąc za przykład stop serii 6000, temperatura pręta aluminiowego powinna być utrzymywana w zakresie 400-540°C, najlepiej 470-500°C.
Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, spowoduje to rozdarcie, jeśli jest zbyt niska, prędkość wytłaczania zostanie zmniejszona, a większość tarcia generowanego przez wytłaczanie zostanie zamieniona na ciepło, powodując wzrost temperatury. Wzrost temperatury jest proporcjonalny do prędkości wytłaczania i ciśnienia wytłaczania.
Temperatura wylotowa powinna być utrzymywana w zakresie 550-575°C, co najmniej powyżej 500-530°C, w przeciwnym razie magnez w stopie aluminium nie może się stopić i wpłynąć na właściwości metalu. Nie może być jednak wyższa od temperatury solidusu, zbyt wysoka temperatura wylotowa spowoduje rozdarcie 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 od temperatury solvus i nie wyższa od temperatury solidus. Różne stopy mają różne temperatury solvus. Na przykład temperatura solvus stopu 6063 wynosi 498°C, podczas gdy stopu 6005 wynosi 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 mogą osiągnąć prędkość ciągnika 80 metrów na minutę.
Prędkość pręta wytłaczającego jest kolejnym ważnym wskaźnikiem produktywności. Mierzy się ją w milimetrach na minutę, a prędkość pręta wytłaczającego jest często bardziej niezawodna niż prędkość ciągnika podczas badania wydajności produkcji.
Temperatura formy jest bardzo ważna dla jakości wytłaczanych profili. Temperatura formy powinna być utrzymywana na poziomie około 426°C przed wytłaczaniem, w przeciwnym razie forma łatwo się zatka lub nawet uszkodzi. Celem hartowania jest „zamrożenie” pierwiastka stopowego magnezu, stabilizacja niestabilnych atomów magnezu i zapobieganie ich osiadaniu, aby zachować wytrzymałość profilu.
Trzy główne metody hartowania obejmują: chłodzenie powietrzem, chłodzenie mgłą wodną, chłodzenie zbiornikiem wodnym. Rodzaj zastosowanego hartowania zależy od prędkości wytłaczania, grubości i wymaganych właściwości fizycznych profilu, zwłaszcza wymagań wytrzymałościowych. Typ stopu jest kompleksowym wskaźnikiem twardości i właściwości sprężystych stopu. Typy stopów aluminium zostały szczegółowo określone przez American Aluminum Association i istnieje pięć podstawowych stanów:
F oznacza „jak wytworzono”.
O oznacza „wyroby kute 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 plastycznie na zimno” lub „utwardzone przez zgniot”.
Temperatura i czas to dwa wskaźniki, które wymagają ścisłej kontroli sztucznego starzenia. W piecu do sztucznego starzenia każda część temperatury musi być taka sama. Chociaż starzenie w niskiej temperaturze może poprawić wytrzymałość profili, wymagany czas musiałby odpowiednio wzrosnąć. Aby uzyskać najlepsze właściwości fizyczne metalu, konieczne jest wybranie odpowiedniego stopu aluminium i jego optymalnej formy, zastosowanie odpowiedniego trybu hartowania, kontrolowanie odpowiedniej temperatury starzenia i czasu starzenia w celu poprawy wydajności, wydajność jest kolejnym ważnym wskaźnikiem wydajności produkcji. Teoretycznie niemożliwe jest osiągnięcie 100% wydajności, ponieważ końce będą przecinać materiał z powodu śladów ściskania ciągników i noszy.
Edytowane przez May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 05-06-2023
