1 Вступ
Зі швидким розвитком алюмінієвої промисловості та постійним збільшенням тоннажу алюмінієвих екструзійних машин з'явилася технологія екструзії алюмінію в пористі форми. Екструзія алюмінію в пористі форми значно підвищує ефективність виробництва, а також ставить вищі технічні вимоги до проектування прес-форм та процесів екструзії.
2 Процес екструзії
Вплив процесу екструзії на ефективність виробництва пористої алюмінієвої екструзії головним чином відображається в контролі трьох аспектів: температури заготовки, температури форми та температури на виході.
2.1 Температура холостого зразка
Рівномірна температура заготовки має значний вплив на вихід екструзії. У реальному виробництві екструзійні машини, схильні до зміни кольору поверхні, зазвичай нагріваються за допомогою багатозаготовкових печей. Багатозаготовкові печі забезпечують більш рівномірний та ретельний нагрівання заготовки з хорошими ізоляційними властивостями. Крім того, для забезпечення високої ефективності часто використовується метод «низької температури та високої швидкості». У цьому випадку температура заготовки та температура на виході повинні бути точно узгоджені зі швидкістю екструзії, з налаштуваннями, що враховують зміни тиску екструзії та стан поверхні заготовки. Налаштування температури заготовки залежать від фактичних умов виробництва, але як загальне правило, для екструзії пористих форм температура заготовки зазвичай підтримується в межах 420-450°C, при цьому плоскі матриці встановлюються трохи вище на 10-20°C порівняно з розрізними матрицями.
2.2 Температура форми
Виходячи з досвіду виробництва на місці, температуру форми слід підтримувати в межах 420-450°C. Надмірний час нагрівання може призвести до ерозії форми під час роботи. Крім того, вкрай важливо правильно розміщувати форму під час нагрівання. Форми не слід складати занадто близько одна до одної, залишаючи між ними певний простір. Блокування виходу повітря з формотворчої печі або неправильне розміщення може призвести до нерівномірного нагрівання та нестабільної екструзії.
3 фактори появи цвілі
Проектування, обробка та обслуговування прес-форм мають вирішальне значення для формування екструзії та безпосередньо впливають на якість поверхні виробу, точність розмірів та ефективність виробництва. Спираючись на виробничу практику та спільний досвід проектування прес-форм, давайте проаналізуємо ці аспекти.
3.1 Проектування прес-форми
Форма є основою формування виробу та відіграє вирішальну роль у визначенні форми, точності розмірів, якості поверхні та властивостей матеріалу виробу. Для пористих профілів форм з високими вимогами до поверхні покращення якості поверхні можна досягти, зменшивши кількість відвідних отворів та оптимізувавши розміщення відвідних містків, щоб уникнути основної декоративної поверхні профілю. Крім того, для плоских штампів використання конструкції шахти зі зворотним потоком може забезпечити рівномірний потік металу в порожнини штампа.
3.2 Обробка прес-форм
Під час обробки форми мінімізація опору течії металу на містках є вирішальною. Плавне фрезерування відвідних містків забезпечує точність їхнього положення та допомагає досягти рівномірного потоку металу. Для профілів з високими вимогами до якості поверхні, таких як сонячні панелі, слід розглянути можливість збільшення висоти зварювальної камери або використання вторинного процесу зварювання, щоб забезпечити хороші результати зварювання.
3.3 Обслуговування прес-форми
Регулярне обслуговування форм не менш важливе. Полірування форм та впровадження азотування можуть запобігти таким проблемам, як нерівномірна твердість у робочих зонах форм.
4 Якість порожнього
Якість заготовки має вирішальний вплив на якість поверхні виробу, ефективність екструзії та пошкодження форми. Заготовки низької якості можуть призвести до проблем з якістю, таких як канавки, зміна кольору після окислення та скорочення терміну служби форми. Якість заготовки включає правильний склад та однорідність елементів, що безпосередньо впливає на результат екструзії та якість поверхні.
4.1 Конфігурація композиції
Візьмемо як приклад профілі сонячних панелей, правильна конфігурація Si, Mg та Fe у спеціалізованому сплаві 6063 для екструзії пористих форм є важливою для досягнення ідеальної якості поверхні без шкоди для механічних властивостей. Загальна кількість та пропорція Si та Mg мають вирішальне значення, і, виходячи з багаторічного досвіду виробництва, підтримка Si+Mg у діапазоні 0,82-0,90% є доцільною для отримання бажаної якості поверхні.
Під час аналізу невідповідних заготовок для сонячних панелей було виявлено, що мікроелементи та домішки були нестабільними або перевищували гранично допустимі значення, що суттєво впливало на якість поверхні. Додавання елементів під час легування в плавильному цеху слід проводити обережно, щоб уникнути нестабільності або надлишку мікроелементів. У класифікації відходів галузі відходи екструзії включають первинні відходи, такі як обрізки та основний матеріал, вторинні відходи включають відходи після обробки від таких операцій, як окислення та порошкове покриття, а теплоізоляційні профілі класифікуються як третинні відходи. Для окислених профілів слід використовувати спеціальні заготовки, і, як правило, відходи не додаються, коли матеріалів достатньо.
4.2 Процес виробництва заготовок
Для отримання високоякісних заготовок важливо суворо дотримуватися технологічних вимог щодо тривалості продувки азотом та часу відстоювання алюмінію. Легуючі елементи зазвичай додають у вигляді блоків, а для прискорення їх розчинення використовується ретельне перемішування. Правильне перемішування запобігає утворенню локалізованих зон високої концентрації легуючих елементів.
Висновок
Алюмінієві сплави широко використовуються в транспортних засобах на нових джерелах енергії, зокрема в конструкційних компонентах та деталях, таких як кузов, двигун та колеса. Збільшення використання алюмінієвих сплавів в автомобільній промисловості зумовлене попитом на енергоефективність та екологічну стійкість у поєднанні з досягненнями в технології алюмінієвих сплавів. Для профілів з високими вимогами до якості поверхні, таких як алюмінієві акумуляторні лотки з численними внутрішніми отворами та високими вимогами до механічних характеристик, підвищення ефективності екструзії пористих форм є важливим для процвітання компаній у контексті перетворення енергії.
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 30 травня 2024 р.
