Yleisesti ottaen parempien mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi tulisi valita korkeampi ekstruusiolämpötila. Kuitenkin 6063-lejeeringillä, kun yleinen suulakepuristuslämpötila on korkeampi kuin 540 °C, profiilin mekaaniset ominaisuudet eivät enää parane, ja kun se on alle 480 °C, vetolujuus voi olla määrittelemätön.
Jos suulakepuristuslämpötila on liian korkea, tuotteeseen ilmestyy kuplia, halkeamia ja pintanaarmuja ja jopa purseita, koska alumiini on tarttunut muottiin. Siksi korkean pintalaadun omaavien tuotteiden saamiseksi käytetään usein suhteellisen alhaisia ekstruusiolämpötiloja.
Hyvät laitteet ovat myös avainasemassa alumiinin suulakepuristuksen tuotantotehokkuuden parantamisessa, erityisesti alumiinipuristimen, alumiinitankolämmitysuunin ja muotin lämmitysuunin kolmessa pääkappaleessa. Lisäksi tärkeintä on, että sinulla on erinomainen ekstruusiooperaattori.
Lämpöanalyysi
Alumiinitankoja ja -tankoja on esilämmitettävä ennen ekstruusiota, jotta ne saavuttavat lämpötilan, joka on lähellä solvus-lämpötilaa, jotta alumiinitangon magnesium voi sulaa ja virrata tasaisesti alumiinimateriaalissa. Kun alumiinitanko laitetaan suulakepuristimeen, lämpötila ei muutu paljon.
Suulakepuristimen käynnistyessä ekstrudointitangon valtava työntövoima työntää pehmennetyn alumiinimateriaalin ulos suutinreiästä, mikä synnyttää paljon kitkaa, joka muuttuu lämpötilaksi, jolloin ekstrudoidun profiilin lämpötila ylittää solvus-lämpötilan. Tällä hetkellä magnesium sulaa ja virtaa ympäriinsä, mikä on erittäin epävakaa.
Kun lämpötilaa nostetaan, se ei saa olla korkeampi kuin soliduslämpötila, muuten myös alumiini sulaa, eikä profiilia voi muodostaa. Esimerkkinä 6000-sarjan metalliseos alumiinitangon lämpötila tulisi pitää välillä 400-540°C, mieluiten 470-500°C.
Jos lämpötila on liian korkea, se aiheuttaa repeytymistä, jos se on liian alhainen, suulakepuristusnopeus laskee ja suurin osa suulakepuristuksen tuottamasta kitkasta muuttuu lämmöksi, jolloin lämpötila nousee. Lämpötilan nousu on verrannollinen ekstruusionopeuteen ja ekstruusiopaineeseen.
Ulostulolämpötila tulee pitää välillä 550-575°C, vähintään yli 500-530°C, muuten alumiiniseoksessa oleva magnesium ei voi sulaa ja vaikuttaa metallin ominaisuuksiin. Mutta se ei saa olla korkeampi kuin soliduslämpötila, liian korkea ulostulolämpötila aiheuttaa repeytymistä ja vaikuttaa profiilin pinnan laatuun.
Alumiinitangon optimaalinen ekstruusiolämpötila tulee säätää yhdessä suulakepuristusnopeuden kanssa siten, että suulakepuristuslämpötilan ero ei ole pienempi kuin solvus-lämpötila eikä korkeampi kuin solidus-lämpötila. Eri seoksilla on erilaiset solvus-lämpötilat. Esimerkiksi 6063-lejeeringin solvus-lämpötila on 498 °C, kun taas 6005-seoksen solvus-lämpötila on 510 °C.
Traktorin nopeus
Traktorin nopeus on tärkeä tuotannon tehokkuuden mittari. Eri profiilit, muodot, metalliseokset, koot jne. voivat kuitenkin vaikuttaa traktorin nopeuteen, mitä ei voi yleistää. Nykyaikaiset länsimaiset suulakepuristusprofiilitehtaat voivat saavuttaa traktorin nopeuden 80 metriä minuutissa.
Ekstruusiotangon nopeus on toinen tärkeä tuottavuuden indikaattori. Se mitataan millimetreinä minuutissa ja suulakepuristustangon nopeus on usein luotettavampi kuin traktorin nopeus tuotannon tehokkuutta tutkittaessa.
Muotin lämpötila on erittäin tärkeä suulakepuristettujen profiilien laadulle. Muotin lämpötila tulee pitää noin 426°C:ssa ennen ekstruusiota, muuten se tukkeutuu helposti tai jopa vahingoittaa muottia. Karkaisun tarkoituksena on "jäädyttää" seosalkuaine magnesium, stabiloimalla epävakaat magnesiumatomit ja estämään niiden laskeutuminen profiilin lujuuden säilyttämiseksi.
Kolme pääsammutusmenetelmää ovat: ilmajäähdytys, vesisumujäähdytys, vesisäiliön jäähdytys. Käytetty karkaisutapa riippuu ekstruusionopeudesta, paksuudesta ja profiilin vaadituista fysikaalisista ominaisuuksista, erityisesti lujuusvaatimuksista. Seostyyppi on kattava osoitus lejeeringin kovuudesta ja elastisista ominaisuuksista. American Aluminium Association on määrittänyt alumiiniseostyypit yksityiskohtaisesti, ja perustiloja on viisi:
F tarkoittaa "valmistettua".
O tarkoittaa "hehkutettuja muokattuja tuotteita".
T tarkoittaa, että se on "lämpökäsitelty".
W tarkoittaa, että materiaali on liuoslämpökäsitelty.
H viittaa lämpökäsittelemättömiin metalliseoksiin, jotka ovat "kylmämuokattuja" tai "venymäkarkaistuja".
Lämpötila ja aika ovat kaksi indeksiä, jotka tarvitsevat tiukkaa keinotekoisen ikääntymisen valvontaa. Keinotekoisessa vanhentamisuunissa lämpötilan jokaisen osan on oltava sama. Vaikka matalassa lämpötilassa vanheneminen voi parantaa profiilien lujuutta, tarvittavaa aikaa olisi lisättävä vastaavasti. Parhaiden metallin fysikaalisten ominaisuuksien saavuttamiseksi on tarpeen valita sopiva alumiiniseos ja sen optimaalinen muoto, käyttää asianmukaista sammutustilaa, ohjata asianmukaista vanhentamislämpötilaa ja vanhentamisaikaa tuoton parantamiseksi, saanto on toinen tärkeä tuotantoindeksi tehokkuutta. Teoreettisesti on mahdotonta saavuttaa 100 %:n tuottoa, koska puskut leikkaavat materiaalin irti traktoreiden ja paarien puristusjälkien vuoksi.
Toimittanut May Jiang, MAT Aluminium
Postitusaika: 05.06.2023
