1 Johdanto
Alumiiniteollisuuden nopean kehityksen ja alumiinipursotuskoneiden tonnimäärän jatkuvan kasvun myötä on syntynyt huokoisen muottialumiinin pursotustekniikka. Huokoisen muottialumiinin pursotus parantaa huomattavasti pursotuksen tuotantotehokkuutta ja asettaa myös korkeampia teknisiä vaatimuksia muotin suunnittelulle ja pursotusprosesseille.
2 Ekstruusioprosessi
Ekstruusioprosessin vaikutus huokoisen muotin alumiiniekstruusioiden tuotantotehokkuuteen heijastuu pääasiassa kolmen näkökohdan hallinnassa: aihion lämpötila, muotin lämpötila ja poistumislämpötila.
2.1 Tyhjän lämpötila
Tasaisella aihion lämpötilalla on merkittävä vaikutus ekstruusiotuottoon. Todellisessa tuotannossa pinnan värjäytymiselle alttiita ekstruusiokoneita lämmitetään yleensä moniaihiouuneilla. Moniaihiouunit tarjoavat tasaisemman ja perusteellisemman aihion lämmityksen ja hyvät eristysominaisuudet. Lisäksi korkean hyötysuhteen varmistamiseksi käytetään usein "matala lämpötila ja suuri nopeus" -menetelmää. Tässä tapauksessa aihion lämpötilan ja poistolämpötilan tulisi olla tarkasti sovitettuja ekstruusionopeuteen, ja asetuksissa tulisi ottaa huomioon ekstruusiopaineen muutokset ja aihion pinnan kunto. Aihion lämpötila-asetukset riippuvat todellisista tuotanto-olosuhteista, mutta yleisenä ohjeena huokoisen muotin ekstruusiossa aihion lämpötila pidetään tyypillisesti 420–450 °C:n välillä, ja tasaisten muottien lämpötilat asetetaan hieman 10–20 °C korkeammiksi verrattuna jaettuihin muotteihin.
2.2 Muotin lämpötila
Paikan päällä saatujen tuotantokokemusten perusteella muotin lämpötila tulisi pitää 420–450 °C:n välillä. Liian pitkät lämmitysajat voivat johtaa muotin eroosioon käytön aikana. Lisäksi muotin oikea sijoittelu lämmityksen aikana on tärkeää. Muotteja ei saa pinota liian tiiviisti yhteen, jolloin niiden väliin jää tilaa. Muottiuunin ilmavirran ulostulon tukkiminen tai väärä sijoittelu voi johtaa epätasaiseen lämmitykseen ja epätasaiseen pursotukseen.
3 hometekijää
Muotin suunnittelu, muotin käsittely ja muotin huolto ovat ratkaisevan tärkeitä suulakepuristuksen muotoilulle ja vaikuttavat suoraan tuotteen pinnan laatuun, mittatarkkuuteen ja tuotantotehokkuuteen. Analysoidaan näitä näkökohtia tuotantokäytäntöjen ja jaettujen muotinsuunnittelukokemusten pohjalta.
3.1 Muottisuunnittelu
Muotti on tuotteen muodostumisen perusta ja sillä on ratkaiseva rooli tuotteen muodon, mittatarkkuuden, pinnanlaadun ja materiaaliominaisuuksien määrittämisessä. Huokoisten muottiprofiilien, joilla on korkeat pintavaatimukset, pinnanlaatua voidaan parantaa vähentämällä ohjausreikien määrää ja optimoimalla ohjaussiltojen sijoittelu profiilin pääkoristepinnan välttämiseksi. Lisäksi litteissä muoteissa käänteisvirtauskuopan käyttö voi varmistaa tasaisen metallin virtauksen muottionteloihin.
3.2 Muotin käsittely
Muotin prosessoinnin aikana on ratkaisevan tärkeää minimoida metallin virtausvastus siltojen kohdalla. Ohjaussiltojen tasainen jyrsintä varmistaa ohjaussiltojen sijainnin tarkkuuden ja auttaa saavuttamaan tasaisen metallin virtauksen. Profiileissa, joilla on korkeat pinnanlaatuvaatimukset, kuten aurinkopaneelit, harkitse hitsauskammion korkeuden nostamista tai toissijaisen hitsausprosessin käyttöä hyvien hitsaustulosten varmistamiseksi.
3.3 Muotin huolto
Muottien säännöllinen huolto on yhtä tärkeää. Muottien kiillotus ja typpihuolto voivat estää ongelmia, kuten epätasaista kovuutta muottien työalueilla.
4 Tyhjän laatu
Aihion laadulla on ratkaiseva vaikutus tuotteen pinnan laatuun, pursotuksen tehokkuuteen ja muotin vaurioihin. Huonolaatuiset aihiot voivat johtaa laatuongelmiin, kuten uriin, värjäytymiseen hapettumisen jälkeen ja muotin käyttöiän lyhenemiseen. Aihion laatuun kuuluu elementtien oikea koostumus ja tasaisuus, jotka molemmat vaikuttavat suoraan pursotuksen tuottoon ja pinnan laatuun.
4.1 Sävellyskonfiguraatio
Esimerkkinä aurinkopaneelien profiileista huokoisen muotin puristamiseen tarkoitetun 6063-seoksen oikea Si-, Mg- ja Fe-koostumus on olennainen ihanteellisen pinnanlaadun saavuttamiseksi mekaanisia ominaisuuksia vaarantamatta. Si:n ja Mg:n kokonaismäärä ja suhde ovat ratkaisevan tärkeitä, ja pitkäaikaisen tuotantokokemuksen perusteella Si+Mg:n pitäminen 0,82–0,90 %:n välillä sopii halutun pinnanlaadun saavuttamiseksi.
Aurinkopaneelien vaatimustenvastaisten aihioiden analyysissä havaittiin, että hivenaineet ja epäpuhtaudet olivat epävakaita tai ylittivät raja-arvot, mikä vaikutti merkittävästi pinnan laatuun. Alkuaineiden lisääminen seostamisen aikana sulatossa tulee tehdä varoen, jotta vältetään epävakaus tai hivenaineiden liikapitoisuus. Alan jäteluokituksessa suulakepuristusjäte sisältää primaarisen jätteen, kuten leikkuujätteet ja perusmateriaalin, sekundaarinen jäte sisältää jälkikäsittelyjätteen, joka syntyy esimerkiksi hapetuksesta ja pulverimaalauksesta, ja lämmöneristysprofiilit luokitellaan tertiääriseksi jätteeksi. Hapettuneille profiileille tulisi käyttää erityisiä aihioita, eikä jätettä yleensä lisätä, kun materiaalia on riittävästi.
4.2 Aihioiden tuotantoprosessi
Korkealaatuisten aihioiden saamiseksi on tärkeää noudattaa tarkasti typpipuhdistuksen kestoa ja alumiinin laskeutumisaikaa koskevia prosessivaatimuksia. Seosaineet lisätään tyypillisesti lohkoina, ja niiden liukenemisen nopeuttamiseksi käytetään perusteellista sekoittamista. Asianmukainen sekoittaminen estää seosaineiden paikallisten, korkeiden pitoisuuksien vyöhykkeiden muodostumisen.
Johtopäätös
Alumiiniseoksia käytetään laajalti uusissa energiankulutuksen ajoneuvoissa, ja niitä käytetään rakenneosissa ja osissa, kuten korissa, moottorissa ja pyörissä. Alumiiniseosten käytön lisääntymistä autoteollisuudessa vauhdittavat energiatehokkuuden ja ympäristön kestävyyden kysyntä yhdistettynä alumiiniseosteknologian kehitykseen. Profiileissa, joilla on korkeat pinnanlaatuvaatimukset, kuten alumiinisissa akkualustoissa, joissa on useita sisäreikiä ja korkeat mekaaniset suorituskykyvaatimukset, huokoisen muotin pursotuksen tehokkuuden parantaminen on välttämätöntä, jotta yritykset voivat menestyä energian muuntamisen yhteydessä.
Toimittanut May Jiang MAT Aluminiumista
Julkaisun aika: 30.5.2024
