1 Johdanto
Alumiiniteollisuuden nopean kehityksen ja alumiinisuulakepuristuskoneiden vetoisuuden jatkuvan kasvun myötä huokoisen muottialumiinin ekstruusioteknologia on noussut esiin. Huokoinen alumiinipuristus parantaa huomattavasti suulakepuristuksen tuotantotehokkuutta ja asettaa myös korkeampia teknisiä vaatimuksia muotin suunnittelulle ja ekstruusioprosesseille.
2 Ekstruusioprosessi
Suulakepuristusprosessin vaikutus huokoisen muotin alumiinipursotuksen tuotantotehokkuuteen heijastuu pääasiassa kolmen näkökohdan hallinnassa: aihion lämpötila, muotin lämpötila ja poistumislämpötila.
2.1 Tyhjälämpötila
Tasaisella aihion lämpötilalla on merkittävä vaikutus ekstruusiotehoon. Varsinaisessa tuotannossa suulakepuristuskoneet, jotka ovat alttiita pinnan värjäytymiselle, kuumennetaan yleensä moniaihiouuneissa. Moniaihiouunit tarjoavat tasaisempaa ja perusteellisempaa aihiolämmitystä hyvillä eristysominaisuuksilla. Lisäksi korkean hyötysuhteen varmistamiseksi käytetään usein "matala lämpötila ja suuri nopeus" -menetelmää. Tässä tapauksessa aihion lämpötilan ja poistumislämpötilan tulee olla tiukasti yhteensopivat suulakepuristusnopeuteen ja asetuksissa huomioidaan muutokset ekstruusiopaineessa ja aihion pinnan kunto. Aihion lämpötila-asetukset riippuvat todellisista tuotanto-olosuhteista, mutta yleisohjeena huokoisen muottipursotuksen yhteydessä aihioiden lämpötilat pidetään tyypillisesti välillä 420-450 °C, ja litteät muottikappaleet asetetaan hieman 10-20 °C korkeammalle halkaisuihin verrattuna.
2.2 Muotin lämpötila
Paikan päällä saadun tuotantokokemuksen perusteella muotin lämpötilat tulisi pitää välillä 420-450 °C. Liialliset lämmitysajat voivat johtaa homeeroosioon käytön aikana. Lisäksi oikea muotin sijoittaminen lämmityksen aikana on välttämätöntä. Muotteja ei saa pinota liian lähekkäin, jolloin niiden väliin jää tilaa. Muottiuunin ilmavirtauksen tukkiminen tai väärä sijoitus voi johtaa epätasaiseen kuumenemiseen ja epäjohdonmukaiseen pursotukseen.
3 hometekijää
Muotin suunnittelu, muottien käsittely ja muotin huolto ovat tärkeitä ekstruusiomuotoilussa ja vaikuttavat suoraan tuotteen pinnan laatuun, mittatarkkuuteen ja tuotannon tehokkuuteen. Analysoidaan näitä näkökohtia tuotantokäytännöistä ja yhteisistä muottisuunnittelukokemuksista.
3.1 Muotin suunnittelu
Muotti on tuotteen muodostumisen perusta ja sillä on ratkaiseva rooli tuotteen muodon, mittatarkkuuden, pinnan laadun ja materiaaliominaisuuksien määrittelyssä. Huokoisilla muottiprofiileilla, joilla on korkeat pintavaatimukset, pinnan laatua voidaan parantaa vähentämällä poikittaisreikien määrää ja optimoimalla suuntaussiltojen sijoitus profiilin pääkoristepinnan välttämiseksi. Lisäksi litteissä muotteissa käänteisvirtauskuoppamallin käyttö voi varmistaa tasaisen metallin virtauksen muottipesään.
3.2 Muottien käsittely
Muotinkäsittelyn aikana metallin virtausvastuksen minimoiminen siltojen kohdalla on ratkaisevan tärkeää. Ohjaussiltojen jyrsiminen tasaisesti varmistaa kiertosillan asemien tarkkuuden ja auttaa saavuttamaan tasaisen metallin virtauksen. Korkeat pinnanlaatuvaatimukset edellyttävät profiilit, kuten aurinkopaneelit, harkitse hitsauskammion korkeuden lisäämistä tai toissijaisen hitsausprosessin käyttöä hyvän hitsaustuloksen varmistamiseksi.
3.3 Muotin huolto
Säännöllinen muotin huolto on yhtä tärkeää. Muottien kiillottaminen ja typpipitoisuuden ylläpito voi estää ongelmia, kuten epätasaisen kovuuden muottien työskentelyalueilla.
4 Tyhjä laatu
Aihion laadulla on ratkaiseva vaikutus tuotteen pinnan laatuun, ekstruusiotehokkuuteen ja homevaurioihin. Huonolaatuiset aihiot voivat johtaa laatuongelmiin, kuten uriin, värjäytymiseen hapettumisen jälkeen ja muotin lyhenemiseen. Aihion laatu sisältää elementtien oikean koostumuksen ja tasaisuuden, jotka molemmat vaikuttavat suoraan suulakepuristustehoon ja pinnan laatuun.
4.1 Koostumuskokoonpano
Aurinkopaneeliprofiileista esimerkkinä voidaan mainita, että Si:n, Mg:n ja Fe:n oikea konfiguraatio erikoistuneessa 6063-seoksessa huokoiseen muottipursotukseen on välttämätöntä ihanteellisen pinnanlaadun saavuttamiseksi mekaanisista ominaisuuksista tinkimättä. Si:n ja Mg:n kokonaismäärä ja -suhde ovat ratkaisevia, ja pitkäaikaisen tuotantokokemuksen perusteella Si+Mg-pitoisuuden säilyttäminen välillä 0,82-0,90 % on sopivaa halutun pinnanlaadun saavuttamiseksi.
Aurinkopaneelien vaatimustenvastaisten aihioiden analyysissä havaittiin, että hivenaineet ja epäpuhtaudet olivat epävakaita tai ylittivät rajat, mikä vaikutti merkittävästi pinnan laatuun. Alkuaineiden lisääminen sulatossa tapahtuvan seostuksen aikana tulee tehdä huolellisesti, jotta vältetään epävakaus tai hivenaineiden liiallinen määrä. Alan jäteluokituksessa suulakepuristusjätteet sisältävät primäärijätteet, kuten leikkuujätteet ja perusmateriaalit, toissijaiset jätteet sisältävät jälkikäsittelyjätteet, jotka ovat peräisin toiminnoista, kuten hapetus ja jauhemaalaus, ja lämmöneristysprofiilit luokitellaan tertiääriseksi jätteeksi. Hapetetuissa profiileissa tulee käyttää erikoisaihiota, eikä jätettä yleensä lisätä, kun materiaaleja on riittävästi.
4.2 Tyhjä tuotantoprosessi
Korkealaatuisten aihioiden saamiseksi on välttämätöntä noudattaa tiukasti prosessivaatimuksia, jotka koskevat typen huuhteluaikaa ja alumiinin laskeutumisaikaa. Lejeerinkielementtejä lisätään tyypillisesti lohkomuodossa, ja niiden liukenemisen nopeuttamiseksi käytetään perusteellista sekoitusta. Oikea sekoitus estää paikallisten seosalkuaineiden korkean pitoisuuden vyöhykkeiden muodostumisen.
Johtopäätös
Alumiiniseoksia käytetään laajasti uusissa energiaajoneuvoissa, ja niitä käytetään rakenneosissa ja osissa, kuten kori, moottori ja pyörät. Alumiiniseosten lisääntynyt käyttö autoteollisuudessa perustuu energiatehokkuuden ja ympäristön kestävyyden vaatimuksiin yhdistettynä alumiiniseosteknologian edistymiseen. Profiilien, joilla on korkeat pinnanlaatuvaatimukset, kuten alumiiniset akkuhyllyt, joissa on lukuisia sisäreikiä ja korkeat mekaanisen suorituskyvyn vaatimukset, huokoisen muotin suulakepuristuksen tehokkuuden parantaminen on välttämätöntä, jotta yritykset voivat menestyä energian muuntamisen yhteydessä.
Toimittanut May Jiang, MAT Aluminium
Postitusaika: 30.5.2024
