Všeobecne povedané, aby sa dosiahli vyššie mechanické vlastnosti, mala by sa zvoliť vyššia teplota vytláčania. Avšak v prípade zliatiny 6063, keď je všeobecná teplota vytláčania vyššia ako 540 °C, mechanické vlastnosti profilu sa už nezvýšia, a keď je nižšia ako 480 °C, pevnosť v ťahu môže byť nekvalifikovaná.
Ak je teplota vytláčania príliš vysoká, na výrobku sa objavia bubliny, praskliny a povrchové škrabance a dokonca aj otrepy v dôsledku prilepenia hliníka na formu. Preto, aby sa získali produkty s vysokou kvalitou povrchu, často sa používajú relatívne nízke teploty vytláčania.
Dobré vybavenie je tiež kľúčovým bodom na zlepšenie efektívnosti výroby vytláčania hliníka, najmä troch hlavných častí extrudéra hliníka, pece na ohrev hliníkovej tyče a pece na ohrev formy. Okrem toho je najdôležitejšie mať vynikajúceho operátora vytláčania.
Tepelná analýza
Hliníkové tyče a tyče je potrebné pred extrúziou predhriať, aby dosiahli teplotu blízku teplote solvusu, aby sa horčík v hliníkovej tyči mohol roztaviť a rovnomerne prúdiť v hliníkovom materiáli. Keď sa hliníková tyč vloží do extrudéra, teplota sa príliš nemení.
Keď sa extrudér spustí, obrovská tlačná sila vytláčacej tyče vytlačí zmäkčený hliníkový materiál z otvoru matrice, čo vytvára veľké trenie, ktoré sa premieňa na teplotu, takže teplota vytláčaného profilu presahuje teplotu solvusu. V tomto čase sa horčík topí a obteká, čo je mimoriadne nestabilné.
Keď sa teplota zvýši, nesmie byť vyššia ako teplota solidu, inak sa roztopí aj hliník a profil sa nedá vytvarovať. Ak vezmeme ako príklad zliatinu radu 6000, teplota hliníkovej tyče by sa mala udržiavať medzi 400-540 °C, výhodne 470-500 °C.
Ak je teplota príliš vysoká, spôsobí roztrhnutie, ak je príliš nízka, rýchlosť vytláčania sa zníži a väčšina trenia vznikajúceho pri vytláčaní sa premení na teplo, čo spôsobí zvýšenie teploty. Nárast teploty je úmerný rýchlosti extrúzie a extrúznemu tlaku.
Výstupná teplota by sa mala udržiavať medzi 550-575°C, minimálne nad 500-530°C, inak sa horčík v hliníkovej zliatine nemôže roztaviť a ovplyvniť vlastnosti kovu. Nesmie byť však vyššia ako teplota solidu, príliš vysoká výstupná teplota spôsobí roztrhnutie a ovplyvní kvalitu povrchu profilu.
Optimálna teplota extrúzie hliníkovej tyče by mala byť nastavená v kombinácii s rýchlosťou extrúzie tak, aby teplotný rozdiel extrúzie nebol nižší ako teplota solvusu a nie vyšší ako teplota solidu. Rôzne zliatiny majú rôzne teploty solvusu. Napríklad teplota solvusu zliatiny 6063 je 498 °C, zatiaľ čo teplota zliatiny 6005 je 510 °C.
Rýchlosť traktora
Rýchlosť traktora je dôležitým ukazovateľom efektívnosti výroby. Rôzne profily, tvary, zliatiny, veľkosti atď. však môžu ovplyvniť rýchlosť traktora, čo sa nedá zovšeobecniť. Moderné závody na výrobu západných profilov na vytláčanie môžu dosiahnuť rýchlosť traktora 80 metrov za minútu.
Rýchlosť vytláčacej tyče je ďalším dôležitým ukazovateľom produktivity. Meria sa v milimetroch za minútu a rýchlosť vytláčacej tyče je pri skúmaní efektívnosti výroby často spoľahlivejšia ako rýchlosť traktora.
Teplota formy je veľmi dôležitá pre kvalitu extrudovaných profilov. Teplota formy by sa mala pred vytláčaním udržiavať na cca 426°C, inak sa forma ľahko upchá alebo dokonca poškodí. Účelom kalenia je „zmraziť“ legujúci prvok horčík, stabilizovať nestabilné atómy horčíka a zabrániť ich usadzovaniu, aby sa zachovala pevnosť profilu.
Tri hlavné spôsoby kalenia zahŕňajú: chladenie vzduchom, chladenie vodnou hmlou, chladenie vodnej nádrže. Typ použitého kalenia závisí od rýchlosti vytláčania, hrúbky a požadovaných fyzikálnych vlastností profilu, najmä požiadaviek na pevnosť. Typ zliatiny je komplexným ukazovateľom tvrdosti a elastických vlastností zliatiny. Typy hliníkových zliatin boli podrobne špecifikované Americkou asociáciou hliníka a existuje päť základných stavov:
F znamená „ako vyrobené“.
O znamená „žíhané kované výrobky“.
T znamená, že bol „tepelne spracovaný“.
W znamená, že materiál bol tepelne spracovaný roztokom.
H sa vzťahuje na tepelne nespracovateľné zliatiny, ktoré sú „spracované za studena“ alebo „spevnené deformáciou“.
Teplota a čas sú dva indexy, ktoré si vyžadujú prísnu kontrolu umelého starnutia. V peci na umelé starnutie musí byť každá časť teploty rovnaká. Hoci starnutie pri nízkych teplotách môže zlepšiť pevnosť profilov, potrebný čas by sa musel zodpovedajúcim spôsobom predĺžiť. Na dosiahnutie najlepších fyzikálnych vlastností kovu je potrebné zvoliť vhodnú hliníkovú zliatinu a jej optimálnu formu, použiť vhodný režim kalenia, kontrolovať vhodnú teplotu starnutia a dobu starnutia na zlepšenie výťažnosti, výťažnosť je ďalším dôležitým ukazovateľom výroby efektívnosť. Je teoreticky nemožné dosiahnuť 100% výťažnosť, pretože pažby odrežú materiál v dôsledku škvŕn od traktorov a nosidiel.
Editoval May Jiang z MAT Aluminium
Čas odoslania: 05.06.2023
