Profily z hliníkových zliatin sa dodávajú v mnohých variantoch a špecifikáciách, s mnohými výrobnými procesmi, zložitými technológiami a vysokými požiadavkami. Počas celého výrobného procesu odlievania, extrúzie, tepelného spracovania, povrchovej úpravy, skladovania, prepravy a balenia sa nevyhnutne vyskytnú rôzne chyby.
Príčiny a metódy odstránenia povrchových defektov:
1. Vrstvenie
Príčina:
Hlavným dôvodom je, že povrch ingotu je zafarbený olejom a prachom alebo je pracovná časť predného konca extrúzneho valca silne opotrebovaná, čo spôsobuje hromadenie znečisteného kovu okolo elastickej zóny predného konca. Vzniká, keď sa klzná plocha elastickej zóny počas extrúzie valí do obvodu výrobku. Zvyčajne sa objavuje na zadnom konci výrobku. V závažných prípadoch sa môže objaviť aj v strede alebo dokonca na prednom konci výrobku. Existujú aj neprimerané usporiadania otvorov matrice, príliš blízko k vnútornej stene extrúzneho valca, nadmerné opotrebovanie alebo deformácia extrúzneho valca a extrúznej podložky atď., čo môže tiež spôsobiť vrstvenie.
Metóda eliminácie:
1) Zlepšite čistotu povrchu ingotu.
2) Znížte drsnosť povrchu extrúzneho valca a formy a okamžite vymeňte extrúzny valec a extrúznu podložku, ktoré sú silne opotrebované a mimo tolerancie.
3) Vylepšite dizajn formy a umiestnite otvor matrice čo najďalej od okraja extrúzneho valca.
4) Znížte rozdiel medzi priemerom extrúznej podložky a vnútorným priemerom extrúzneho valca a znížte množstvo zvyškového znečisteného kovu vo výstelke extrúzneho valca.
5) Udržujte výstelku extrúzneho valca neporušenú alebo použite tesnenie na včasné čistenie výstelky.
6) Po odrezaní zostávajúceho materiálu by sa mal tento očistiť a nemal by sa používať mazací olej.
2. Bubliny alebo olupovanie
Príčina:
Príčinou je, že vnútorná štruktúra ingotu má chyby, ako sú uvoľnenie, póry a vnútorné praskliny, alebo je rýchlosť extrúzie počas fázy plnenia príliš vysoká a odsávanie nie je dobré, čo spôsobuje nasávanie vzduchu do kovového výrobku.
Medzi príčiny vzniku bublín alebo odlupovania patria:
1) Extrúzny valec a extrúzna podložka sú opotrebované a mimo tolerancie.
2) Extrúzny valec a extrúzna podložka sú príliš znečistené a zafarbené olejom, vlhkosťou, grafitom atď.;
3) Na povrchu ingotu je príliš veľa hlbokých drážok v tvare lopatky; alebo sú na povrchu ingotu póry, pľuzgiere, uvoľnené tkanivo a olejové škvrny. Obsah vodíka v ingote je vyšší;
4) Pri výmene zliatiny nebola hlaveň vyčistená;
5) Teplota extrúzneho valca a extrúzneho ingotu je príliš vysoká;
6) Veľkosť ingotu presahuje povolenú zápornú odchýlku;
7) Ingot je príliš dlhý, plní sa príliš rýchlo a teplota ingotu je nerovnomerná;
8) Návrh otvoru pre lisovaciu formu je neprimeraný. Alebo zvyšné materiály sú nesprávne narezané;
Metóda eliminácie:
1) Zlepšiť úroveň rafinácie, odplyňovania a odlievania, aby sa predišlo chybám, ako sú póry, uvoľnenie, praskliny a iné chyby v ingote;
2) Rozumne navrhnite zodpovedajúce rozmery extrúzneho valca a extrúznej podložky; často kontrolujte veľkosť nástroja, aby ste sa uistili, že spĺňa požiadavky.
3) Extrúzna podložka nesmie byť mimo tolerancie;
4) Pri výmene zliatiny by sa mal valec dôkladne vyčistiť;
5) Spomalte rýchlosť fázy extrúzie a plnenia;
6) Udržiavajte povrchy nástrojov a ingotov čisté, hladké a suché, aby sa znížilo mazanie extrúznej podložky a formy;
7) Prísna prevádzka, správne rezanie zvyškových materiálov a úplné odsávanie;
8) Metóda gradientného ohrevu ingotov sa používa na dosiahnutie vysokej teploty hlavy ingotov a nízkej teploty chvosta. Pri plnení sa najprv deformuje hlava a plyn vo valci sa postupne vypúšťa cez medzeru medzi podložkou a stenou extrúzneho valca;
9) Často kontrolujte zariadenia a prístroje, aby ste predišli nadmernej teplote a nadmernej rýchlosti;
10) Nástroje a formu navrhnúť a vyrobiť rozumným spôsobom a vodiace a odvádzacie otvory navrhnúť s vnútorným sklonom 1° až 3°.
3. Trhliny spôsobené extrúziou
Príčina:
Výskyt trhlín súvisí s napätím a tokom kovu počas procesu extrúzie. Napríklad povrchové periodické trhliny, obmedzenia tvaru formy a vplyv kontaktného trenia bránia toku povrchu polotovaru. Rýchlosť prúdenia v strede výrobku je väčšia ako rýchlosť prúdenia vonkajšieho kovu, takže vonkajší kov je vystavený dodatočnému ťahovému napätiu a stred je vystavený dodatočnému tlakovému napätiu. Vytvorenie dodatočného napätia mení základný stav napätia v deformačnej zóne, čo spôsobuje, že axiálne pracovné napätie povrchovej vrstvy (superpozícia základného napätia a dodatočného napätia) sa môže zmeniť na ťahové napätie. Keď toto ťahové napätie dosiahne skutočnú medzu pevnosti v lome kovu, na povrchu sa objavia smerom dovnútra sa rozširujúce trhliny, ktorých tvar súvisí s rýchlosťou kovu cez deformačnú zónu.
Metóda eliminácie:
1) Zabezpečiť, aby zloženie zliatiny spĺňalo stanovené požiadavky, zlepšiť kvalitu ingotu, minimalizovať obsah nečistôt v ingote, ktoré spôsobia zníženie plasticity, a minimalizovať obsah sodíka vo zliatinách s vysokým obsahom horčíka.
2) Prísne implementujte rôzne špecifikácie ohrevu a extrúzie a primerane regulujte teplotu a rýchlosť extrúzie podľa materiálu a vlastností produktu.
3) Zlepšite konštrukciu formy, primerane zväčšite dĺžku kalibračného pásu formy a primerane zväčšite polomer zaoblenia rohov prierezu. Najmä konštrukcia mostíka formy, komory spájkovacej stanice a polomeru rohu musí byť primeraná.
4) Zlepšiť homogenizačný účinok ingotu a zlepšiť plasticitu a rovnomernosť zliatiny.
5) Ak to podmienky dovoľujú, použite metódy ako extrúzia mazaním, extrúzia kužeľovou matricou alebo reverzná extrúzia na zníženie nerovnomernej deformácie.
6) Pravidelne kontrolujte prístroje a zariadenia, aby ste zabezpečili ich normálnu prevádzku.
4. Pomarančová kôra
Príčina:
Hlavným dôvodom je, že vnútorná štruktúra produktu má hrubé zrná. Vo všeobecnosti platí, že čím hrubšie sú zrná, tým sú zreteľnejšie. Najmä pri veľkom predĺžení je pravdepodobnosť výskytu tohto druhu pomarančovej kôry vyššia.
Metódy prevencie:
Aby sa predišlo vzniku defektov pomarančovej kôry, je dôležité zvoliť vhodnú teplotu a rýchlosť extrúzie a kontrolovať predĺženie. Zlepší sa vnútorná štruktúra ingotu a zabráni sa hrubým zrnám.
5. Tmavé škvrny
Príčina:
Hlavným dôvodom je, že rýchlosť ochladzovania v mieste kontaktu medzi hrubostennou časťou profilu a žiaruvzdornou plsťou (alebo grafitovým pásikom) je oveľa menšia a koncentrácia tuhého roztoku je výrazne menšia ako inde. Preto je vnútorná štruktúra odlišná a vzhľad má tmavú farbu.
Metóda eliminácie:
Hlavnou metódou je posilniť chladenie vyprázdňovacieho stola a nezastaviť sa na jednom mieste pri dosahovaní posuvného stola a chladiaceho lôžka, aby sa výrobky mohli dotýkať tepelne odolnej plsti v rôznych polohách, čím sa zlepšia nerovnomerné podmienky chladenia.
6. Pruhy z tkaniva
Príčina:
V dôsledku nerovnomernej štruktúry a zloženia extrudovaných dielov sa na výrobkoch objavujú pásovité čiary v smere extrúzie. Vo všeobecnosti sa objavujú v oblastiach, kde sa mení hrúbka steny. To môže byť spôsobené koróziou alebo eloxovaním. Pri zmene teplôt korózie môže pásovanie niekedy zmiznúť alebo zmeniť šírku a tvar. Príčinou je nerovnomerná makroskopická alebo mikroštruktúra ingotu, nedostatočná homogenizácia ingotu alebo nesprávny ohrevný systém na spracovanie extrudovaného výrobku.
Metóda eliminácie:
1) Ingot by mal byť rafinovaný, aby sa predišlo použitiu hrubozrnných ingotov.
2) Vylepšite formu, vyberte vhodný tvar vodiacej dutiny a upravte vodiacu dutinu alebo pás na kalibráciu formy.
7. Pozdĺžna zváracia linka
Príčina:
Je to spôsobené hlavne štrukturálnym rozdielom medzi zváranou časťou kovového toku a ostatnými časťami kovu v extrúznej matrici. Alebo to môže byť spôsobené nedostatočným prísunom hliníka do zváracej dutiny formy počas extrúzie.
Metóda eliminácie:
1) Zlepšiť dizajn mostíkovej konštrukcie a zvarovej dutiny delenej kombinovanej formy. Napríklad úpravou pomeru delenia – pomeru plochy deleného otvoru k ploche extrudovaného produktu – a hĺbky zvarovej dutiny.
2) Aby sa zabezpečil určitý pomer extrúzie, venujte pozornosť rovnováhe medzi teplotou extrúzie a rýchlosťou extrúzie.
3) Nepoužívajte odlievacie reťaze s olejovými škvrnami na povrchu, aby ste predišli vmiešaniu mazív a cudzích látok do zvarového spoja.
4) Nenanášajte olej na extrúzny valec a extrúznu podložku a udržiavajte ich čisté.
5) Vhodne zväčšite dĺžku zostávajúceho materiálu.
8. Horizontálne zvarové čiary alebo značky zastavenia
Príčina:
Hlavným dôvodom je, že počas kontinuálneho vytláčania je kov vo forme zle zvarený s kovom predného konca novo pridaného polotovaru.
Metóda eliminácie:
1) Naostrite čepeľ nožníc použitých na strihanie zvyšného materiálu a narovnajte ju.
2) Očistite koncový povrch polotovaru, aby ste zabránili vmiešaniu mazacieho oleja a cudzích látok.
3) Zvýšte primerane teplotu extrúzie a extrúziu vykonávajte pomaly a rovnomerne.
4) Rozumne navrhnúť a vybrať formy na nástroje, materiály foriem, koordináciu veľkostí, pevnosť a tvrdosť.
9. Škrabance, škrabance
Príčina:
Hlavným dôvodom je, že keď sa výrobky prepravujú horizontálne z výsuvného stola na stôl na pílenie hotových výrobkov, tvrdé predmety vyčnievajú z chladiacej podložky a poškriabajú výrobky. Niektoré z nich sa vyskytujú počas nakladania a prepravy.
Metóda eliminácie:
1) Pás na kalibráciu foriem by mal byť hladký a čistý a nástroj na vyprázdňovanie formy by mal byť tiež hladký.
2) Pri inštalácii foriem starostlivo skontrolujte, či sa nepoužívajú formy s malými trhlinami. Pri navrhovaní formy venujte pozornosť polomeru zaoblenia.
3) Okamžite skontrolujte a vyleštite pracovný pás formy. Tvrdosť formy by mala byť rovnomerná.
4) Často kontrolujte chladiacu podložku a skladovací stôl hotových výrobkov. Mali by byť hladké, aby tvrdé výčnelky nepoškriabali výrobky. Vodiaca dráha musí byť riadne mazaná.
5) Pri nakladaní by sa mali umiestniť dištančné podložky, ktoré sú mäkšie ako hotový výrobok, a preprava a zdvíhanie by sa mali vykonávať hladko a opatrne.
10. Lisovanie kovov
Príčina:
Hlavným dôvodom je, že troska z oxidu hlinitého, ktorá vzniká v polohe prázdneho noža vo forme, priľne k extrudovanému produktu a steká do výstupného alebo vysúvacieho stola, kde ju valčeky vtláčajú do povrchu extrudovaného materiálu. Počas anodizácie sa v mieste lisovania kovu nevytvára oxidový film, priehlbiny ani jamky.
Metóda eliminácie:
1) Vyhlaďte kaliaci pás a skráťte jeho dĺžku.
2) Nastavte prázdny nôž kalibračného pásu.
3) Zmeňte rozloženie otvorov matrice a snažte sa vyhnúť umiestneniu rovného povrchu výrobku pod valčeky a v kontakte s nimi, aby ste zabránili vtlačeniu trosky z oxidu hlinitého.
4) Očistite povrch a konce ingotu a zabráňte vniknutiu kovových triesok do mazacieho oleja.
11. Iné povrchové chyby
Príčina:
1) Počas procesu tavenia a odlievania je chemické zloženie nerovnomerné, s kovovými inklúziami, pórmi a nekovovými inklúziami, vnútorná štruktúra oxidového filmu alebo kovu je nerovnomerná.
2) Počas procesu extrúzie sú teplota a deformácia nerovnomerné, rýchlosť extrúzie je príliš rýchla, chladenie je nerovnomerné a štruktúra je pri kontakte s grafitom a olejom nerovnomerná.
3) Konštrukcia formy je nepraktická a prechod medzi ostrými rohmi formy nie je plynulý. Prázdny nôž je príliš malý a škrabe kov, forma je zle spracovaná, má otrepy a nie je hladká a nitridácia nie je dobrá. Tvrdosť povrchu je nerovnomerná a pracovný pás nie je hladký.
4) Počas procesu povrchovej úpravy je koncentrácia kvapaliny v kúpeli, teplota a hustota prúdu neprimeraná a proces úpravy kyslou alebo alkalickou koróziou je nesprávny.
Metóda eliminácie:
1) Kontrolujte chemické zloženie, optimalizujte proces odlievania, posilnite čistenie, zjemňovanie a homogenizáciu.
2) Proces homogenizácie ingotov vyžaduje rýchle chladenie.
3) Primerane regulujte teplotu a rýchlosť extrúzie, aby ste zabezpečili rovnomernú deformáciu a použili primeranú dĺžku ingotu.
4) Zlepšiť konštrukčné a výrobné metódy formy, zvýšiť tvrdosť pracovného pásu formy a znížiť drsnosť povrchu.
5) Optimalizujte proces nitridácie.
6) Prísne kontrolujte proces povrchovej úpravy, aby ste predišli sekundárnemu poškodeniu alebo znečisteniu povrchu počas kyslej alebo alkalickej korózie.
Upravené May Jiang z MAT Aluminum
Čas uverejnenia: 28. augusta 2024
