Általánosságban elmondható, hogy a jobb mechanikai tulajdonságok eléréséhez magasabb extrudálási hőmérsékletet kell választani. A 6063 ötvözet esetében azonban, ha az általános extrudálási hőmérséklet magasabb, mint 540 °C, a profil mechanikai tulajdonságai már nem javulnak, és ha 480 °C alá csökken, a szakítószilárdság minősíthetetlen lehet.
Ha az extrudálási hőmérséklet túl magas, buborékok, repedések, felületi karcolások és akár sorják is megjelenhetnek a terméken az alumínium formához való tapadása miatt. Ezért a kiváló felületi minőségű termékek előállítása érdekében gyakran viszonylag alacsony extrudálási hőmérsékletet alkalmaznak.
A jó minőségű berendezések szintén kulcsfontosságúak az alumínium extrudálás termelési hatékonyságának javításában, különösen az alumínium extruder, az alumínium rúdfűtő kemence és a formafűtő kemence három fő eleme esetében. Ezenkívül a legfontosabb egy kiváló extrudáló operátor.
Termikus elemzés
Az alumíniumrudakat és -pálcákat extrudálás előtt elő kell melegíteni, hogy elérjék az oldóhőmérséklethez közeli hőmérsékletet, hogy az alumíniumrúdban lévő magnézium egyenletesen megolvadjon és áramolhasson az alumínium anyagban. Amikor az alumíniumrudat az extruderbe helyezik, a hőmérséklet nem változik jelentősen.
Amikor az extruder elindul, az extrudáló rúd hatalmas nyomóereje kinyomja a meglágyult alumínium anyagot a szerszámfuratból, ami nagy súrlódást generál, ami hőmérsékletté alakul, így az extrudált profil hőmérséklete meghaladja az oldóanyag hőmérsékletét. Ekkor a magnézium megolvad és áramlik, ami rendkívül instabil.
Amikor a hőmérsékletet emelik, az nem lehet magasabb, mint a szolidusz hőmérséklete, különben az alumínium is megolvad, és a profil nem alakítható ki. Egy 6000-es sorozatú ötvözet esetében az alumíniumrúd hőmérsékletét 400-540°C, előnyösen 470-500°C között kell tartani.
Ha a hőmérséklet túl magas, az szakadást okoz, ha túl alacsony, az extrudálási sebesség csökken, és az extrudálás során keletkező súrlódás nagy része hővé alakul, ami a hőmérséklet emelkedését okozza. A hőmérséklet-emelkedés arányos az extrudálási sebességgel és az extrudálási nyomással.
A kimeneti hőmérsékletet 550-575°C között, legalább 500-530°C felett kell tartani, különben az alumíniumötvözetben lévő magnézium nem tud megolvadni, és ez befolyásolja a fém tulajdonságait. De nem lehet magasabb, mint a szolidusz hőmérséklete, a túl magas kimeneti hőmérséklet szakadást okoz, és befolyásolja a profil felületi minőségét.
Az alumíniumrúd optimális extrudálási hőmérsékletét az extrudálási sebességgel kombinálva kell beállítani úgy, hogy az extrudálási hőmérsékletkülönbség ne legyen alacsonyabb, mint az oldás hőmérséklete, és ne legyen magasabb, mint a solidus hőmérséklete. A különböző ötvözetek eltérő oldás hőmérséklettel rendelkeznek. Például a 6063 ötvözet oldás hőmérséklete 498 °C, míg a 6005 ötvözeté 510 °C.
Traktor sebessége
A traktor sebessége a termelési hatékonyság fontos mutatója. Azonban a különböző profilok, formák, ötvözetek, méretek stb. befolyásolhatják a traktor sebességét, ami nem általánosítható. A modern nyugati extrudáló profilgyárak akár 80 méter/perc traktorsebességet is elérhetnek.
Az extrudáló rúd sebessége a termelékenység egy másik fontos mutatója. Milliméter/percben mérik, és az extrudáló rúd sebessége gyakran megbízhatóbb, mint a traktor sebessége a termelési hatékonyság vizsgálatakor.
A forma hőmérséklete nagyon fontos az extrudált profilok minősége szempontjából. Az öntőforma hőmérsékletét extrudálás előtt körülbelül 426°C-on kell tartani, különben könnyen eltömődik, vagy akár károsodik is a forma. A kioltás célja a magnézium ötvözőelem „megfagyasztása”, az instabil magnéziumatomok stabilizálása és leülepedésének megakadályozása a profil szilárdságának megőrzése érdekében.
Három fő edzési módszer létezik: levegőhűtés, vízködhűtés és víztartályhűtés. Az alkalmazott edzés típusa az extrudálási sebességtől, a vastagságtól és a profil kívánt fizikai tulajdonságaitól, különösen a szilárdsági követelményektől függ. Az ötvözet típusa az ötvözet keménységének és rugalmassági tulajdonságainak átfogó jelzése. Az alumíniumötvözetek típusait az Amerikai Alumínium Szövetség részletesen meghatározta, és öt alapvető állapotuk van:
Az F jelentése „előállított”.
Az O jelentése „lágyított kovácsolt termékek”.
A T azt jelenti, hogy „hőkezelt”.
A W azt jelenti, hogy az anyagot oldat hőkezelésnek vetették alá.
A H a nem hőkezelhető, „hidegen alakított” vagy „feszültség alatt edzett” ötvözetekre utal.
A hőmérséklet és az idő két olyan mutató, amelyek szigorú ellenőrzést igényelnek a mesterséges öregítés során. A mesterséges öregítő kemencében a hőmérsékletnek minden egyes részének azonosnak kell lennie. Bár az alacsony hőmérsékletű öregítés javíthatja a profilok szilárdságát, a szükséges időt ennek megfelelően növelni kell. A legjobb fém fizikai tulajdonságainak eléréséhez ki kell választani a megfelelő alumíniumötvözetet és annak optimális formáját, megfelelő edzési módot kell alkalmazni, valamint szabályozni kell a megfelelő öregítési hőmérsékletet és öregítési időt a hozam javítása érdekében. A hozam a termelési hatékonyság másik fontos mutatója. Elméletileg lehetetlen 100%-os hozamot elérni, mert a csikkek a traktorok és a nyújtók becsípődési nyomai miatt levágják az anyagot.
Szerkesztette: May Jiang, a MAT Aluminum oldaláról
Közzététel ideje: 2023. június 5.
