1 Bevezetés
Az alumíniumipar gyors fejlődésével és az alumínium extrudáló gépek kapacitásának folyamatos növekedésével megjelent a porózus alumínium extrudálás technológiája. A porózus alumínium extrudálás nagymértékben javítja az extrudálás termelési hatékonyságát, és magasabb műszaki követelményeket támaszt a formatervezéssel és az extrudálási folyamatokkal szemben.
2 Extrudálási folyamat
Az extrudálási folyamat hatása a porózus öntőforma alumínium extrudálás termelési hatékonyságára főként három szempont szabályozásában tükröződik: az üres hőmérséklet, a forma hőmérséklete és a kilépési hőmérséklet.
2.1 Üres hőmérséklet
Az egyenletes nyersanyag-hőmérséklet jelentős hatással van az extrudálási teljesítményre. A tényleges gyártás során az extrudáló gépeket, amelyek hajlamosak a felületi elszíneződésre, általában több nyersanyagot kezelő kemencékkel fűtik. A több nyersanyagot kezelő kemencék egyenletesebb és alaposabb nyersanyag-fűtést biztosítanak jó szigetelő tulajdonságokkal. Ezenkívül a nagy hatékonyság biztosítása érdekében gyakran alkalmazzák az „alacsony hőmérséklet és nagy sebesség” módszert. Ebben az esetben a nyersanyag hőmérsékletét és a kilépési hőmérsékletet szorosan össze kell hangolni az extrudálási sebességgel, a beállításoknak figyelembe kell venniük az extrudálási nyomás változásait és a nyersanyag felületének állapotát. A nyersanyag hőmérséklet-beállításai a tényleges gyártási körülményektől függenek, de általános irányelvként a porózus forma extrudálásához a nyersanyag hőmérsékletét jellemzően 420-450°C között tartják, a sík szerszámok hőmérsékletét pedig 10-20°C-kal magasabbra állítják be az osztott szerszámokhoz képest.
2.2 Forma hőmérséklete
A helyszíni gyártási tapasztalatok alapján a forma hőmérsékletét 420-450°C között kell tartani. A túlzott melegítési idő a forma eróziójához vezethet működés közben. Továbbá elengedhetetlen a forma megfelelő elhelyezése melegítés közben. A formákat nem szabad túl közel egymáshoz helyezni, ne hagyva köztük némi helyet. A formázó kemence légáramlásának elzárása vagy a nem megfelelő elhelyezés egyenetlen melegítéshez és következetlen extrudáláshoz vezethet.
3 Penésztényező
A formatervezés, a formafeldolgozás és a forma karbantartása kulcsfontosságú az extrudálás alakítása szempontjából, és közvetlenül befolyásolja a termék felületi minőségét, a méretpontosságot és a termelési hatékonyságot. A termelési gyakorlatokra és a közös formatervezési tapasztalatokra támaszkodva elemezzük ezeket a szempontokat.
3.1 Formatervezés
A forma a termékformázás alapja, és kritikus szerepet játszik a termék alakjának, méretpontosságának, felületi minőségének és anyagtulajdonságainak meghatározásában. A magas felületi követelményekkel rendelkező porózus formaprofilok esetében a felületi minőség javítása az elterelő furatok számának csökkentésével és az elterelő hidak elhelyezésének optimalizálásával érhető el, hogy elkerüljék a profil fő dekoratív felületét. Ezenkívül sík szerszámok esetén a fordított áramlású akna kialakítása biztosíthatja az egyenletes fémáramlást a szerszámüregekbe.
3.2 Formázás
A formagyártás során kulcsfontosságú a fémáramlással szembeni ellenállás minimalizálása az áthidalókon. Az elterelő áthidak sima marása biztosítja az elterelő áthidak pozícióinak pontosságát és segít az egyenletes fémáramlás elérésében. A magas felületi minőségi követelményekkel rendelkező profilok, például a napelemek esetében érdemes megfontolni a hegesztőkamra magasságának növelését vagy egy másodlagos hegesztési eljárás alkalmazását a jó hegesztési eredmények biztosítása érdekében.
3.3 Penészkarbantartás
A rendszeres formakarbantartás ugyanilyen fontos. A formák polírozása és a nitrogénes karbantartás megakadályozhatja az olyan problémákat, mint az egyenetlen keménység a formák munkaterületein.
4 Üres minőség
A nyersdarab minősége döntő hatással van a termék felületi minőségére, az extrudálás hatékonyságára és a szerszám károsodására. A rossz minőségű nyersdarabok olyan minőségi problémákhoz vezethetnek, mint a barázdák, az oxidáció utáni elszíneződés és a szerszám élettartamának csökkenése. A nyersdarab minősége magában foglalja az elemek megfelelő összetételét és egyenletességét, amelyek mindkettő közvetlenül befolyásolja az extrudálási teljesítményt és a felület minőségét.
4.1 Kompozíció konfigurációja
Példaként vegyük a napelemprofilokat, a porózus öntőforma extrudálásához használt speciális 6063 ötvözetben a Si, Mg és Fe megfelelő konfigurációja elengedhetetlen az ideális felületi minőség eléréséhez a mechanikai tulajdonságok feláldozása nélkül. A Si és Mg teljes mennyisége és aránya kulcsfontosságú, és a hosszú távú gyártási tapasztalatok alapján a Si+Mg 0,82-0,90% közötti tartományban tartása alkalmas a kívánt felületi minőség eléréséhez.
A nem megfelelő napelemes nyersanyagok elemzése során kiderült, hogy a nyomelemek és szennyeződések instabilak voltak vagy meghaladták a határértékeket, ami jelentősen befolyásolta a felület minőségét. Az olvasztóműben az ötvözés során az elemek hozzáadását körültekintően kell végezni, hogy elkerüljük az instabilitást vagy a nyomelemek feleslegét. Az iparági hulladékosztályozásban az extrudálási hulladék magában foglalja az elsődleges hulladékot, például a forgácsokat és az alapanyagot, a másodlagos hulladék magában foglalja az olyan műveletekből származó utófeldolgozási hulladékot, mint az oxidáció és a porfestés, a hőszigetelő profilok pedig harmadlagos hulladékként vannak besorolva. Az oxidált profilokhoz speciális nyersanyagot kell használni, és általában nem adnak hozzá hulladékot, ha az anyagok elegendőek.
4.2 Üresdarab-gyártási folyamat
A kiváló minőségű nyersdarabok előállításához elengedhetetlen a nitrogénes öblítés időtartamára és az alumínium ülepedési idejére vonatkozó folyamatkövetelmények szigorú betartása. Az ötvözőelemeket jellemzően tömb formájában adják hozzá, és alapos keveréssel gyorsítják fel oldódásukat. A megfelelő keverés megakadályozza az ötvözőelemek lokalizált, nagy koncentrációjú zónáinak kialakulását.
Következtetés
Az alumíniumötvözeteket széles körben használják az új energiahordozókkal működő járművekben, olyan szerkezeti elemekben és alkatrészekben, mint a karosszéria, a motor és a kerekek. Az alumíniumötvözetek fokozott használatát az autóiparban az energiahatékonyság és a környezeti fenntarthatóság iránti igény, valamint az alumíniumötvözet-technológia fejlődése vezérli. A magas felületi minőségi követelményeket támasztó profilok, például a számos belső lyukkal rendelkező és magas mechanikai teljesítményt igénylő alumínium akkumulátortálcák esetében a porózus öntőforma-extrudálás hatékonyságának javítása elengedhetetlen ahhoz, hogy a vállalatok boldogulni tudjanak az energiaátalakítás kontextusában.
Szerkesztette: May Jiang, a MAT Aluminum oldaláról
Közzététel ideje: 2024. május 30.
