Na splošno je treba za boljše mehanske lastnosti izbrati višjo temperaturo iztiskanja. Vendar pa se pri zlitini 6063, ko je splošna temperatura iztiskanja višja od 540 °C, mehanske lastnosti profila ne bodo več povečale, in ko je nižja od 480 °C, je lahko natezna trdnost nekvalificirana.
Če je temperatura iztiskanja previsoka, se bodo zaradi lepljenja aluminija na kalup na izdelku pojavili mehurčki, razpoke in površinske praske ter celo robovi. Zato se za pridobitev izdelkov z visoko kakovostjo površine pogosto uporabljajo relativno nizke temperature ekstrudiranja.
Dobra oprema je tudi ključna točka za izboljšanje proizvodne učinkovitosti ekstrudiranja aluminija, zlasti treh glavnih delov aluminijastega ekstruderja, peči za ogrevanje aluminijastih palic in peči za ogrevanje kalupov. Poleg tega je najpomembneje imeti odličnega izvajalca ekstruzije.
Termična analiza
Aluminijaste palice je treba pred ekstruzijo predhodno segreti, da dosežejo temperaturo blizu temperature solvusa, tako da se lahko magnezij v aluminijasti palici stopi in enakomerno teče v aluminijastem materialu. Ko aluminijasto palico vstavimo v ekstruder, se temperatura ne spremeni veliko.
Ko se ekstruder zažene, ogromna potisna sila ekstrudirane palice potisne zmehčan aluminijev material iz luknje matrice, kar povzroči veliko trenja, ki se pretvori v temperaturo, tako da temperatura ekstrudiranega profila preseže temperaturo solvusa. V tem času se magnezij topi in teče naokoli, kar je izjemno nestabilno.
Pri povišani temperaturi le-ta ne sme biti višja od solidus temperature, sicer se bo tudi aluminij stopil in profila ni mogoče oblikovati. Če za primer vzamemo zlitino serije 6000, je treba temperaturo aluminijaste palice ohranjati med 400–540 °C, po možnosti 470–500 °C.
Če je temperatura previsoka, bo povzročila trganje, če je prenizka, se bo hitrost iztiskanja zmanjšala, večina trenja, ki nastane pri iztiskanju, pa se bo pretvorila v toploto, kar bo povzročilo dvig temperature. Dvig temperature je sorazmeren s hitrostjo iztiskanja in tlakom iztiskanja.
Izhodno temperaturo je treba vzdrževati med 550-575 °C, vsaj nad 500-530 °C, sicer se magnezij v aluminijevi zlitini ne more stopiti in vplivati na lastnosti kovine. Vendar ne sme biti višja od solidus temperature, previsoka izhodna temperatura bo povzročila trganje in vplivala na kakovost površine profila.
Optimalno temperaturo iztiskanja aluminijaste palice je treba prilagoditi v kombinaciji s hitrostjo iztiskanja, tako da razlika v temperaturi iztiskanja ni nižja od temperature solvusa in ne višja od temperature solidusa. Različne zlitine imajo različne temperature solvusa. Na primer, temperatura solvusa zlitine 6063 je 498 °C, medtem ko je temperatura zlitine 6005 510 °C.
Hitrost traktorja
Hitrost traktorja je pomemben pokazatelj učinkovitosti proizvodnje. Na hitrost traktorja pa lahko vplivajo različni profili, oblike, zlitine, velikosti itd., česar pa ne gre posploševati. Sodobne zahodne tovarne ekstruzijskih profilov lahko dosežejo hitrost traktorja 80 metrov na minuto.
Hitrost ekstruzijske palice je še en pomemben pokazatelj produktivnosti. Meri se v milimetrih na minuto in hitrost ekstruzijske palice je pogosto zanesljivejša od hitrosti traktorja pri preučevanju učinkovitosti proizvodnje.
Temperatura kalupa je zelo pomembna za kakovost ekstrudiranih profilov. Temperaturo kalupa je treba vzdrževati pri približno 426 °C pred ekstrudiranjem, sicer se zlahka zamaši ali celo poškoduje kalup. Namen kaljenja je "zamrzniti" legirni element magnezij, stabilizirati nestabilne atome magnezija in preprečiti njihovo usedanje, da se ohrani trdnost profila.
Tri glavne metode kaljenja vključujejo: zračno hlajenje, hlajenje z vodno meglo, hlajenje rezervoarja za vodo. Vrsta uporabljenega kaljenja je odvisna od hitrosti iztiskanja, debeline in zahtevanih fizikalnih lastnosti profila, zlasti zahtev glede trdnosti. Vrsta zlitine je celovit pokazatelj trdote in elastičnih lastnosti zlitine. Vrste aluminijevih zlitin je podrobno določilo Ameriško združenje za aluminij in obstaja pet osnovnih stanj:
F pomeni "kot izdelano".
O pomeni "žarjeni kovani izdelki".
T pomeni, da je bil "toplotno obdelan".
W pomeni, da je bil material toplotno obdelan.
H se nanaša na zlitine, ki jih ni mogoče toplotno obdelati in so "hladno obdelane" ali "utrjene".
Temperatura in čas sta dva kazalnika, ki potrebujeta strog nadzor umetnega staranja. V peči za umetno staranje mora biti vsak del temperature enak. Čeprav lahko staranje pri nizkih temperaturah izboljša trdnost profilov, bi se moral zahtevani čas ustrezno povečati. Da bi dosegli najboljše kovinske fizikalne lastnosti, je treba izbrati ustrezno aluminijevo zlitino in njeno optimalno obliko, uporabiti ustrezen način kaljenja, nadzorovati ustrezno temperaturo staranja in čas staranja za izboljšanje izkoristka, izkoristek je še en pomemben indeks proizvodnje učinkovitost. Teoretično je nemogoče doseči 100% izkoristek, ker bodo zadnjice odrezale material zaradi ščipnitev traktorjev in nosil.
Uredil May Jiang iz MAT Aluminium
Čas objave: jun-05-2023
