1 Uvod
Z naglim razvojem aluminijaste industrije in nenehnim povečevanjem tonaže strojev za ekstrudiranje aluminija se je pojavila tehnologija ekstrudiranja poroznega aluminija v kalupe. Ekstrudiranje poroznega aluminija v kalupe močno izboljša proizvodno učinkovitost ekstrudiranja in hkrati postavlja višje tehnične zahteve glede načrtovanja kalupov in postopkov ekstrudiranja.
2 Postopek ekstrudiranja
Vpliv postopka ekstrudiranja na proizvodno učinkovitost ekstrudiranja poroznega aluminija se odraža predvsem v nadzoru treh vidikov: temperature surovca, temperature kalupa in izhodne temperature.
2.1 Temperatura slepega vzorca
Enotna temperatura surovca ima pomemben vpliv na izhod ekstrudiranja. V dejanski proizvodnji se ekstruzijski stroji, ki so nagnjeni k razbarvanju površine, običajno segrevajo z večplastnimi peči. Večplastne peči zagotavljajo bolj enakomerno in temeljito segrevanje surovca z dobrimi izolacijskimi lastnostmi. Poleg tega se za zagotovitev visoke učinkovitosti pogosto uporablja metoda "nizke temperature in visoke hitrosti". V tem primeru morata biti temperatura surovca in izhodna temperatura tesno usklajeni s hitrostjo ekstrudiranja, pri čemer je treba upoštevati spremembe tlaka ekstrudiranja in stanje površine surovca. Nastavitve temperature surovca so odvisne od dejanskih proizvodnih pogojev, vendar je splošno pravilo za ekstrudiranje poroznih kalupov, da se temperature surovca običajno vzdržujejo med 420 in 450 °C, pri čemer se ploščati matrice nastavijo nekoliko višje za 10–20 °C v primerjavi z deljenimi matricami.
2.2 Temperatura kalupa
Na podlagi izkušenj s proizvodnjo na kraju samem je treba temperaturo kalupov vzdrževati med 420 in 450 °C. Predolg čas segrevanja lahko med delovanjem povzroči erozijo kalupa. Poleg tega je bistvenega pomena pravilna postavitev kalupa med segrevanjem. Kalupi ne smejo biti zloženi pretesno skupaj, da med njimi ne ostane nekaj prostora. Blokiranje izstopa zraka iz kalupne peči ali nepravilna postavitev lahko povzroči neenakomerno segrevanje in nedosledno ekstruzijo.
3 dejavniki plesni
Zasnova kalupa, obdelava kalupa in vzdrževanje kalupa so ključni za oblikovanje ekstruzije in neposredno vplivajo na kakovost površine izdelka, dimenzijsko natančnost in učinkovitost proizvodnje. Analizirajmo te vidike, pri čemer se opiramo na proizvodne prakse in skupne izkušnje z načrtovanjem kalupov.
3.1 Zasnova kalupa
Kalup je osnova za oblikovanje izdelka in igra ključno vlogo pri določanju oblike, dimenzijske natančnosti, kakovosti površine in lastnosti materiala izdelka. Pri poroznih profilih kalupov z visokimi zahtevami glede površine je mogoče izboljšati kakovost površine z zmanjšanjem števila preusmeritvenih lukenj in optimizacijo namestitve preusmeritvenih mostov, da se izognemo glavni dekorativni površini profila. Poleg tega lahko pri ravnih kalupih uporaba zasnove jame z obratnim tokom zagotovi enakomeren pretok kovine v votline kalupa.
3.2 Obdelava kalupov
Med obdelavo kalupov je ključnega pomena zmanjšanje upora proti pretoku kovine na mostovih. Gladko rezkanje preusmeritvenih mostov zagotavlja natančnost položaja preusmeritvenih mostov in pomaga doseči enakomeren pretok kovine. Pri profilih z visokimi zahtevami glede kakovosti površine, kot so sončne celice, razmislite o povečanju višine varilne komore ali uporabi sekundarnega varilnega postopka, da zagotovite dobre rezultate varjenja.
3.3 Vzdrževanje plesni
Redno vzdrževanje kalupov je prav tako pomembno. Poliranje kalupov in izvajanje vzdrževanja z nitrogenizacijo lahko preprečita težave, kot je neenakomerna trdota v delovnih območjih kalupov.
4 Kakovost prazne
Kakovost surovca ima ključno vlogo na kakovost površine izdelka, učinkovitost ekstrudiranja in poškodbe kalupa. Slabokakovostni surovci lahko povzročijo težave s kakovostjo, kot so utori, razbarvanje po oksidaciji in skrajšana življenjska doba kalupa. Kakovost surovca vključuje pravilno sestavo in enakomernost elementov, ki neposredno vplivata na izhod ekstrudiranja in kakovost površine.
4.1 Konfiguracija kompozicije
Če za primer vzamemo profile sončnih panelov, je pravilna konfiguracija Si, Mg in Fe v specializirani zlitini 6063 za ekstruzijo v porozne kalupe bistvena za doseganje idealne kakovosti površine brez ogrožanja mehanskih lastnosti. Skupna količina in delež Si in Mg sta ključnega pomena, na podlagi dolgoletnih proizvodnih izkušenj pa je vzdrževanje Si+Mg v območju 0,82–0,90 % primerno za doseganje želene kakovosti površine.
Pri analizi neskladnih surovcev za sončne panele je bilo ugotovljeno, da so bili elementi v sledovih in nečistoče nestabilni ali so presegli mejne vrednosti, kar je znatno vplivalo na kakovost površine. Dodajanje elementov med legiranjem v talilnici je treba izvajati previdno, da se prepreči nestabilnost ali presežek elementov v sledovih. V industrijski klasifikaciji odpadkov odpadki pri ekstrudiranju vključujejo primarne odpadke, kot so odrezki in osnovni material, sekundarni odpadki vključujejo odpadke po obdelavi, kot sta oksidacija in prašno barvanje, toplotnoizolacijski profili pa so razvrščeni kot terciarni odpadki. Za oksidirane profile je treba uporabiti posebne surovce in na splošno se odpadki ne dodajajo, ko je materialov dovolj.
4.2 Postopek izdelave slepih vzorcev
Za pridobitev visokokakovostnih surovcev je bistveno strogo upoštevanje procesnih zahtev glede trajanja izpiranja z dušikom in časa usedanja aluminija. Legirni elementi se običajno dodajajo v blokih, za pospešitev njihovega raztapljanja pa se uporablja temeljito mešanje. Pravilno mešanje preprečuje nastanek lokaliziranih con visoke koncentracije legirnih elementov.
Zaključek
Aluminijeve zlitine se pogosto uporabljajo v vozilih z novimi viri energije, zlasti v strukturnih komponentah in delih, kot so karoserija, motor in kolesa. Povečana uporaba aluminijevih zlitin v avtomobilski industriji je posledica povpraševanja po energetski učinkovitosti in okoljski trajnosti, skupaj z napredkom v tehnologiji aluminijevih zlitin. Za profile z visokimi zahtevami glede kakovosti površine, kot so aluminijasti pladnji za akumulatorje s številnimi notranjimi luknjami in visokimi zahtevami glede mehanskih lastnosti, je izboljšanje učinkovitosti ekstrudiranja s poroznimi kalupi bistvenega pomena za uspeh podjetij v kontekstu energetske transformacije.
Uredil May Jiang iz MAT Aluminum
Čas objave: 30. maj 2024
