1 Uvod
S hitrim razvojem industrije aluminija in nenehnim povečevanjem tonaže strojev za iztiskanje aluminija se je pojavila tehnologija iztiskanja aluminija v porozne kalupe. Ekstrudiranje poroznega kalupa iz aluminija močno izboljša proizvodno učinkovitost ekstrudiranja in postavlja tudi višje tehnične zahteve za načrtovanje kalupov in postopke ekstrudiranja.
2 Postopek iztiskanja
Vpliv postopka iztiskanja na proizvodno učinkovitost iztiskanja aluminija iz poroznih kalupov se odraža predvsem v nadzoru treh vidikov: slepe temperature, temperature kalupa in izstopne temperature.
2.1 Slepa temperatura
Enakomerna slepa temperatura pomembno vpliva na rezultat iztiskanja. V dejanski proizvodnji se stroji za ekstrudiranje, ki so nagnjeni k razbarvanju površine, običajno segrevajo v pečeh z več praznimi deli. Večdelne peči zagotavljajo bolj enakomerno in temeljito segrevanje slepih delov z dobrimi izolacijskimi lastnostmi. Poleg tega se za zagotovitev visoke učinkovitosti pogosto uporablja metoda "nizke temperature in visoke hitrosti". V tem primeru morata biti slepa temperatura in izhodna temperatura tesno usklajeni s hitrostjo iztiskanja, pri čemer nastavitve upoštevajo spremembe tlaka iztiskanja in stanje surovca. Nastavitve slepe temperature so odvisne od dejanskih proizvodnih pogojev, vendar kot splošno vodilo velja, da se za iztiskanje poroznih kalupov temperature surovca običajno vzdržujejo med 420–450 °C, pri čemer so ravne matrice nastavljene nekoliko višje za 10–20 °C v primerjavi z deljenimi matricami.
2.2 Temperatura kalupa
Glede na izkušnje s proizvodnjo na kraju samem je treba temperaturo kalupa vzdrževati med 420–450 °C. Predolgi časi segrevanja lahko povzročijo erozijo plesni med delovanjem. Poleg tega je bistvenega pomena pravilna namestitev kalupa med segrevanjem. Kalupi ne smejo biti zloženi pretesno skupaj, med njimi naj ostane nekaj prostora. Blokiranje izhoda zraka iz kalupne peči ali neustrezna namestitev lahko povzroči neenakomerno segrevanje in nedosledno iztiskanje.
3 dejavniki plesni
Oblikovanje kalupa, obdelava kalupa in vzdrževanje kalupa so ključnega pomena za oblikovanje ekstruzije in neposredno vplivajo na kakovost površine izdelka, dimenzijsko natančnost in učinkovitost proizvodnje. Na podlagi proizvodnih praks in skupnih izkušenj z oblikovanjem kalupov analizirajmo te vidike.
3.1 Oblikovanje kalupa
Kalup je temelj oblikovanja izdelka in ima ključno vlogo pri določanju oblike, dimenzijske natančnosti, kakovosti površine in lastnosti materiala izdelka. Za porozne profile kalupov z visokimi površinskimi zahtevami je mogoče izboljšati kakovost površine z zmanjšanjem števila preusmerjevalnih lukenj in optimizacijo postavitve preusmerjevalnih mostov, da se izognemo glavni dekorativni površini profila. Poleg tega lahko za ploščate matrice uporaba oblike jame z obratnim tokom zagotovi enakomeren pretok kovine v votline matrice.
3.2 Obdelava plesni
Med obdelavo kalupov je ključnega pomena zmanjšanje odpornosti na pretok kovine na mostovih. Gladko rezkanje odvodnih mostičkov zagotavlja natančnost položajev odvodnih mostičkov in pomaga doseči enakomeren pretok kovine. Za profile z visokimi zahtevami glede kakovosti površine, kot so sončni kolektorji, razmislite o povečanju višine varilne komore ali uporabi sekundarnega postopka varjenja, da zagotovite dobre rezultate varjenja.
3.3 Vzdrževanje plesni
Enako pomembno je redno vzdrževanje plesni. Poliranje kalupov in izvajanje vzdrževalnih del z nitrogenizacijo lahko prepreči težave, kot je neenakomerna trdota na delovnih območjih kalupov.
4 Prazna kakovost
Kakovost surovca ima odločilen vpliv na kakovost površine izdelka, učinkovitost iztiskanja in poškodbe plesni. Surovci slabe kakovosti lahko povzročijo težave s kakovostjo, kot so brazde, razbarvanje po oksidaciji in krajša življenjska doba kalupa. Kakovost surovca vključuje pravilno sestavo in enotnost elementov, ki neposredno vplivata na iztiskanje in kakovost površine.
4.1 Konfiguracija sestave
Če za primer vzamemo profile solarnih panelov, je pravilna konfiguracija Si, Mg in Fe v specializirani zlitini 6063 za iztiskanje poroznih kalupov bistvena za doseganje idealne kakovosti površine brez ogrožanja mehanskih lastnosti. Skupna količina in delež Si in Mg sta ključna in glede na dolgoletne proizvodne izkušnje je vzdrževanje Si+Mg v območju 0,82-0,90 % primerno za pridobitev želene kakovosti površine.
Pri analizi neskladnih surovcev za solarne panele je bilo ugotovljeno, da so elementi v sledovih in nečistoče nestabilni ali presegajo mejne vrednosti, kar pomembno vpliva na kakovost površine. Dodajanje elementov med legiranjem v talilnici je treba izvajati previdno, da se prepreči nestabilnost ali presežek elementov v sledovih. V klasifikaciji industrijskih odpadkov odpadki iz ekstrudiranja vključujejo primarne odpadke, kot so odrezki in osnovni materiali, sekundarni odpadki vključujejo odpadke po obdelavi iz postopkov, kot sta oksidacija in prašno lakiranje, toplotnoizolacijski profili pa so kategorizirani kot terciarni odpadki. Oksidirani profili morajo uporabljati posebno prazno in na splošno ne bodo dodani odpadki, ko je materialov dovolj.
4.2 Postopek slepe proizvodnje
Za pridobitev visokokakovostnih slepih vzorcev je bistveno strogo upoštevanje zahtev postopka glede trajanja čiščenja z dušikom in časa usedanja aluminija. Legirne elemente običajno dodajamo v obliki blokov, temeljito mešanje pa se uporablja za pospešitev njihovega raztapljanja. Pravilno mešanje preprečuje nastanek lokaliziranih območij z visoko koncentracijo elementov zlitine.
Zaključek
Aluminijeve zlitine se pogosto uporabljajo v novih energetskih vozilih z aplikacijami 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 v kombinaciji z napredkom v tehnologiji aluminijevih zlitin. Za profile z visokimi zahtevami glede kakovosti površine, kot so aluminijasti akumulatorski pladnji s številnimi notranjimi luknjami in visokimi zahtevami glede mehanske zmogljivosti, je izboljšanje učinkovitosti iztiskanja poroznih kalupov bistvenega pomena za uspeh podjetij v okviru pretvorbe energije.
Uredil May Jiang iz MAT Aluminium
Čas objave: 30. maj 2024
