Profili iz aluminijevih zlitin so na voljo v številnih različicah in specifikacijah, s številnimi proizvodnimi procesi, kompleksnimi tehnologijami in visokimi zahtevami. Med celotnim proizvodnim procesom litja, ekstrudiranja, toplotne obdelave, površinske obdelave, skladiščenja, transporta in pakiranja se neizogibno pojavijo različne napake.
Vzroki in metode odpravljanja površinskih napak:
1. Plast
Vzrok:
Glavni razlog je, da je površina ingota umazana z oljem in prahom ali pa je delovni del sprednjega konca ekstruzijske cevi močno obrabljen, kar povzroči kopičenje umazane kovine okoli elastične cone sprednjega konca. Nastane, ko se drsna površina elastične cone med ekstrudiranjem zvije na obod izdelka. Običajno se pojavi na zadnjem koncu izdelka. V hujših primerih se lahko pojavi tudi na srednjem ali celo na sprednjem koncu izdelka. Obstajajo tudi nerazumne razporeditve lukenj za matrico, preblizu notranje stene ekstruzijske cevi, prekomerna obraba ali deformacija ekstruzijske cevi in ekstruzijske blazinice itd., kar lahko povzroči tudi nanos plasti.
Metoda izločanja:
1) Izboljšajte čistočo površine ingota.
2) Zmanjšajte hrapavost površine ekstruzijskega valja in kalupa ter nemudoma zamenjajte ekstruzijski valj in ekstruzijsko blazinico, ki sta močno obrabljena in zunaj tolerance.
3) Izboljšajte zasnovo kalupa in namestite luknjo za matrico čim dlje od roba ekstruzijskega valja.
4) Zmanjšajte razliko med premerom ekstruzijske blazinice in notranjim premerom ekstruzijskega valja ter zmanjšajte preostalo umazano kovino v oblogi ekstruzijskega valja.
5) Oblogo ekstruzijskega valja ohranite nedotaknjeno ali pa jo pravočasno očistite s tesnilom.
6) Po rezanju preostalega materiala ga je treba očistiti in ne sme se uporabljati mazalnega olja.
2. Mehurčki ali luščenje
Vzrok:
Vzrok je, da ima notranja struktura ingota napake, kot so ohlapnost, pore in notranje razpoke, ali pa je hitrost ekstrudiranja med fazo polnjenja prehitra in izpuh ni dober, zaradi česar se v kovinski izdelek vsesa zrak.
Vzroki za nastanek mehurčkov ali luščenje vključujejo:
1) Ekstruzijski valj in ekstruzijska blazinica sta obrabljena in zunaj tolerance.
2) Ekstruzijski valj in ekstruzijska blazinica sta preveč umazana in obarvana z oljem, vlago, grafitom itd.;
3) Na površini ingota je preveč globokih žlebov v obliki lopate; ali pa so na površini pore, mehurji, ohlapno tkivo in oljni madeži. Vsebnost vodika v ingotu je višja;
4) Pri zamenjavi zlitine cev ni bila očiščena;
5) Temperatura ekstruzijskega valja in ekstruzijskega ingota je previsoka;
6) Velikost ingota presega dovoljeno negativno odstopanje;
7) Ingot je predolg, prehitro napolnjen in temperatura ingota je neenakomerna;
8) Zasnova luknje za rezanje je nerazumna. Ali pa so preostali materiali nepravilno odrezani;
Metoda izločanja:
1) Izboljšati raven rafiniranja, razplinjevanja in litja, da se preprečijo napake, kot so pore, ohlapnost, razpoke in druge napake v ingotu;
2) Razumno oblikujte ujemajoče se dimenzije ekstruzijskega valja in ekstruzijske blazinice; pogosto preverjajte velikost orodja, da zagotovite, da izpolnjuje zahteve.
3) Ekstruzijska blazinica ne sme biti izven tolerance;
4) Pri zamenjavi zlitine je treba valj temeljito očistiti;
5) Upočasnite hitrost faze ekstrudiranja in polnjenja;
6) Površine orodij in ingotov naj bodo čiste, gladke in suhe, da se zmanjša mazanje ekstruzijske blazinice in kalupa;
7) Strogo delovanje, pravilno rezanje preostalih materialov in popoln izpuh;
8) Metoda gradientnega segrevanja ingota se uporablja za zvišanje temperature glave ingota in znižanje temperature repa. Pri polnjenju se najprej deformira glava, plin v valju pa se postopoma izpušča skozi režo med blazinico in steno ekstruzijskega valja;
9) Pogosto preverjajte opremo in instrumente, da preprečite previsoko temperaturo in previsoko hitrost;
10) Orodje in kalup razumno načrtujte in izdelajte ter vodilne in preusmerjevalne luknje načrtujte z notranjim naklonom od 1° do 3°.
3. Razpoke zaradi iztiskanja
Vzrok:
Pojav razpok je povezan z napetostjo in pretokom kovine med postopkom ekstrudiranja. Na primer, periodične površinske razpoke ovirajo omejitve oblike kalupa in učinek kontaktnega trenja pretok po površini surovca. Hitrost pretoka v središču izdelka je večja od hitrosti pretoka zunanje kovine, zato je zunanja kovina izpostavljena dodatni natezni napetosti, središče pa dodatni tlačni napetosti. Nastanek dodatne napetosti spremeni osnovno napetostno stanje v deformacijskem območju, zaradi česar lahko aksialna delovna napetost površinske plasti (superpozicija osnovne napetosti in dodatne napetosti) postane natezna napetost. Ko ta natezna napetost doseže dejansko mejo lomne trdnosti kovine, se na površini pojavijo navznoter širječe razpoke, katerih oblika je povezana s hitrostjo kovine skozi deformacijsko območje.
Metoda izločanja:
1) Zagotoviti, da sestava zlitine izpolnjuje določene zahteve, izboljšati kakovost ingota, zmanjšati vsebnost nečistoč v ingotu, ki povzročajo zmanjšanje plastičnosti, in zmanjšati vsebnost natrija v zlitinah z visoko vsebnostjo magnezija.
2) Strogo izvajajte različne specifikacije ogrevanja in ekstrudiranja ter razumno nadzorujte temperaturo in hitrost ekstrudiranja glede na material in značilnosti izdelka.
3) Izboljšajte zasnovo kalupa, ustrezno povečajte dolžino traku za kalibriranje kalupa in ustrezno povečajte polmer zaobljenja vogalov prečnega prereza. Zlasti mora biti zasnova mostu kalupa, komore spajkalne postaje in polmera vogalov razumna.
4) Izboljšajte učinek homogenizacije ingota in izboljšajte plastičnost in enakomernost zlitine.
5) Kadar pogoji dopuščajo, uporabite metode, kot so ekstruzija z mazanjem, ekstruzija z stožčastim kalupom ali obratna ekstruzija, da zmanjšate neenakomerno deformacijo.
6) Redno pregledujte instrumente in opremo, da zagotovite normalno delovanje.
4. Pomarančna lupina
Vzrok:
Glavni razlog je, da ima notranja struktura izdelka groba zrna. Na splošno velja, da bolj groba kot so zrna, bolj so očitna. Še posebej, če je razteg velik, je večja verjetnost, da se pojavi ta vrsta napake pomarančne lupine.
Metode preprečevanja:
Da bi preprečili pojav napak pomarančne lupine, je glavna stvar izbrati ustrezno temperaturo in hitrost ekstrudiranja ter nadzorovati raztezek. Izboljšajte notranjo strukturo ingota in preprečite nastanek grobih zrn.
5. Temne lise
Vzrok:
Glavni razlog je, da je hitrost ohlajanja na kontaktni točki med debelostenskim delom profila in toplotno odpornim filcem (ali grafitnim trakom) veliko manjša, koncentracija trdne raztopine pa je bistveno manjša kot drugje. Zato je notranja struktura drugačna in videz kaže temno barvo.
Metoda izločanja:
Glavna metoda je okrepiti hlajenje izpustne mize in se pri doseganju drsne mize in hladilne postelje ne ustaviti na enem mestu, tako da so izdelki lahko v stiku s toplotno odpornim filcem na različnih mestih, kar izboljša neenakomerne pogoje hlajenja.
6. Tkaninske črte
Vzrok:
Zaradi neenakomerne strukture in sestave ekstrudiranih delov se na izdelkih pojavljajo pasovite črte v smeri ekstrudiranja. Običajno se pojavijo na območjih, kjer se spreminja debelina sten. To je mogoče ugotoviti s korozijo ali eloksiranjem. Pri spreminjanju temperatur korozije lahko pasovi včasih izginejo ali pa se spremenijo v širino in obliko. Vzrok je neenakomerna makroskopska ali mikrostruktura ingota, nezadostna homogenizacija ingota ali napačen ogrevalni sistem za obdelavo ekstrudiranega izdelka.
Metoda izločanja:
1) Ingot je treba prečistiti, da se izognemo uporabi grobozrnatih ingotov.
2) Izboljšajte kalup, izberite ustrezno obliko vodilne votline in obrežite vodilno votlino ali trak za dimenzioniranje kalupa.
7. Vzdolžna varilna linija
Vzrok:
Vzrok je predvsem strukturna razlika med varjenim delom kovinskega toka in drugimi deli kovine v ekstruzijskem kalupu. Lahko pa je vzrok tudi nezadostna dobava aluminija v varilni votlini kalupa med ekstruzijo.
Metoda izločanja:
1) Izboljšajte zasnovo mostne konstrukcije in varilne votline deljene kombinirane kalupe. Na primer s prilagoditvijo razmerja deljenja – razmerja med površino deljene luknje in površino ekstrudiranega izdelka – ter globine varilne votline.
2) Za zagotovitev določenega razmerja ekstrudiranja bodite pozorni na ravnovesje med temperaturo ekstrudiranja in hitrostjo ekstrudiranja.
3) Ne uporabljajte livarskih verig z oljnimi madeži na površini, da preprečite vdor maziv in tujkov v varilni spoj.
4) Na ekstruzijski valj in ekstruzijsko blazinico ne nanašajte olja in ju ohranjajte čista.
5) Ustrezno povečajte dolžino preostalega materiala.
8. Vodoravne varilne črte ali oznake zaustavitve
Vzrok:
Glavni razlog je, da se med neprekinjenim ekstrudiranjem kovina v kalupu slabo zvari s kovino sprednjega dela novo dodane gredice.
Metoda izločanja:
1) Nabrusite rezilo škarij, s katerimi ste odrezali preostali material, in ga poravnajte.
2) Očistite končno površino obdelovanca, da preprečite vdor mazalnega olja in tujkov.
3) Ustrezno zvišajte temperaturo ekstrudiranja in ekstrudirajte počasi in enakomerno.
4) Razumno načrtujte in izberite kalupe za orodja, materiale za kalupe, usklajenost velikosti, trdnost in trdoto.
9. Praske, praske
Vzrok:
Glavni razlog je, da ko se izdelki vodoravno prevažajo z izvlečne mize na mizo za žaganje končnih izdelkov, trdi predmeti štrlijo iz hladilne postelje in opraskajo izdelke. Nekateri od njih se pojavijo med nakladanjem in transportom.
Metoda izločanja:
1) Trak za kalibriranje kalupov mora biti gladek in čist, prav tako pa mora biti gladko orodje za praznjenje kalupa.
2) Pri nameščanju kalupov natančno preverite, da se izognete uporabi kalupov z majhnimi razpokami. Pri načrtovanju kalupa bodite pozorni na polmer zaobljenja.
3) Pravočasno preverite in spolirajte delovni trak kalupa. Trdota kalupa mora biti enakomerna.
4) Pogosto preverjajte hladilno posteljo in mizo za shranjevanje končnih izdelkov. Morata biti gladki, da preprečite, da bi trdi izbokline opraskale izdelke. Vodilna pot je lahko ustrezno namazana.
5) Pri nakladanju je treba namestiti distančnike, ki so mehkejši od končnega izdelka, prevoz in dvigovanje pa morata potekati gladko in previdno.
10. Stiskanje kovin
Vzrok:
Glavni razlog je, da se žlindra aluminijevega oksida, ki nastane v praznem položaju noža v kalupu, oprime ekstrudiranega izdelka in steče v izhodno mizo ali izvlečno mizo, kjer jo valji stisnejo v površino ekstrudiranega materiala. Med anodizacijo se na mestu stiskanja kovine ne tvori oksidni film, vdolbine ali jamice.
Metoda izločanja:
1) Zgladite kalibracijski pas in skrajšajte njegovo dolžino.
2) Prilagodite prazen nož kalibracijskega traku.
3) Spremenite razporeditev lukenj za matrico in poskusite preprečiti, da bi bila ravna površina izdelka pod valji in v stiku z njimi, da preprečite vtiskovanje žlindre aluminijevega oksida.
4) Očistite površino in konce ingota ter se izognite kovinskim ostružkom v mazalnem olju.
11. Druge površinske napake
Vzrok:
1) Med postopkom taljenja in litja je kemična sestava neenakomerna, z kovinskimi vključki, porami in nekovinskimi vključki, notranja struktura oksidnega filma ali kovine pa je neenakomerna.
2) Med postopkom ekstrudiranja sta temperatura in deformacija neenakomerni, hitrost ekstrudiranja je prehitra, hlajenje je neenakomerno in struktura je neenakomerna pri stiku z grafitom in oljem.
3) Zasnova kalupa je nerazumna in prehod med ostrimi vogali kalupa ni gladek. Prazen nož je premajhen in opraska kovino, kalup je slabo obdelan, ima zareze in ni gladek, nitriranje pa ni dobro. Trdota površine je neenakomerna in delovni trak ni gladek.
4) Med postopkom površinske obdelave so koncentracija tekočine za kopel, temperatura in gostota toka nerazumne, postopek obdelave s kislinsko ali alkalno korozijo pa je nepravilen.
Metoda izločanja:
1) Nadzorujte kemično sestavo, optimizirajte postopek litja, okrepite čiščenje, prečiščevanje in homogenizacijo.
2) Postopek homogenizacije ingota zahteva hitro hlajenje.
3) Razumno nadzorujte temperaturo in hitrost ekstrudiranja, da zagotovite enakomerno deformacijo in uporabite razumno dolžino ingota.
4) Izboljšajte metode načrtovanja in izdelave kalupa, povečajte trdoto delovnega traku kalupa in zmanjšajte hrapavost površine.
5) Optimizirajte postopek nitriranja.
6) Strogo nadzorujte postopek površinske obdelave, da preprečite sekundarno poškodbo ali onesnaženje površine med kislinsko ali alkalno korozijo.
Uredil May Jiang iz MAT Aluminum
Čas objave: 28. avg. 2024
