1 Въведение
С бързото развитие на алуминиевата промишленост и непрекъснатото увеличаване на тонажа на машините за екструдиране на алуминий се появи технологията за екструдиране на порест алуминий. Екструдирането на алуминий с пореста форма значително подобрява производствената ефективност на екструдирането и също така поставя по-високи технически изисквания към дизайна на матрицата и процесите на екструдиране.
2 Процес на екструдиране
Въздействието на процеса на екструдиране върху ефективността на производството на екструдиран алуминий с пореста форма се отразява главно в контрола на три аспекта: празна температура, температура на формата и изходна температура.
2.1 Празна температура
Равномерната празна температура има значително влияние върху екструзионния резултат. В действителното производство, екструзионните машини, които са склонни към обезцветяване на повърхността, обикновено се нагряват с помощта на пещи с няколко заготовки. Многофункционалните пещи осигуряват по-равномерно и цялостно нагряване на заготовки с добри изолационни свойства. Освен това, за да се осигури висока ефективност, често се използва методът „ниска температура и висока скорост“. В този случай температурата на празната заготовка и изходната температура трябва да съответстват точно на скоростта на екструдиране, като настройките отчитат промените в налягането на екструзията и състоянието на повърхността на заготовката. Настройките на температурата на празната заготовка зависят от действителните производствени условия, но като обща насока, за екструдирането на пореста форма температурите на празната заготовка обикновено се поддържат между 420-450°C, като плоските матрици се задават малко по-високо с 10-20°C в сравнение с разделените матрици.
2.2 Температура на матрицата
Въз основа на производствения опит на място, температурите на формата трябва да се поддържат между 420-450°C. Прекомерното време за нагряване може да доведе до ерозия на мухъл по време на работа. Освен това правилното поставяне на формата по време на нагряване е от съществено значение. Формите не трябва да се подреждат твърде плътно една до друга, оставяйки малко разстояние между тях. Блокирането на изхода на въздушния поток на пещта на формата или неправилното поставяне може да доведе до неравномерно нагряване и непоследователно екструдиране.
3 фактора за мухъл
Дизайнът на матрицата, обработката на матрицата и поддръжката на матрицата са от решаващо значение за оформянето на екструзията и влияят пряко върху качеството на повърхността на продукта, точността на размерите и ефективността на производството. Въз основа на производствени практики и споделен опит в дизайна на матрици, нека анализираме тези аспекти.
3.1 Дизайн на матрицата
Мухълът е в основата на формирането на продукта и играе критична роля при определянето на формата, точността на размерите, качеството на повърхността и свойствата на материала на продукта. За профили на пореста форма с високи изисквания към повърхността, подобряването на качеството на повърхността може да се постигне чрез намаляване на броя на отклоняващите отвори и оптимизиране на разположението на отклоняващите мостове, за да се избегне основната декоративна повърхност на профила. Освен това, за плоски матрици, използването на дизайн на яма с обратен поток може да осигури равномерен метален поток в кухините на матрицата.
3.2 Обработка на мухъл
По време на обработката на формата минимизирането на съпротивлението на металния поток при мостовете е от решаващо значение. Гладкото фрезоване на отклоняващите мостове гарантира точността на позициите на отклоняващите мостове и спомага за постигане на равномерен метален поток. За профили с високи изисквания за качество на повърхността, като слънчеви панели, обмислете увеличаване на височината на заваръчната камера или използване на вторичен процес на заваряване, за да осигурите добри резултати от заваряването.
3.3 Поддръжка на мухъл
Редовната поддръжка на матрицата е също толкова важна. Полирането на формите и поддържането на азотиране може да предотврати проблеми като неравномерна твърдост в работните зони на формите.
4 Празно качество
Качеството на заготовката има решаващо влияние върху качеството на повърхността на продукта, ефективността на екструзията и увреждането на мухъл. Заготовките с лошо качество могат да доведат до проблеми с качеството, като канали, обезцветяване след окисляване и намален живот на формата. Качеството на заготовката включва правилния състав и еднородността на елементите, като и двете пряко влияят на екструзионния резултат и качеството на повърхността.
4.1 Конфигурация на състава
Като вземем за пример профилите на слънчевите панели, правилната конфигурация на Si, Mg и Fe в специализираната сплав 6063 за екструдиране на пореста форма е от съществено значение за постигане на идеално качество на повърхността без компромис с механичните свойства. Общото количество и съотношението на Si и Mg са от решаващо значение и въз основа на дългосрочен производствен опит поддържането на Si+Mg в диапазона от 0,82-0,90% е подходящо за получаване на желаното качество на повърхността.
При анализа на несъответстващи заготовки за слънчеви панели беше установено, че микроелементите и примесите са нестабилни или надвишават границите, което значително засяга качеството на повърхността. Добавянето на елементи по време на легирането в топилния цех трябва да се извършва внимателно, за да се избегне нестабилност или излишък на микроелементи. В класификацията на отпадъците в промишлеността отпадъците от екструзия включват първични отпадъци като отломки и основен материал, вторичните отпадъци включват отпадъци от последваща обработка от операции като окисляване и прахово боядисване, а топлоизолационните профили се категоризират като третични отпадъци. Оксидираните профили трябва да използват специална заготовка и обикновено няма да се добавят отпадъци, когато материалите са достатъчни.
4.2 Процес на производство на заготовки
За получаване на висококачествени заготовки е от съществено значение стриктното спазване на изискванията на процеса за продължителност на продухване с азот и време за утаяване на алуминия. Легиращите елементи обикновено се добавят под формата на блокове и се използва старателно смесване, за да се ускори разтварянето им. Правилното смесване предотвратява образуването на локализирани зони с висока концентрация на легиращи елементи.
Заключение
Алуминиевите сплави се използват широко в нови енергийни превозни средства, с приложения в структурни компоненти и части като каросерия, двигател и колела. Увеличеното използване на алуминиеви сплави в автомобилната индустрия се движи от търсенето на енергийна ефективност и екологична устойчивост, съчетано с напредъка в технологията на алуминиеви сплави. За профили с високи изисквания за качество на повърхността, като алуминиеви тави за батерии с множество вътрешни отвори и високи изисквания за механична производителност, подобряването на ефективността на екструдирането на пореста форма е от съществено значение за компаниите, за да процъфтяват в контекста на енергийната трансформация.
Редактирано от May Jiang от MAT Aluminium
Време на публикуване: 30 май 2024 г
