Профилите от алуминиеви сплави се предлагат в много разновидности и спецификации, с много производствени процеси, сложни технологии и високи изисквания. Различни дефекти неизбежно ще се появят по време на целия производствен процес на леене, екструдиране, термична обработка, обработка на повърхността, съхранение, транспортиране и опаковане.
Причини и методи за отстраняване на повърхностни дефекти:
1. Наслояване
Причина:
Основната причина е, че повърхността на слитъка е зацапана с масло и прах или работната част на предния край на екструзионния цилиндър е силно износена, което води до натрупване на мръсен метал около еластичната зона на предния край. Образува се, когато плъзгащата се повърхност на еластичната зона се навие в периферията на продукта по време на екструзия. Обикновено се появява в края на продукта. В тежки случаи може да се появи и в средния край или дори в предния край на продукта. Има и неразумни подредби на отворите на матрицата, твърде близо до вътрешната стена на екструзионния цилиндър, прекомерно износване или деформация на екструзионния цилиндър и екструзионната подложка и т.н., което също може да причини наслояване.
Метод на елиминиране:
1) Подобрете чистотата на повърхността на блока.
2) Намалете грапавостта на повърхността на екструзионния цилиндър и матрицата и незабавно сменете екструзионния цилиндър и екструзионната подложка, които са силно износени и извън толеранса.
3) Подобрете дизайна на матрицата и направете позицията на отвора на матрицата възможно най-далеч от ръба на екструзионния цилиндър.
4) Намалете разликата между диаметъра на екструзионната подложка и вътрешния диаметър на екструдиращия цилиндър и намалете остатъчния мръсен метал в облицовката на екструдиращия цилиндър.
5) Пазете облицовката на екструдиращия цилиндър непокътната или използвайте уплътнение, за да почистите облицовката навреме.
6) След рязане на останалия материал, той трябва да се почисти и не трябва да се допуска смазващо масло.
2. Мехурчета или пилинг
Причина:
Причината е, че вътрешната структура на слитъка има дефекти като разхлабване, пори и вътрешни пукнатини или скоростта на екструдиране е твърде висока по време на етапа на пълнене и изпускането не е добро, което води до всмукване на въздух в металния продукт .
Производствените причини за мехурчета или пилинг включват:
1) Екструзионният цилиндър и екструзионната подложка са износени и извън толеранса.
2) Екструзионният цилиндър и екструзионната подложка са твърде замърсени и изцапани с масло, влага, графит и др.;
3) Има твърде много дълбоки вдлъбнатини на повърхността на блока; или има пори, мехури, разхлабена тъкан и маслени петна по повърхността на блока. Съдържанието на водород в блока е по-високо;
4) Цевта не е почистена при смяна на сплавта;
5) Температурата на екструзионния цилиндър и екструзионния блок са твърде високи;
6) размерът на блока надвишава допустимото отрицателно отклонение;
7) Слитъкът е твърде дълъг, напълва се твърде бързо и температурата на слитъка е неравномерна;
8) Дизайнът на отвора за матрицата е неразумен. Или рязане на останалите материали неправилно;
Метод на елиминиране:
1) Подобрете нивото на рафиниране, обезгазяване и леене, за да предотвратите дефекти като пори, разхлабване, пукнатини и други дефекти в блока;
2) Разумно проектирайте съответстващите размери на екструзионния цилиндър и екструзионната подложка; проверявайте често размера на инструмента, за да се уверите, че отговаря на изискванията.
3) Подложката за екструдиране не може да бъде извън толеранс;
4) При смяна на сплавта цилиндърът трябва да се почисти старателно;
5) Забавете скоростта на етапа на екструдиране и пълнене;
6) Поддържайте повърхностите на инструментите и блоковете чисти, гладки и сухи, за да намалите смазването на екструзионната подложка и формата;
7) Стриктна работа, правилно рязане на остатъчни материали и пълно изпускане;
8) Методът на градиентно нагряване на слитъка се използва, за да се направи температурата на главата на слитъка висока и температурата на опашката ниска. При пълнене главата се деформира първо и газът в цилиндъра постепенно се изпуска през пролуката между подложката и стената на екструзионния цилиндър;
9) Проверявайте често оборудването и инструментите, за да предотвратите прекомерна температура и прекомерна скорост;
10) Проектирайте разумно и изработете инструменталната екипировка и матрицата и проектирайте направляващите отвори и отклоняващите отвори с вътрешен наклон от 1° до 3°.
3. Екструзионни пукнатини
Причина:
Появата на пукнатини е свързана с напрежението и течението на метала по време на процеса на екструдиране. Вземайки повърхностни периодични пукнатини като пример, ограниченията на формата на формата и ефектът от контактното триене възпрепятстват потока на празната повърхност. Скоростта на потока в центъра на продукта е по-голяма от скоростта на потока на външния метал, така че външният метал е подложен на допълнително напрежение на опън, а центърът е подложен на допълнително напрежение на натиск. Генерирането на допълнително напрежение променя основното състояние на напрежение в зоната на деформация, причинявайки аксиалното работно напрежение на повърхностния слой (суперпозицията на основно напрежение и допълнително напрежение) може да се превърне в напрежение на опън. Когато това напрежение на опън достигне действителната граница на якост на счупване на метала, на повърхността ще се появят разширяващи се навътре пукнатини, чиято форма е свързана със скоростта на метала през зоната на деформация.
Метод на елиминиране:
1) Уверете се, че съставът на сплавта отговаря на определените изисквания, подобрете качеството на слитъка, сведете до минимум съдържанието на примеси в слитъка, което ще доведе до намаляване на пластичността, и минимизирайте съдържанието на натрий в сплавите с високо съдържание на магнезий.
2) Прилагайте стриктно различни спецификации за нагряване и екструдиране и разумно контролирайте температурата и скоростта на екструдиране според материала и характеристиките на продукта.
3) Подобрете дизайна на матрицата, увеличете по подходящ начин дължината на лентата за оразмеряване на формата и по подходящ начин увеличете радиуса на филетата на ъглите на напречното сечение. По-специално, дизайнът на моста на формата, камерата на станцията за запояване и радиуса на ъгъла трябва да бъде разумен.
4) Подобрете ефекта на хомогенизиране на слитъка и подобрете пластичността и еднородността на сплавта.
5) Когато условията позволяват, използвайте методи като екструзия със смазване, екструзия с конусна матрица или обратна екструзия, за да намалите неравномерната деформация.
6) Редовно проверявайте инструментите и оборудването, за да осигурите нормална работа.
4. Портокалова кора
Причина:
Основната причина е, че вътрешната структура на продукта има едри зърна. Като цяло, колкото по-груби са зърната, толкова по-очевидни са те. Особено когато удължението е голямо, този вид дефект на портокаловата кора е по-вероятно да се появи.
Методи за превенция:
За да се предотврати появата на дефекти на портокаловата кора, основното е да изберете подходящата температура на екструдиране и скорост на екструдиране и да контролирате удължението. Подобряване на вътрешната структура на блока и предотвратяване на груби зърна.
5. Тъмни петна
Причина:
Основната причина е, че скоростта на охлаждане в контактната точка между дебелостенната част на профила и топлоустойчивия филц (или графитна лента) е много по-малка, а концентрацията на твърдия разтвор е значително по-малка, отколкото другаде. Следователно вътрешната структура е различна и външният вид показва тъмен цвят.
Метод на елиминиране:
Основният метод е да се засили охлаждането на разтоварващата маса и да не се спира на едно място при достигане на плъзгащата се маса и охлаждащото легло, така че продуктите да могат да бъдат в контакт с топлоустойчивия филц на различни позиции, за да се подобрят неравномерните условия на охлаждане.
6. Тъканни ивици
Причина:
Поради неравномерната структура и състав на екструдираните части върху продуктите се появяват лентовидни линии в посоката на екструдиране. Обикновено се появяват в области, където дебелината на стените се променя. Това може да се определи чрез корозия или анодиране. При промяна на температурите на корозия лентите понякога могат да изчезнат или да променят ширината и формата си. Причината се дължи на неравномерна макроскопична или микроструктура на слитъка, недостатъчна хомогенизация на слитъка или неправилна система за нагряване за обработка на екструдиран продукт.
Метод на елиминиране:
1) Слитъкът трябва да бъде рафиниран, за да се избегне използването на едрозърнести блокове.
2) Подобрете формата, изберете подходящата форма на направляващата кухина и отрежете направляващата кухина или лентата за оразмеряване на формата.
7. Линия за надлъжно заваряване
Причина:
Това се дължи главно на структурната разлика между заварената част на металния поток и други части на метала в матрицата за екструдиране. Или може да бъде причинено от недостатъчно снабдяване с алуминий в кухината за заваряване на формата по време на екструдиране.
Метод на елиминиране:
1) Подобрете дизайна на мостовата конструкция и заваръчната кухина на разделената комбинирана форма. Като регулиране на съотношението на разделяне - съотношението на площта на разделения отвор към площта на екструдирания продукт и дълбочината на заваръчната кухина.
2) За да осигурите определено съотношение на екструзия, обърнете внимание на баланса между температурата на екструзия и скоростта на екструзия.
3) Не използвайте леярски вериги с маслени петна по повърхността, за да избегнете смесване на смазочни материали и чужди тела в заваръчната фуга.
4) Не нанасяйте масло върху екструзионния цилиндър и екструзионната подложка и ги поддържайте чисти.
5) Увеличете по подходящ начин дължината на оставащия материал.
8. Хоризонтални заваръчни линии или маркировки за спиране
Причина:
Основната причина е, че по време на непрекъснато екструдиране металът във формата е слабо заварен към предния край на новодобавената заготовка.
Метод на елиминиране:
1) Наточете острието на ножицата, използвана за рязане на останалия материал, и го изправете.
2) Почистете крайната повърхност на заготовката, за да предотвратите смесването на смазочно масло и чужди тела.
3) Увеличете температурата на екструдиране по подходящ начин и екструдирайте бавно и равномерно.
4) Разумно проектиране и избор на форми за инструменти, материали за формите, координация на размера, здравина и твърдост.
9. Драскотини, драскотини
Причина:
Основната причина е, че когато продуктите се транспортират хоризонтално от плъзгащата се маса до масата за рязане на готови продукти, твърди предмети стърчат от охлаждащото легло и надраскат продуктите. Някои от тях възникват по време на товарене и транспортиране.
Метод на елиминиране:
1) Коланът за оразмеряване на формата трябва да е гладък и чист, а инструментът за изпразване на матрицата също трябва да е гладък.
2) Проверявайте внимателно, когато инсталирате форми, за да избегнете използването на форми с малки пукнатини. Обърнете внимание на радиуса на филето, когато проектирате формата.
3) Проверете и полирайте незабавно работния ремък на формата. Твърдостта на формата трябва да е еднаква.
4) Проверявайте често охлаждащото легло и масата за съхранение на готовия продукт. Те трябва да са гладки, за да не могат твърди издатини да надраскат продуктите. Водещата пътека може да бъде правилно смазана.
5) При товарене трябва да се поставят дистанционери, които са по-меки от готовия продукт, а транспортирането и повдигането трябва да се извършват гладко и внимателно.
10. Пресоване на метал
Причина:
Основната причина е, че алуминиевата шлака, генерирана в позицията на празния нож на матрицата, се придържа към екструдирания продукт и се влива в разтоварващата маса или плъзгащата се маса и се притиска към повърхността на екструдирания материал от ролките. По време на анодизиране не се образуват оксиден филм или вдлъбнатини или ями, където металът е пресован.
Метод на елиминиране:
1) Изгладете оразмеряващата лента и скъсете дължината на оразмеряващата лента.
2) Регулирайте празния нож на лентата за оразмеряване.
3) Променете оформлението на отворите на матрицата и се опитайте да избегнете поставянето на плоската повърхност на продукта отдолу и в контакт с ролките, за да предотвратите натискането на алуминиева шлака.
4) Почистете повърхността и краищата на блока и избягвайте метални стружки в смазочното масло.
11. Други повърхностни дефекти
Причина:
1) По време на процеса на топене и леене химическият състав е неравномерен, с метални включвания, пори и неметални включвания, вътрешната структура на оксидния филм или метала е неравномерна.
2) По време на процеса на екструзия температурата и деформацията са неравномерни, скоростта на екструзия е твърде висока, охлаждането е неравномерно и структурата е неравномерна при контакт с графит и масло.
3) Дизайнът на матрицата е неразумен и преходът между острите ъгли на матрицата не е плавен. Празният нож е твърде малък и драска метала, матрицата е лошо обработена, има грапавини и не е гладка, а азотирането не е добро. Твърдостта на повърхността е неравномерна и работният ремък не е гладък.
4) По време на процеса на повърхностна обработка концентрацията на течността във ваната, температурата и плътността на тока са неразумни, а процесът на корозионно третиране с киселинна или алкална корозия е неправилен.
Метод на елиминиране:
1) Контролирайте химическия състав, оптимизирайте процеса на леене, засилете пречистването, усъвършенстването и хомогенизирането.
2) Процесът на хомогенизиране на блока изисква бързо охлаждане.
3) Разумно контролирайте температурата и скоростта на екструдиране, за да осигурите равномерна деформация и използвайте разумна дължина на блока.
4) Подобряване на дизайна и производствените методи на матрицата, увеличаване на твърдостта на работния колан на матрицата и намаляване на грапавостта на повърхността.
5) Оптимизиране на процеса на азотиране.
6) Строго контролирайте процеса на повърхностна обработка, за да предотвратите вторично увреждане или замърсяване на повърхността по време на киселинна или алкална корозия.
Редактирано от May Jiang от MAT Aluminium
Време на публикуване: 28 август 2024 г
