Üldiselt tuleks paremate mehaaniliste omaduste saavutamiseks valida kõrgem ekstrusioonitemperatuur. 6063 sulami puhul aga profiili mehaanilised omadused enam ei parane, kui üldine ekstrusioonitemperatuur on üle 540 °C ja kui see on alla 480 °C, võib tõmbetugevus olla ebapiisav.
Kui ekstrusioonitemperatuur on liiga kõrge, tekivad tootele mullid, praod, pinnakriimustused ja isegi ebatasasused, kuna alumiinium kleepub vormi külge. Seetõttu kasutatakse kõrge pinnakvaliteediga toodete saamiseks sageli suhteliselt madalaid ekstrusioonitemperatuure.
Hea varustus on ka alumiiniumi ekstrusiooni tootmistõhususe parandamise võtmeelement, eriti alumiiniumi ekstruuderi, alumiiniumvarda kuumutusahju ja vormi kuumutusahju puhul. Lisaks on kõige olulisem omada suurepärast ekstrusioonioperaatorit.
Termiline analüüs
Alumiiniumvardad ja -vardad tuleb enne ekstrusiooni eelsoojendada, et saavutada solvuse temperatuuri lähedal olev temperatuur, et alumiiniumvardas olev magneesium saaks sulada ja alumiiniummaterjalis ühtlaselt voolata. Kui alumiiniumvardad ekstruuderisse pannakse, ei muutu temperatuur palju.
Kui ekstruuder käivitub, surub ekstrudeerimisvarda tohutu tõukejõud pehmenenud alumiiniummaterjali vormiavast välja, tekitades palju hõõrdumist, mis muundatakse temperatuuriks, nii et ekstrudeeritud profiili temperatuur ületab solvuse temperatuuri. Sel ajal magneesium sulab ja voolab ringi, mis on äärmiselt ebastabiilne.
Kui temperatuuri tõstetakse, ei tohi see olla kõrgem kui tahke aine temperatuur, vastasel juhul sulab alumiinium ja profiili ei saa moodustada. Näiteks 6000-seeria sulami puhul tuleks alumiiniumvarda temperatuuri hoida vahemikus 400–540 °C, eelistatavalt 470–500 °C.
Liiga kõrge temperatuur põhjustab rebenemist, liiga madal temperatuur vähendab ekstrusioonikiirust ja suurem osa ekstrusioonil tekkivast hõõrdumisest muundatakse soojuseks, põhjustades temperatuuri tõusu. Temperatuuri tõus on proportsionaalne ekstrusioonikiiruse ja ekstrusioonirõhuga.
Väljundtemperatuur peaks olema vahemikus 550–575 °C, vähemalt üle 500–530 °C, vastasel juhul ei saa alumiiniumisulamis sisalduv magneesium sulada ja see mõjutab metalli omadusi. Kuid see ei tohi olla kõrgem tahke aine temperatuurist, kuna liiga kõrge väljundtemperatuur põhjustab rebenemist ja mõjutab profiili pinnakvaliteeti.
Alumiiniumvarda optimaalset ekstrusioonitemperatuuri tuleks reguleerida koos ekstrusioonikiirusega nii, et ekstrusioonitemperatuuri erinevus ei oleks madalam kui solvuse temperatuur ega kõrgem kui tahke aine temperatuur. Erinevatel sulamitel on erinevad solvuse temperatuurid. Näiteks 6063 sulami solvuse temperatuur on 498 °C ja 6005 sulami oma 510 °C.
Traktori kiirus
Traktori kiirus on oluline tootmise efektiivsuse näitaja. Erinevad profiilid, kujud, sulamid, suurused jne võivad aga traktori kiirust mõjutada ning seda ei saa üldistada. Kaasaegsed lääne ekstrusioonprofiilide tehased suudavad saavutada traktori kiiruseks 80 meetrit minutis.
Ekstrusioonvarda kiirus on veel üks oluline tootlikkuse näitaja. Seda mõõdetakse millimeetrites minutis ja ekstrusioonvarda kiirus on tootmise efektiivsuse uurimisel sageli usaldusväärsem kui traktori kiirus.
Vormi temperatuur on ekstrudeeritud profiilide kvaliteedi seisukohalt väga oluline. Vormi temperatuuri tuleks enne ekstrusiooni hoida umbes 426 °C juures, vastasel juhul ummistub vorm kergesti või see isegi kahjustub. Karastamise eesmärk on legeeriva elemendi magneesiumi "külmutamine", ebastabiilsete magneesiumi aatomite stabiliseerimine ja nende settimise takistamine, et säilitada profiili tugevus.
Kolm peamist karastusmeetodit on: õhkjahutus, veeudujahutus ja veepaagiga jahutus. Kasutatava karastuse tüüp sõltub ekstrusioonikiirusest, profiili paksusest ja nõutavatest füüsikalistest omadustest, eriti tugevusnõuetest. Sulami tüüp on sulami kõvaduse ja elastsusomaduste terviklik näitaja. Alumiiniumsulamite tüübid on Ameerika Alumiiniumi Assotsiatsiooni poolt üksikasjalikult määratletud ja seal on viis põhiseisundit:
F tähendab "valmistatud kujul".
O tähendab "lõõmutatud sepistatud tooteid".
T tähendab, et seda on "kuumtöödeldud".
W tähendab, et materjali on kuumutatud lahusega.
H viitab mittekuumtöödeldavatele sulamitele, mis on „külmtöödeldud” või „pingestatud karastatud”.
Temperatuur ja aeg on kaks näitajat, mida tuleb kunstlikul vanandamisel rangelt kontrollida. Kunstlikus vanandusahjus peab temperatuur olema igas osas sama. Kuigi madalal temperatuuril vanandamine võib profiilide tugevust parandada, peab vastavalt pikenema ka vajalik aeg. Parima metalli füüsikaliste omaduste saavutamiseks on vaja valida sobiv alumiiniumisulam ja selle optimaalne vorm, kasutada sobivat karastusrežiimi ning kontrollida sobivat vanandustemperatuuri ja -aega, et parandada saagist. Saagis on veel üks oluline tootmise efektiivsuse näitaja. 100% saagise saavutamine on teoreetiliselt võimatu, sest traktorite ja kanderaamide pigistusjälgede tõttu lõikavad otsad materjali ära.
Toimetanud May Jiang MAT Aluminiumist
Postituse aeg: 05.06.2023
