1 Sissejuhatus
Alumiiniumitööstuse kiire arengu ja alumiiniumi ekstrusioonimasinate tonnaaži pideva suurenemisega on esile kerkinud poorse vormi alumiiniumi ekstrusiooni tehnoloogia. Alumiiniumi poorne ekstrusioon parandab oluliselt ekstrusiooni tootmistõhusust ja seab ka vormide kujundamisele ja ekstrusiooniprotsessidele kõrgemad tehnilised nõudmised.
2 Ekstrusiooniprotsess
Ekstrusiooniprotsessi mõju poorse vormi alumiiniumi ekstrusiooni tootmise efektiivsusele kajastub peamiselt kolme aspekti juhtimises: tooriku temperatuur, vormi temperatuur ja väljumistemperatuur.
2.1 Tühi temperatuur
Tooriku ühtlane temperatuur mõjutab oluliselt ekstrusiooni väljundit. Tegelikus tootmises kuumutatakse ekstrusioonimasinaid, mis on altid pinna värvimuutusele, tavaliselt mitme tühja ahjuga. Multi-toorikuga ahjud tagavad ühtlasema ja põhjalikuma tühja kütte, millel on head isolatsiooniomadused. Lisaks kasutatakse kõrge efektiivsuse tagamiseks sageli "madala temperatuuri ja suure kiiruse" meetodit. Sel juhul peaksid tooriku temperatuur ja väljumistemperatuur olema tihedalt vastavuses ekstrusioonikiirusega, seadetes võttes arvesse ekstrusioonirõhu muutusi ja tooriku pinna seisukorda. Tooriku temperatuuri seadistused sõltuvad tegelikest tootmistingimustest, kuid üldiselt hoitakse poorse vormi ekstrusiooni puhul tooriku temperatuur tavaliselt vahemikus 420–450 °C, kusjuures lamedad stantsid seatakse 10–20 °C võrra kõrgemaks kui poolitatud stantsid.
2.2 Hallituse temperatuur
Kohapealse tootmiskogemuse põhjal tuleks hallituse temperatuure hoida vahemikus 420–450 °C. Liigne kuumutamisaeg võib töö ajal põhjustada hallituse erosiooni. Lisaks on kütmise ajal vajalik hallituse õige paigutus. Vorme ei tohiks üksteisele liiga tihedalt virna panna, jättes nende vahele ruumi. Vormiahju õhuvoolu väljalaskeava blokeerimine või vale paigutus võib põhjustada ebaühtlast kuumutamist ja ebaühtlast ekstrusiooni.
3 hallituse tegurit
Vormi kujundamine, vormi töötlemine ja vormihooldus on ekstrusioonivormimisel üliolulised ning mõjutavad otseselt toote pinna kvaliteeti, mõõtmete täpsust ja tootmise efektiivsust. Tootmispraktikatest ja jagatud vormide disainimise kogemustest lähtudes analüüsime neid aspekte.
3.1 Hallituse disain
Hallitus on toote moodustamise aluseks ja mängib olulist rolli toote kuju, mõõtmete täpsuse, pinnakvaliteedi ja materjali omaduste määramisel. Kõrgete pinnanõuetega poorsete vormiprofiilide puhul saab pinnakvaliteeti parandada, vähendades ümbersuunamisavade arvu ja optimeerides ümbersuunamissildade paigutust, et vältida profiili peamist dekoratiivpinda. Lisaks võib lamedate stantside puhul pöördvoolu süvendi konstruktsiooni kasutamine tagada metalli ühtlase voolu matriitsi õõnsustesse.
3.2 Vormide töötlemine
Vormi töötlemise ajal on ülioluline vähendada sildade juures metallivoolu takistust. Suunamissildade sujuv freesimine tagab suunamissildade positsioonide täpsuse ja aitab saavutada ühtlast metallivoolu. Kõrgete pinnakvaliteedinõuetega profiilide, näiteks päikesepaneelide puhul kaaluge heade keevitustulemuste tagamiseks keevituskambri kõrguse suurendamist või sekundaarse keevitusprotsessi kasutamist.
3.3 Hallituse hooldus
Sama oluline on hallituse korrapärane hooldus. Vormide poleerimine ja lämmastiku hoolduse rakendamine võib vältida selliseid probleeme nagu vormide tööpiirkondade ebaühtlane kõvadus.
4 Tühi kvaliteet
Tooriku kvaliteet mõjutab oluliselt toote pinna kvaliteeti, ekstrusiooni efektiivsust ja hallituse kahjustusi. Halva kvaliteediga toorikud võivad põhjustada kvaliteediprobleeme, nagu sooned, värvimuutus pärast oksüdatsiooni ja hallituse eluea lühenemine. Tühja kvaliteet hõlmab elementide õiget koostist ja ühtlust, mis mõlemad mõjutavad otseselt ekstrusiooni väljundit ja pinna kvaliteeti.
4.1 Koostise konfiguratsioon
Võttes näiteks päikesepaneelide profiilid, on Si, Mg ja Fe õige konfiguratsioon spetsiaalses 6063 sulamis poorse vormi ekstrusiooni jaoks hädavajalik ideaalse pinnakvaliteedi saavutamiseks ilma mehaanilisi omadusi kahjustamata. Si ja Mg koguhulk ja osakaal on üliolulised ning pikaajalise tootmiskogemuse põhjal on soovitud pinnakvaliteedi saavutamiseks sobiv Si+Mg hoidmine vahemikus 0,82-0,90%.
Nõuetele mittevastavate päikesepaneelide toorikute analüüsimisel leiti, et mikroelemendid ja lisandid olid ebastabiilsed või ületasid piirnorme, mõjutades oluliselt pinna kvaliteeti. Elementide lisamine sulatustsehhis legeerimise ajal tuleks teha ettevaatlikult, et vältida ebastabiilsust või mikroelementide liigset kogust. Tööstusharu jäätmete klassifikatsioonis hõlmavad ekstrusioonijäätmed primaarseid jäätmeid, nagu tükid ja alusmaterjal, sekundaarsed jäätmed hõlmavad oksüdatsiooni ja pulbervärvimise järeltöötlemise jäätmeid ning soojusisolatsiooniprofiilid liigitatakse tertsiaarsete jäätmete hulka. Oksüdeeritud profiilide puhul tuleks kasutada spetsiaalset toorikut ja üldjuhul jäätmeid ei lisata, kui materjalidest piisab.
4.2 Tühi tootmisprotsess
Kvaliteetsete toorikute saamiseks on oluline järgida rangelt protsessi nõudeid lämmastiku läbipuhumise kestuse ja alumiiniumi settimise aja kohta. Legeerivad elemendid lisatakse tavaliselt plokkidena ja nende lahustumise kiirendamiseks kasutatakse põhjalikku segamist. Õige segamine hoiab ära sulamielementide lokaalsete kõrge kontsentratsiooniga tsoonide moodustumise.
Järeldus
Alumiiniumsulameid kasutatakse laialdaselt uutes energiasõidukites, mida kasutatakse konstruktsioonikomponentides ja osades, nagu kere, mootor ja rattad. Alumiiniumsulamite suurenenud kasutamine autotööstuses on tingitud nõudlusest energiatõhususe ja keskkonnasäästlikkuse järele koos edusammudega alumiiniumisulamite tehnoloogias. Kõrgete pinnakvaliteedinõuetega profiilide puhul, nagu alumiiniumist akualused, millel on palju sisemisi auke ja kõrged mehaanilised jõudlusnõuded, on poorse vormi ekstrusiooni efektiivsuse parandamine oluline, et ettevõtted saaksid energia muundamise kontekstis areneda.
Toimetanud May Jiang ettevõttest MAT Aluminium
Postitusaeg: 30. mai-2024
