Apskritai, norint gauti didesnes mechanines savybes, reikia pasirinkti aukštesnę ekstruzijos temperatūrą. Tačiau 6063 lydinio atveju, kai bendroji ekstruzijos temperatūra yra aukštesnė nei 540 °C, profilio mechaninės savybės nebedidėja, o kai ji yra žemesnė nei 480 °C, tempiamasis stipris gali būti nekvalifikuotas.
Jei ekstruzijos temperatūra per aukšta, dėl aliuminio prilipimo prie formos ant gaminio atsiras burbuliukų, įtrūkimų, paviršiaus įbrėžimų ir net šerpetojančių atplaišų. Todėl norint gauti aukštos paviršiaus kokybės gaminius, dažnai naudojama santykinai žema ekstruzijos temperatūra.
Gera įranga taip pat yra pagrindinis aliuminio ekstruzijos gamybos efektyvumo gerinimo elementas, ypač trys pagrindiniai aliuminio ekstruderio, aliuminio strypų kaitinimo krosnies ir liejimo kaitinimo krosnies elementai. Be to, svarbiausia yra turėti puikų ekstruzijos operatorių.
Terminė analizė
Aliuminio strypai ir juostos prieš ekstruziją turi būti pašildyti, kad pasiektų temperatūrą, artimą tirpimo temperatūrai, kad aliuminio strype esantis magnis galėtų išsilydyti ir tolygiai tekėti aliuminio medžiagoje. Kai aliuminio strypas įdedamas į ekstruderį, temperatūra labai nesikeičia.
Kai ekstruderis įsijungia, didžiulė ekstruzijos strypo stūmimo jėga išstumia suminkštėjusią aliuminio medžiagą iš formos skylės, todėl susidaro didelė trintis, kuri paverčiama temperatūra, todėl ekstruzinio profilio temperatūra viršija solvuso temperatūrą. Šiuo metu magnis išsilydo ir teka, o tai yra itin nestabilu.
Keliant temperatūrą, ji neturi būti aukštesnė už kietosios medžiagos temperatūrą, kitaip aliuminis taip pat išsilydys ir profilis negalės susidaryti. Pavyzdžiui, 6000 serijos lydinio aliuminio strypo temperatūra turėtų būti palaikoma 400–540 °C, geriausia 470–500 °C.
Jei temperatūra per aukšta, ji sukels plyšimą, jei per žema, sumažės ekstruzijos greitis, o didžioji dalis ekstruzijos metu susidariusios trinties bus paversta šiluma, todėl temperatūra kils. Temperatūros kilimas yra proporcingas ekstruzijos greičiui ir ekstruzijos slėgiui.
Išleidimo temperatūra turėtų būti 550–575 °C, bent jau aukštesnė nei 500–530 °C, kitaip aliuminio lydinyje esantis magnis neišlydys ir paveiks metalo savybes. Tačiau ji neturi būti aukštesnė už kietosios medžiagos temperatūrą, nes per aukšta išleidimo temperatūra sukels plyšimą ir paveiks profilio paviršiaus kokybę.
Optimali aliuminio strypo ekstruzijos temperatūra turėtų būti reguliuojama kartu su ekstruzijos greičiu taip, kad ekstruzijos temperatūros skirtumas nebūtų mažesnis už solvuso temperatūrą ir ne didesnis už soliduso temperatūrą. Skirtingi lydiniai turi skirtingas solvuso temperatūras. Pavyzdžiui, 6063 lydinio solvuso temperatūra yra 498 °C, o 6005 lydinio – 510 °C.
Traktoriaus greitis
Traktoriaus greitis yra svarbus gamybos efektyvumo rodiklis. Tačiau skirtingi profiliai, formos, lydiniai, dydžiai ir kt. gali turėti įtakos traktoriaus greičiui, kurio negalima apibendrinti. Šiuolaikinės vakarietiškos ekstruzinio profilio gamyklos gali pasiekti 80 metrų per minutę traktoriaus greitį.
Ekstruzijos strypo greitis yra dar vienas svarbus produktyvumo rodiklis. Jis matuojamas milimetrais per minutę, o tiriant gamybos efektyvumą, ekstruzijos strypo greitis dažnai yra patikimesnis nei traktoriaus greitis.
Formos temperatūra yra labai svarbi ekstruzinio profilio kokybei. Prieš ekstruziją formos temperatūra turėtų būti palaikoma apie 426 °C, kitaip ji lengvai užsikimš arba net pažeis formą. Grūdinimo tikslas – „užšaldyti“ legiruojantį elementą magnį, stabilizuoti nestabilius magnio atomus ir neleisti jiems nusėsti, kad būtų išlaikytas profilio stiprumas.
Trys pagrindiniai gesinimo metodai yra šie: aušinimas oru, aušinimas vandens rūku ir aušinimas vandens baku. Naudojamo gesinimo tipas priklauso nuo ekstruzijos greičio, storio ir reikiamų profilio fizinių savybių, ypač stiprumo reikalavimų. Lydinio tipas yra išsamus lydinio kietumo ir elastingumo savybių rodiklis. Aliuminio lydinių tipus išsamiai apibrėžė Amerikos aliuminio asociacija, ir yra penkios pagrindinės būsenos:
F reiškia „pagamintas“.
O reiškia „atkaitinti kaltiniai gaminiai“.
T reiškia, kad jis buvo „termiškai apdorotas“.
W reiškia, kad medžiaga buvo termiškai apdorota tirpalu.
H reiškia termiškai neapdorojamus lydinius, kurie yra „šaltojo apdirbimo“ arba „grūdinimo deformacijos būdu“.
Temperatūra ir laikas yra du rodikliai, kuriuos reikia griežtai kontroliuoti dirbtinio sendinimo metu. Dirbtinio sendinimo krosnyje kiekvienos dalies temperatūra turi būti vienoda. Nors sendinimas žemoje temperatūroje gali pagerinti profilių stiprumą, reikia atitinkamai padidinti ir laiką. Norint pasiekti geriausias metalo fizikines savybes, būtina pasirinkti tinkamą aliuminio lydinį ir jo optimalią formą, naudoti tinkamą grūdinimo režimą, kontroliuoti tinkamą sendinimo temperatūrą ir laiką, kad būtų pagerintas išeiga. Išeiga yra dar vienas svarbus gamybos efektyvumo rodiklis. Teoriškai neįmanoma pasiekti 100 % išeigos, nes strėlės nupjaus medžiagą dėl traktorių ir tempiklių suspaudimo žymių.
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminum
Įrašo laikas: 2023 m. birželio 5 d.
