Obecně řečeno, aby se dosáhlo vyšších mechanických vlastností, měla by být zvolena vyšší teplota vytlačování. Avšak u slitiny 6063, kdy je obecná teplota vytlačování vyšší než 540 °C, mechanické vlastnosti profilu se již nezvýší, a když je nižší než 480 °C, pevnost v tahu může být nekvalifikovaná.
Pokud je teplota vytlačování příliš vysoká, objeví se na výrobku bublinky, praskliny a povrchové škrábance a dokonce otřepy v důsledku přilnutí hliníku k formě. Proto, aby se získaly produkty s vysokou kvalitou povrchu, se často používají relativně nízké teploty vytlačování.
Dobré vybavení je také klíčovým bodem pro zlepšení efektivity výroby vytlačování hliníku, zejména tří hlavních částí extrudéru hliníku, ohřívací pece na hliníkové tyče a ohřívací pece forem. Kromě toho je nejdůležitější mít vynikajícího operátora vytlačování.
Tepelná analýza
Hliníkové tyče a tyče je třeba před vytlačováním předehřát, aby dosáhly teploty blízké teplotě solvus, aby se hořčík v hliníkové tyči mohl roztavit a rovnoměrně proudit v hliníkovém materiálu. Když se hliníková tyč vloží do extrudéru, teplota se příliš nemění.
Když se extrudér spustí, obrovská tlačná síla vytlačovací tyče vytlačí změkčený hliníkový materiál z otvoru matrice, což vytváří velké tření, které se přemění na teplotu, takže teplota vytlačovaného profilu překročí teplotu solvus. V této době hořčík taje a obtéká, což je extrémně nestabilní.
Při zvýšení teploty nesmí být vyšší než teplota solidu, jinak se roztaví i hliník a profil se nevytvaruje. Vezmeme-li jako příklad slitinu řady 6000, teplota hliníkové tyče by měla být udržována mezi 400-540 °C, výhodně 470-500 °C.
Je-li teplota příliš vysoká, způsobí roztržení, je-li příliš nízká, rychlost vytlačování se sníží a většina tření vzniklého vytlačováním se přemění na teplo, což způsobí zvýšení teploty. Nárůst teploty je úměrný rychlosti vytlačování a vytlačovacímu tlaku.
Výstupní teplota by měla být udržována mezi 550-575°C, minimálně nad 500-530°C, jinak se hořčík v hliníkové slitině nemůže roztavit a ovlivnit vlastnosti kovu. Nesmí však být vyšší než teplota solidu, příliš vysoká výstupní teplota způsobí roztržení a ovlivní kvalitu povrchu profilu.
Optimální teplota vytlačování hliníkové tyče by měla být nastavena v kombinaci s rychlostí vytlačování tak, aby teplotní rozdíl vytlačování nebyl nižší než teplota solva a vyšší než teplota solidu. Různé slitiny mají různé teploty solvusu. Například teplota solva slitiny 6063 je 498 °C, zatímco teplota slitiny 6005 je 510 °C.
Rychlost traktoru
Rychlost traktoru je důležitým ukazatelem efektivity výroby. Různé profily, tvary, slitiny, velikosti atd. však mohou ovlivnit rychlost traktoru, což nelze zobecnit. Moderní továrny na výrobu západních profilů mohou dosáhnout rychlosti traktoru 80 metrů za minutu.
Rychlost vytlačovací tyče je dalším důležitým ukazatelem produktivity. Měří se v milimetrech za minutu a při studiu efektivity výroby je rychlost vytlačovací tyče často spolehlivější než rychlost traktoru.
Teplota formy je velmi důležitá pro kvalitu vytlačovaných profilů. Teplota formy by měla být před vytlačováním udržována na cca 426 °C, jinak se forma snadno ucpe nebo dokonce poškodí. Účelem kalení je „zmrazit“ legující prvek hořčík, stabilizovat nestabilní atomy hořčíku a zabránit jejich usazování, aby se zachovala pevnost profilu.
Tři hlavní způsoby kalení zahrnují: chlazení vzduchem, chlazení vodní mlhou, chlazení vodní nádrže. Typ použitého kalení závisí na rychlosti vytlačování, tloušťce a požadovaných fyzikálních vlastnostech profilu, zejména požadavcích na pevnost. Typ slitiny je komplexním ukazatelem tvrdosti a elastických vlastností slitiny. Typy hliníkových slitin byly podrobně specifikovány American Aluminium Association a existuje pět základních stavů:
F znamená „jako vyrobeno“.
O znamená „žíhané tvářené výrobky“.
T znamená, že byl „tepelně zpracován“.
W znamená, že materiál byl tepelně zpracován roztokem.
H se vztahuje na slitiny tepelně neupravitelné, které jsou „zpracované za studena“ nebo „zpevněné deformací“.
Teplota a čas jsou dva indexy, které vyžadují přísnou kontrolu umělého stárnutí. V peci pro umělé stárnutí musí být každá část teploty stejná. Ačkoli stárnutí při nízkých teplotách může zlepšit pevnost profilů, musel by se odpovídajícím způsobem prodloužit potřebný čas. Pro dosažení nejlepších fyzikálních vlastností kovu je nutné vybrat vhodnou hliníkovou slitinu a její optimální formu, použít vhodný režim kalení, řídit vhodnou teplotu stárnutí a dobu stárnutí pro zlepšení výtěžnosti, výtěžnost je dalším důležitým ukazatelem výroby účinnost. Teoreticky je nemožné dosáhnout 100% výtěžnosti, protože nedopalky odříznou materiál kvůli štípacím stopám od traktorů a nosítek.
Editoval May Jiang z MAT Aluminium
Čas odeslání: 05.06.2023
