1 Úvod
S rychlým rozvojem hliníkářského průmyslu a neustálým nárůstem množství strojů na vytlačování hliníku se objevila technologie vytlačování hliníku do porézních forem. Vytlačování hliníku do porézních forem výrazně zlepšuje efektivitu výroby a také klade vyšší technické nároky na konstrukci forem a procesy vytlačování.
2 Proces extruze
Vliv procesu extruze na efektivitu výroby porézních hliníkových forem se odráží hlavně v řízení tří aspektů: teploty polotovaru, teploty formy a výstupní teploty.
2.1 Teplota slepého vzorku
Rovnoměrná teplota polotovaru má významný vliv na výstup extruze. Ve skutečné výrobě se extruzní stroje, které jsou náchylné k odbarvení povrchu, obvykle ohřívají pomocí pecí s více polotovary. Pece s více polotovary poskytují rovnoměrnější a důkladnější ohřev polotovaru s dobrými izolačními vlastnostmi. Kromě toho se pro zajištění vysoké účinnosti často používá metoda „nízké teploty a vysoké rychlosti“. V tomto případě by teplota polotovaru a výstupní teplota měly být co nejblíže rychlosti extruze, přičemž nastavení by měla zohledňovat změny extruzního tlaku a stav povrchu polotovaru. Nastavení teploty polotovaru závisí na skutečných výrobních podmínkách, ale obecně platí, že pro extruzi do porézních forem se teploty polotovarů obvykle udržují mezi 420–450 °C, přičemž ploché nástroje se nastavují o 10–20 °C výše ve srovnání s dělenými nástroji.
2.2 Teplota formy
Na základě zkušeností z výroby v místě by se teploty forem měly udržovat mezi 420–450 °C. Nadměrná doba ohřevu může během provozu vést k erozi formy. Dále je nezbytné správné umístění formy během ohřevu. Formy by neměly být naskládány příliš blízko sebe a neměly by mezi nimi zůstat mezera. Blokování výstupu vzduchu z pece pro formy nebo nesprávné umístění může vést k nerovnoměrnému ohřevu a nekonzistentní extruzi.
3 faktory plísní
Návrh formy, zpracování formy a údržba formy jsou klíčové pro tvarování extruzí a přímo ovlivňují kvalitu povrchu výrobku, rozměrovou přesnost a efektivitu výroby. Na základě výrobních postupů a sdílených zkušeností s návrhem forem se podíváme na tyto aspekty.
3.1 Návrh formy
Forma je základem tvorby výrobku a hraje klíčovou roli při určování tvaru, rozměrové přesnosti, kvality povrchu a materiálových vlastností výrobku. U porézních profilů forem s vysokými požadavky na povrch lze zlepšení kvality povrchu dosáhnout snížením počtu odklonových otvorů a optimalizací umístění odklonových můstků, aby se zabránilo poškození hlavního dekorativního povrchu profilu. U plochých forem může použití konstrukce jámy s reverzním tokem zajistit rovnoměrný tok kovu do dutin formy.
3.2 Zpracování forem
Během zpracování forem je zásadní minimalizace odporu proudění kovu v oblasti můstků. Hladké frézování odklonných můstků zajišťuje přesnost jejich polohy a pomáhá dosáhnout rovnoměrného proudění kovu. U profilů s vysokými požadavky na kvalitu povrchu, jako jsou solární panely, zvažte zvýšení výšky svařovací komory nebo použití sekundárního svařovacího procesu, abyste zajistili dobré výsledky svařování.
3.3 Údržba forem
Pravidelná údržba forem je stejně důležitá. Leštění forem a provádění údržby dusíkem může zabránit problémům, jako je nerovnoměrná tvrdost v pracovních oblastech forem.
4 Kvalita prázdného obrazu
Kvalita polotovaru má zásadní vliv na kvalitu povrchu výrobku, účinnost extruze a poškození formy. Nekvalitní polotovary mohou vést k problémům s kvalitou, jako jsou drážky, změna barvy po oxidaci a zkrácená životnost formy. Kvalita polotovaru zahrnuje správné složení a jednotnost prvků, které přímo ovlivňují výstup extruze a kvalitu povrchu.
4.1 Konfigurace kompozice
Vezměme si jako příklad profily solárních panelů. Správná konfigurace Si, Mg a Fe ve specializované slitině 6063 pro porézní extruzi do forem je nezbytná pro dosažení ideální kvality povrchu bez kompromisů v mechanických vlastnostech. Celkové množství a poměr Si a Mg jsou klíčové a na základě dlouhodobých zkušeností s výrobou je vhodné udržovat poměr Si+Mg v rozmezí 0,82–0,90 % pro dosažení požadované kvality povrchu.
Při analýze nevyhovujících polotovarů pro solární panely bylo zjištěno, že stopové prvky a nečistoty byly nestabilní nebo překračovaly limity, což významně ovlivňuje kvalitu povrchu. Přidávání prvků během legování v tavírně by mělo být prováděno opatrně, aby se zabránilo nestabilitě nebo nadbytku stopových prvků. V klasifikaci odpadu v tomto odvětví zahrnuje extruzní odpad primární odpad, jako jsou odřezky a základní materiál, sekundární odpad zahrnuje odpad z následného zpracování z operací, jako je oxidace a práškové lakování, a tepelně izolační profily jsou kategorizovány jako terciární odpad. Oxidované profily by měly používat speciální polotovary a obecně se žádný odpad nepřidává, pokud je materiálů dostatečné.
4.2 Proces výroby polotovarů
Pro získání vysoce kvalitních polotovarů je nezbytné přísné dodržování procesních požadavků na dobu proplachování dusíkem a dobu usazování hliníku. Legující prvky se obvykle přidávají v blokové formě a k urychlení jejich rozpouštění se používá důkladné míchání. Správné míchání zabraňuje tvorbě lokalizovaných zón s vysokou koncentrací legujících prvků.
Závěr
Hliníkové slitiny se široce používají v nových energetických vozidlech, s uplatněním v konstrukčních součástech a dílech, jako je karoserie, motor a kola. Zvýšené používání hliníkových slitin v automobilovém průmyslu je dáno poptávkou po energetické účinnosti a environmentální udržitelnosti v kombinaci s pokrokem v technologii hliníkových slitin. U profilů s vysokými požadavky na kvalitu povrchu, jako jsou hliníkové bateriové vaničky s mnoha vnitřními otvory a vysokými nároky na mechanický výkon, je zlepšení účinnosti porézního vytlačování do forem nezbytné pro to, aby společnosti prosperovaly v kontextu energetické transformace.
Upraveno May Jiang z MAT Aluminum
Čas zveřejnění: 30. května 2024
