Profily z hliníkových slitin se dodávají v mnoha variantách a specifikacích, s mnoha výrobními procesy, složitými technologiemi a vysokými požadavky. Během celého výrobního procesu odlévání, extruze, tepelného zpracování, povrchové úpravy, skladování, přepravy a balení se nevyhnutelně vyskytují různé vady.
Příčiny a metody odstranění povrchových vad:
1. Vrstvení
Příčina:
Hlavním důvodem je, že povrch ingotu je znečištěn olejem a prachem nebo je pracovní část předního konce extruzního válce silně opotřebovaná, což způsobuje hromadění znečištěného kovu kolem elastické zóny předního konce. Vzniká, když se kluzná plocha elastické zóny během extruze roluje do obvodu výrobku. Obvykle se objevuje na zadním konci výrobku. V závažných případech se může objevit i uprostřed nebo dokonce na předním konci výrobku. Existují také nepřiměřená uspořádání otvorů pro lisování, příliš blízko vnitřní stěny extruzního válce, nadměrné opotřebení nebo deformace extruzního válce a extruzní podložky atd., což může také způsobit vrstvení.
Metoda eliminace:
1) Zlepšete čistotu povrchu ingotu.
2) Snižte drsnost povrchu extruzního válce a formy a neprodleně vyměňte extruzní válec a extruzní podložku, které jsou silně opotřebované a mimo toleranci.
3) Vylepšete konstrukci formy a umístěte otvor matrice co nejdále od okraje vytlačovacího válce.
4) Snižte rozdíl mezi průměrem extruzní podložky a vnitřním průměrem extruzního válce a snižte množství zbytkového znečištěného kovu ve výstelce extruzního válce.
5) Udržujte výstelku extruzního válce neporušenou nebo použijte těsnění k včasnému čištění výstelky.
6) Po nařezání zbývajícího materiálu by měl být tento očištěn a neměl by se na něj používat mazací olej.
2. Bublinky nebo olupování
Příčina:
Příčinou je, že vnitřní struktura ingotu má vady, jako je uvolnění, póry a vnitřní trhliny, nebo je rychlost vytlačování během fáze plnění příliš vysoká a odsávání není dobré, což způsobuje nasávání vzduchu do kovového výrobku.
Mezi důvody vzniku bublin nebo odlupování patří:
1) Vytlačovací válec a vytlačovací destička jsou opotřebované a mimo toleranci.
2) Vytlačovací válec a vytlačovací podložka jsou příliš znečištěné a zašpiněné olejem, vlhkostí, grafitem atd.;
3) Na povrchu ingotu je příliš mnoho hlubokých drážek ve tvaru lopatky; nebo se na povrchu ingotu nacházejí póry, puchýře, uvolněná tkáň a olejové skvrny. Obsah vodíku v ingotu je vyšší;
4) Hlaveň nebyla při výměně slitiny vyčištěna;
5) Teplota extruzního válce a extruzního ingotu je příliš vysoká;
6) Velikost ingotu překračuje povolenou zápornou odchylku;
7) Ingot je příliš dlouhý, plněný příliš rychle a teplota ingotu je nerovnoměrná;
8) Konstrukce otvoru pro raznici je nepřiměřená. Nebo nesprávné řezání zbývajících materiálů;
Metoda eliminace:
1) Zlepšit úroveň rafinace, odplyňování a odlévání, aby se zabránilo vadám, jako jsou póry, uvolnění, praskliny a další vady v ingotu;
2) Rozměry vytlačovacího válce a vytlačovací desky navrhněte rozumně tak, aby odpovídaly požadavkům; často kontrolujte velikost nástroje, abyste se ujistili, že splňuje požadavky.
3) Extruzní podložka nesmí být mimo toleranci;
4) Při výměně slitiny je třeba válec důkladně vyčistit;
5) Zpomalte rychlost fáze vytlačování a plnění;
6) Udržujte povrchy nástrojů a ingotů čisté, hladké a suché, aby se snížilo mazání vytlačovací podložky a formy;
7) Přísný provoz, správné řezání zbytkových materiálů a úplné odsávání;
8) Metoda gradientního ohřevu ingotu se používá k dosažení vysoké teploty hlavy ingotu a nízké teploty konce. Při plnění se nejprve deformuje hlava a plyn z válce se postupně vypouští mezerou mezi destičkou a stěnou vytlačovacího válce;
9) Pravidelně kontrolujte zařízení a přístroje, abyste zabránili nadměrné teplotě a nadměrné rychlosti;
10) Nástroje a formu navrhnout a vyrobit rozumným způsobem a vodicí a odkláněcí otvory navrhnout s vnitřním sklonem 1° až 3°.
3. Trhliny způsobené extruzí
Příčina:
Výskyt trhlin souvisí s napětím a tečením kovu během procesu vytlačování. Vezměme si jako příklad periodické povrchové trhliny. Omezení tvaru formy a vliv kontaktního tření brání toku na povrchu polotovaru. Rychlost proudění ve středu výrobku je větší než rychlost proudění vnějšího kovu, takže vnější kov je vystaven dodatečnému tahovému napětí a střed je vystaven dodatečnému tlakovému napětí. Vznik dodatečného napětí mění základní napjatý stav v deformační zóně, což způsobuje, že se axiální pracovní napětí povrchové vrstvy (superpozice základního napětí a dodatečného napětí) může stát tahovým napětím. Když toto tahové napětí dosáhne skutečné meze lomové pevnosti kovu, na povrchu se objeví dovnitř se rozšiřující trhliny, jejichž tvar souvisí s rychlostí kovu deformační zónou.
Metoda eliminace:
1) Zajistit, aby složení slitiny splňovalo stanovené požadavky, zlepšit kvalitu ingotu, minimalizovat obsah nečistot v ingotu, které způsobí snížení plasticity, a minimalizovat obsah sodíku ve slitinách s vysokým obsahem hořčíku.
2) Přísně dodržujte různé specifikace pro ohřev a vytlačování a přiměřeně regulujte teplotu a rychlost vytlačování podle materiálu a vlastností produktu.
3) Vylepšete konstrukci formy, odpovídajícím způsobem zvětšete délku kalibračního pásu formy a odpovídajícím způsobem zvětšete poloměr zaoblení rohů průřezu. Zejména musí být přiměřená konstrukce můstku formy, komory pájecí stanice a poloměru rohů.
4) Zlepšit homogenizační účinek ingotu a zlepšit plasticitu a uniformitu slitiny.
5) Pokud to podmínky dovolí, použijte metody, jako je mazací extruze, extruze kuželovou matricí nebo reverzní extruze, aby se snížila nerovnoměrná deformace.
6) Pravidelně kontrolujte přístroje a zařízení, abyste zajistili jejich normální provoz.
4. Pomerančová kůra
Příčina:
Hlavním důvodem je, že vnitřní struktura produktu má hrubá zrna. Obecně platí, že čím hrubší jsou zrna, tím jsou zřetelnější. Zejména při velkém prodloužení je pravděpodobnější výskyt tohoto druhu pomerančové kůry.
Metody prevence:
Aby se zabránilo vzniku vad typu pomerančové kůry, je nejdůležitější zvolit vhodnou teplotu a rychlost vytlačování a kontrolovat prodloužení. Zlepšit vnitřní strukturu ingotu a zabránit hrubým zrnům.
5. Tmavé skvrny
Příčina:
Hlavním důvodem je, že rychlost ochlazování v místě kontaktu mezi silnostěnnou částí profilu a žáruvzdornou plstí (nebo grafitovým páskem) je mnohem menší a koncentrace pevného roztoku je výrazně menší než jinde. Proto je vnitřní struktura odlišná a vzhled má tmavou barvu.
Metoda eliminace:
Hlavní metodou je posílení chlazení vykládacího stolu a nezastavení na jednom místě při dosažení posuvného stolu a chladicího lože, aby se výrobky mohly dotýkat žáruvzdorné plsti v různých polohách a zlepšit tak nerovnoměrné chladicí podmínky.
6. Pruhy z hedvábných tkanin
Příčina:
V důsledku nerovnoměrné struktury a složení extrudovaných dílů se na výrobcích objevují pásovité linie ve směru extruze. Obvykle se objevují v oblastech, kde se mění tloušťka stěny. To lze způsobit korozí nebo eloxováním. Při změně teplot koroze může pásování někdy zmizet nebo se může změnit šířka a tvar. Příčinou je nerovnoměrná makroskopická nebo mikrostruktura ingotu, nedostatečná homogenizace ingotu nebo nesprávný ohřívací systém pro zpracování extrudovaného výrobku.
Metoda eliminace:
1) Ingot by měl být zušlechtěn, aby se zabránilo použití hrubozrnných ingotů.
2) Vylepšete formu, vyberte vhodný tvar vodicí dutiny a upravte vodicí dutinu nebo pás pro kalibraci formy.
7. Podélná svařovací linka
Příčina:
Je to způsobeno hlavně strukturálním rozdílem mezi svařovanou částí kovového proudu a ostatními částmi kovu ve vytlačovací matrici. Nebo to může být způsobeno nedostatečným přísunem hliníku do svařovací dutiny formy během vytlačování.
Metoda eliminace:
1) Vylepšit konstrukci mostní konstrukce a svařovací dutiny dělené kombinované formy. Například úpravou poměru dělení – poměru plochy děleného otvoru k ploše extrudovaného produktu – a hloubky svařovací dutiny.
2) Pro zajištění určitého poměru vytlačování věnujte pozornost rovnováze mezi teplotou vytlačování a rychlostí vytlačování.
3) Nepoužívejte licí řetězy s olejovými skvrnami na povrchu, abyste zabránili vmíchání maziv a cizích látek do svarového spoje.
4) Nenanášejte olej na extruzní válec a extruzní podložku a udržujte je čisté.
5) Vhodně prodlužte délku zbývajícího materiálu.
8. Vodorovné svařovací čáry nebo značky zastavení
Příčina:
Hlavním důvodem je, že během kontinuálního protlačování je kov ve formě špatně svařen s kovem předního konce nově přidaného polotovaru.
Metoda eliminace:
1) Naostřete čepel nůžek použitých k stříhání zbývajícího materiálu a narovnejte ji.
2) Očistěte koncový povrch polotovaru, abyste zabránili vmíchání mazacího oleje a cizích látek.
3) Zvyšte vhodně teplotu extruze a extrudujte pomalu a rovnoměrně.
4) Přiměřeně navrhnout a vybrat formy na nástroje, materiály forem, koordinaci velikostí, pevnost a tvrdost.
9. Škrábance, škrábance
Příčina:
Hlavním důvodem je, že když jsou výrobky přepravovány vodorovně z výsuvného stolu na stůl pro řezání hotových výrobků, tvrdé předměty vyčnívají z chladicí podložky a poškrábou výrobky. K některým z nich dochází během nakládání a přepravy.
Metoda eliminace:
1) Pás pro kalibraci forem by měl být hladký a čistý a nástroj pro vyprazdňování formy by měl být také hladký.
2) Při instalaci forem pečlivě zkontrolujte, zda nepoužíváte formy s malými trhlinami. Při navrhování formy věnujte pozornost poloměru zaoblení.
3) Pracovní pás formy ihned zkontrolujte a vyleštěte. Tvrdost formy by měla být rovnoměrná.
4) Pravidelně kontrolujte chladicí podložku a stůl pro skladování hotových výrobků. Měly by být hladké, aby tvrdé výstupky nepoškrábaly výrobky. Vodicí dráhu je možné řádně promazat.
5) Při nakládání by měly být použity podložky měkčí než hotový výrobek a přeprava a zvedání by měly probíhat plynule a opatrně.
10. Lisování kovů
Příčina:
Hlavním důvodem je, že struska z oxidu hlinitého, která vzniká v prázdné poloze nože ve formě, ulpívá na vytlačovaném produktu a proudí do vynášecího stolu nebo vysouvacího stolu, kde je válci vtlačována do povrchu vytlačovaného materiálu. Během anodizace se v místě lisování kovu netvoří žádný oxidový film, prohlubně ani důlky.
Metoda eliminace:
1) Vyhlaďte kalibrační pás a zkraťte jeho délku.
2) Seřiďte prázdný nůž kalibračního pásu.
3) Změňte rozvržení otvorů matrice a snažte se vyhnout umístění rovného povrchu výrobku pod válce a v kontaktu s nimi, abyste zabránili vtlačení strusky z oxidu hlinitého.
4) Očistěte povrch a konce ingotu a zabraňte vniknutí kovových třísek do mazacího oleje.
11. Jiné povrchové vady
Příčina:
1) Během procesu tavení a odlévání je chemické složení nerovnoměrné, s kovovými vměstky, póry a nekovovými vměstky, vnitřní struktura oxidového filmu nebo kovu je nerovnoměrná.
2) Během procesu extruze jsou teplota a deformace nerovnoměrné, rychlost extruze je příliš vysoká, chlazení je nerovnoměrné a struktura je při kontaktu s grafitem a olejem nerovnoměrná.
3) Konstrukce formy je nepřiměřená a přechod mezi ostrými rohy formy není plynulý. Prázdný nůž je příliš malý a škrábe kov, forma je špatně opracovaná, má otřepy a není hladká a nitridační ošetření není dobré. Tvrdost povrchu je nerovnoměrná a pracovní pás není hladký.
4) Během procesu povrchové úpravy je koncentrace kapaliny v lázni, teplota a hustota proudu nepřiměřená a proces ošetření kyselou nebo alkalickou korozí je nesprávný.
Metoda eliminace:
1) Řízení chemického složení, optimalizace procesu odlévání, posílení čištění, zjemnění a homogenizace.
2) Proces homogenizace ingotů vyžaduje rychlé ochlazení.
3) Přiměřeně regulujte teplotu a rychlost vytlačování, abyste zajistili rovnoměrnou deformaci, a použijte přiměřenou délku ingotu.
4) Zlepšit konstrukční a výrobní metody formy, zvýšit tvrdost pracovního pásu formy a snížit drsnost povrchu.
5) Optimalizujte proces nitridace.
6) Přísně kontrolujte proces povrchové úpravy, abyste zabránili sekundárnímu poškození nebo znečištění povrchu během kyselé nebo alkalické koroze.
Upraveno May Jiang z MAT Aluminum
Čas zveřejnění: 28. srpna 2024
