Općenito govoreći, kako bi se postigla veća mehanička svojstva, treba odabrati višu temperaturu ekstruzije. Međutim, za leguru 6063, kada je opća temperatura ekstruzije viša od 540 °C, mehanička svojstva profila se više neće povećavati, a kada je niža od 480 °C, vlačna čvrstoća može biti nekvalificirana.
Ako je temperatura ekstruzije previsoka, na proizvodu će se pojaviti mjehurići, pukotine, površinske ogrebotine, pa čak i neravnine zbog lijepljenja aluminija za kalup. Stoga se, kako bi se dobili proizvodi s visokom kvalitetom površine, često koriste relativno niske temperature ekstruzije.
Dobra oprema je također ključna točka za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje aluminijske ekstruzije, posebno tri glavna dijela aluminijskog ekstrudera, peći za zagrijavanje aluminijskih šipki i peći za zagrijavanje kalupa. Osim toga, najvažnije je imati izvrsnog operatera ekstruzije.
Termička analiza
Aluminijske šipke i žice potrebno je prethodno zagrijati prije ekstruzije kako bi se postigla temperatura bliska temperaturi otapanja, tako da se magnezij u aluminijskoj šipki može rastopiti i ravnomjerno teći u aluminijskom materijalu. Kada se aluminijska šipka stavi u ekstruder, temperatura se ne mijenja puno.
Kada se ekstruder pokrene, ogromna sila potiska ekstruzijske šipke istiskuje omekšani aluminijski materijal iz otvora matrice, što stvara veliko trenje koje se pretvara u temperaturu, tako da temperatura ekstrudiranog profila premašuje temperaturu otapala. U tom trenutku, magnezij se topi i teče okolo, što je izuzetno nestabilno.
Kada se temperatura povisi, ne smije biti viša od temperature solidusa, inače će se aluminij također rastopiti i profil se neće moći oblikovati. Uzimajući leguru serije 6000 kao primjer, temperaturu aluminijske šipke treba održavati između 400-540°C, po mogućnosti 470-500°C.
Ako je temperatura previsoka, uzrokovat će trganje, ako je preniska, brzina ekstruzije će se smanjiti, a većina trenja nastalog ekstruzijom pretvorit će se u toplinu, što uzrokuje porast temperature. Porast temperature proporcionalan je brzini ekstruzije i tlaku ekstruzije.
Izlazna temperatura treba se održavati između 550-575°C, barem iznad 500-530°C, inače se magnezij u aluminijskoj leguri ne može rastopiti i utjecati na svojstva metala. Ali ne smije biti viša od temperature solidusa, previsoka izlazna temperatura uzrokovat će kidanje i utjecati na kvalitetu površine profila.
Optimalnu temperaturu ekstruzije aluminijske šipke treba prilagoditi u kombinaciji s brzinom ekstruzije tako da razlika temperature ekstruzije ne bude niža od temperature otapanja i ne viša od temperature solidusa. Različite legure imaju različite temperature otapanja. Na primjer, temperatura otapanja legure 6063 je 498 °C, dok je kod legure 6005 510 °C.
Brzina traktora
Brzina traktora važan je pokazatelj učinkovitosti proizvodnje. Međutim, različiti profili, oblici, legure, veličine itd. mogu utjecati na brzinu traktora, što se ne može generalizirati. Moderne zapadne tvornice ekstruzijskih profila mogu postići brzinu traktora od 80 metara u minuti.
Brzina ekstruzijske šipke još je jedan važan pokazatelj produktivnosti. Mjeri se u milimetrima u minuti, a brzina ekstruzijske šipke često je pouzdanija od brzine traktora pri proučavanju učinkovitosti proizvodnje.
Temperatura kalupa vrlo je važna za kvalitetu ekstrudiranih profila. Temperatura kalupa treba se održavati na oko 426 °C prije ekstruzije, inače će se kalup lako začepiti ili čak oštetiti. Svrha kaljenja je "zamrzavanje" legirajućeg elementa magnezija, stabiliziranje nestabilnih atoma magnezija i sprječavanje njihovog taloženja, kako bi se održala čvrstoća profila.
Tri glavne metode kaljenja uključuju: hlađenje zrakom, hlađenje vodenom maglom i hlađenje spremnika s vodom. Vrsta kaljenja koja se koristi ovisi o brzini ekstruzije, debljini i potrebnim fizičkim svojstvima profila, posebno zahtjevima čvrstoće. Vrsta legure je sveobuhvatan pokazatelj tvrdoće i elastičnih svojstava legure. Vrste aluminijskih legura detaljno je specificirala Američka udruga za aluminij, a postoji pet osnovnih stanja:
F znači „kao što je izrađeno“.
O znači „žareni kovano-obrađeni proizvodi“.
T znači da je „termički obrađeno“.
W znači da je materijal toplinski obrađen u otopini.
H se odnosi na legure koje se ne mogu toplinski obrađivati, a koje su "hladno obrađene" ili "očvrsnute deformacijom".
Temperatura i vrijeme su dva pokazatelja koja zahtijevaju strogu kontrolu umjetnog starenja. U peći za umjetno starenje, svaki dio temperature mora biti isti. Iako starenje na niskim temperaturama može poboljšati čvrstoću profila, potrebno vrijeme moralo bi se sukladno tome povećati. Kako bi se postigla najbolja fizička svojstva metala, potrebno je odabrati odgovarajuću aluminijsku leguru i njezin optimalni oblik, koristiti odgovarajući način kaljenja, kontrolirati odgovarajuću temperaturu starenja i vrijeme starenja kako bi se poboljšao prinos, prinos je još jedan važan pokazatelj učinkovitosti proizvodnje. Teoretski je nemoguće postići 100% prinosa, jer će se materijal odrezati na krajevima zbog tragova priklještenja traktora i zatezača.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminuma
Vrijeme objave: 05.06.2023.
