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 i površinske ogrebotine, pa čak i neravnine zbog lijepljenja aluminija na kalup. Stoga, kako bi se dobili proizvodi s visokom kvalitetom površine, često se koriste relativno niske temperature ekstruzije.
Dobra oprema također je ključna točka za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje ekstruzije aluminija, posebno tri glavna dijela aluminijskog ekstrudera, peći za grijanje aluminijske šipke i peći za grijanje kalupa. Osim toga, najvažnije je imati vrsnog operatera ekstruzije.
Toplinska analiza
Aluminijske šipke i šipke potrebno je prethodno zagrijati prije ekstruzije kako bi se postigla temperatura bliska temperaturi solvusa, 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 mnogo.
Kada se ekstruder pokrene, ogromna potisna sila štapa za ekstrudiranje gura omekšani aluminijski materijal iz otvora matrice, što stvara veliko trenje, koje se pretvara u temperaturu, tako da temperatura ekstrudiranog profila prelazi temperaturu solvusa. U to vrijeme, magnezij se topi i teče okolo, što je izuzetno nestabilno.
Kada se temperatura povisi, ne smije biti viša od solidus temperature, inače će se otopiti i aluminij, te se profil ne može oblikovati. Uzimajući kao primjer leguru serije 6000, temperaturu aluminijske šipke treba održavati između 400-540°C, po mogućnosti 470-500°C.
Ako je temperatura previsoka, uzrokovat će kidanje, ako je preniska, brzina ekstruzije će se smanjiti, a većina trenja nastalog ekstruzijom pretvorit će se u toplinu, uzrokujući 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 solidus temperature, previsoka izlazna temperatura će uzrokovati kidanje i utjecati na kvalitetu površine profila.
Optimalna temperatura ekstruzije aluminijske šipke treba se prilagoditi u kombinaciji s brzinom ekstruzije tako da temperaturna razlika ekstruzije ne bude niža od temperature solvusa i ne viša od temperature solidusa. Različite legure imaju različite temperature solvusa. Na primjer, temperatura solvusa legure 6063 je 498°C, dok je temperatura 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 po minuti, a brzina ekstruzijske šipke često je pouzdanija od brzine traktora kada se proučava učinkovitost proizvodnje.
Temperatura kalupa vrlo je važna za kvalitetu ekstrudiranih profila. Temperaturu kalupa treba održavati na oko 426°C prije ekstruzije, inače će se lako začepiti ili čak oštetiti kalup. Svrha kaljenja je "zamrzavanje" legirajućeg elementa magnezija, stabiliziranje nestabilnih atoma magnezija i sprječavanje njihovog taloženja, kako bi se održala čvrstoća profila.
Tri glavne metode gašenja uključuju: hlađenje zrakom, hlađenje vodenom maglom, hlađenje spremnika vode. Vrsta kaljenja koja se koristi ovisi o brzini ekstruzije, debljini i potrebnim fizičkim svojstvima profila, posebno zahtjevima čvrstoće. Vrsta legure sveobuhvatan je pokazatelj tvrdoće i elastičnih svojstava legure. Vrste aluminijskih legura detaljno je odredilo Američko udruženje aluminija, a postoji pet osnovnih stanja:
F znači "kao izmišljeno".
O znači "žareni kovani proizvodi".
T znači da je “toplinski obrađeno”.
W znači da je materijal toplinski obrađen otopinom.
H se odnosi na legure koje se ne mogu toplinski obraditi i koje su "hladno obrađene" ili "kaljene".
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 povećati u skladu s tim. Kako bi se postigla najbolja fizikalna svojstva metala, potrebno je odabrati odgovarajuću aluminijsku leguru i njen optimalni oblik, koristiti odgovarajući način kaljenja, kontrolirati odgovarajuću temperaturu starenja i vrijeme starenja kako bi se poboljšao prinos, prinos je još jedan važan pokazatelj proizvodnje učinkovitost. Teoretski je nemoguće postići 100% iskorištenje, jer će opušci odrezati materijal zbog tragova priklještenja traktora i nosila.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminiuma
Vrijeme objave: 5. lipnja 2023
