Profili od aluminijskih legura dolaze u mnogim varijantama i specifikacijama, s mnogim proizvodnim procesima, složenim tehnologijama i visokim zahtjevima. Razni nedostaci neizbježno će se pojaviti tijekom cijelog proizvodnog procesa lijevanja, ekstruzije, toplinske obrade, završne obrade površine, skladištenja, transporta i pakiranja.
Uzroci i metode uklanjanja površinskih nedostataka:
1. Slojevito nanošenje
Uzrok:
Glavni razlog je taj što je površina ingota zaprljana uljem i prašinom ili je radni dio prednjeg kraja ekstruzijske cijevi jako istrošen, što uzrokuje nakupljanje prljavog metala oko elastične zone prednjeg kraja. Nastaje kada se klizna površina elastične zone valja u periferiju proizvoda tijekom ekstruzije. Obično se pojavljuje na stražnjem kraju proizvoda. U težim slučajevima može se pojaviti i na srednjem kraju ili čak na prednjem kraju proizvoda. Postoje i nerazumni rasporedi rupa za matricu, preblizu unutarnjoj stijenci ekstruzijske cijevi, prekomjerno trošenje ili deformacija ekstruzijske cijevi i ekstruzijske podloge itd., što također može uzrokovati nakupljanje slojeva.
Metoda eliminacije:
1) Poboljšajte čistoću površine ingota.
2) Smanjite hrapavost površine ekstruzijskog cilindra i kalupa te odmah zamijenite ekstruzijski cilindar i ekstruzijsku ploču koji su jako istrošeni i izvan tolerancije.
3) Poboljšajte dizajn kalupa i postavite otvor matrice što dalje od ruba ekstruzijskog cilindra.
4) Smanjite razliku između promjera ekstruzijske ploče i unutarnjeg promjera ekstruzijskog cilindra te smanjite preostali prljavi metal u oblogi ekstruzijskog cilindra.
5) Održavajte oblogu ekstruzijskog cilindra netaknutom ili upotrijebite brtvu za pravovremeno čišćenje obloge.
6) Nakon rezanja preostalog materijala, treba ga očistiti i ne smije se koristiti ulje za podmazivanje.
2. Mjehurići ili ljuštenje
Uzrok:
Uzrok je taj što unutarnja struktura ingota ima nedostatke poput labavosti, pora i unutarnjih pukotina ili je brzina ekstruzije prebrza tijekom faze punjenja, a ispuh nije dobar, što uzrokuje uvlačenje zraka u metalni proizvod.
Razlozi za stvaranje mjehurića ili ljuštenje uključuju:
1) Ekstruzijski cilindar i ekstruzijska pločica su istrošeni i izvan tolerancije.
2) Ekstruzijski cilindar i ekstruzijska ploča su previše prljavi i zaprljani uljem, vlagom, grafitom itd.;
3) Na površini ingota ima previše dubokih žljebova u obliku lopate; ili na površini ingota postoje pore, mjehurići, rastresito tkivo i mrlje od ulja. Sadržaj vodika u ingotu je veći;
4) Cijev nije očišćena prilikom zamjene legure;
5) Temperatura ekstruzijskog cilindra i ekstruzijskog ingota je previsoka;
6) Veličina ingota prelazi dopušteno negativno odstupanje;
7) Ingot je predugačak, prebrzo se puni, a temperatura ingota je neujednačena;
8) Dizajn rupe za matricu je nerazuman. Ili preostali materijali nisu pravilno izrezani;
Metoda eliminacije:
1) Poboljšati razinu rafiniranja, otplinjavanja i lijevanja kako bi se spriječili nedostaci poput pora, labavosti, pukotina i drugih nedostataka u ingotu;
2) Razumno projektirajte odgovarajuće dimenzije ekstruzijskog cilindra i ekstruzijske ploče; često provjeravajte veličinu alata kako biste bili sigurni da ispunjava zahtjeve.
3) Ekstruzijska pločica ne smije biti izvan tolerancije;
4) Prilikom zamjene legure, cilindar treba temeljito očistiti;
5) Usporite brzinu faze ekstruzije i punjenja;
6) Površine alata i ingota održavajte čistima, glatkima i suhima kako biste smanjili podmazivanje ekstruzijske ploče i kalupa;
7) Strog rad, ispravno rezanje preostalih materijala i potpuno ispuhivanje;
8) Metoda gradijentnog zagrijavanja ingota koristi se kako bi se temperatura glave ingota povisila, a temperatura repa snizila. Prilikom punjenja, prvo se deformira glava, a plin u cilindru se postupno ispušta kroz razmak između jastučića i stijenke ekstruzijskog cilindra;
9) Često provjeravajte opremu i instrumente kako biste spriječili previsoku temperaturu i pretjeranu brzinu;
10) Razumno projektirati i izraditi alate i kalup te projektirati vodilice i preusmjerivače s unutarnjim nagibom od 1° do 3°.
3. Pukotine uzrokovane ekstruzijom
Uzrok:
Pojava pukotina povezana je s naprezanjem i protokom metala tijekom procesa ekstruzije. Uzimajući periodične površinske pukotine kao primjer, ograničenja oblika kalupa i učinak kontaktnog trenja ometaju protok površine blanka. Brzina protoka u središtu proizvoda veća je od brzine protoka vanjskog metala, tako da je vanjski metal izložen dodatnom vlačnom naprezanju, a središte dodatnom tlačnom naprezanju. Stvaranje dodatnog naprezanja mijenja osnovno stanje naprezanja u zoni deformacije, uzrokujući da aksijalno radno naprezanje površinskog sloja (superpozicija osnovnog naprezanja i dodatnog naprezanja) može postati vlačno naprezanje. Kada ovo vlačno naprezanje dosegne stvarnu granicu lomne čvrstoće metala, na površini će se pojaviti pukotine koje se šire prema unutra, a njihov oblik povezan je s brzinom metala kroz zonu deformacije.
Metoda eliminacije:
1) Osigurati da sastav legure zadovoljava specificirane zahtjeve, poboljšati kvalitetu ingota, smanjiti sadržaj nečistoća u ingotu koje će uzrokovati smanjenje plastičnosti i smanjiti sadržaj natrija u legurama s visokim udjelom magnezija.
2) Strogo provoditi različite specifikacije grijanja i ekstruzije te razumno kontrolirati temperaturu i brzinu ekstruzije prema materijalu i karakteristikama proizvoda.
3) Poboljšati dizajn kalupa, odgovarajuće povećati duljinu trake za kalibriranje kalupa i odgovarajuće povećati radijus zaobljenja kutova presjeka. Konkretno, dizajn mosta kalupa, komore stanice za lemljenje i radijusa kuta moraju biti razumni.
4) Poboljšati učinak homogenizacije ingota i poboljšati plastičnost i ujednačenost legure.
5) Kada uvjeti dopuštaju, koristite metode poput ekstruzije podmazivanjem, ekstruzije konusnim kalupom ili obrnute ekstruzije kako biste smanjili neravnomjernu deformaciju.
6) Redovito pregledavajte instrumente i opremu kako biste osigurali normalan rad.
4. Kora naranče
Uzrok:
Glavni razlog je taj što unutarnja struktura proizvoda ima gruba zrna. Općenito, što su zrna grublja, to su očitija. Pogotovo kada je izduženje veliko, vjerojatnije je da će se pojaviti ova vrsta defekta narančine kore.
Metode prevencije:
Kako bi se spriječila pojava defekata narančine kore, najvažnije je odabrati odgovarajuću temperaturu i brzinu ekstruzije te kontrolirati izduženje. Poboljšajte unutarnju strukturu ingota i spriječite gruba zrna.
5. Tamne mrlje
Uzrok:
Glavni razlog je taj što je brzina hlađenja na mjestu kontakta između debelozidnog dijela profila i toplinski otpornog filca (ili grafitne trake) mnogo manja, a koncentracija čvrste otopine znatno je manja nego drugdje. Stoga je unutarnja struktura drugačija, a izgled pokazuje tamnu boju.
Metoda eliminacije:
Glavna metoda je pojačati hlađenje stola za pražnjenje i ne zaustavljati se na jednom mjestu pri dosezanju kliznog stola i rashladnog sloja, tako da proizvodi mogu biti u kontaktu s toplinski otpornim filcom na različitim položajima radi poboljšanja neravnomjernih uvjeta hlađenja.
6. Trakice od tkiva
Uzrok:
Zbog neujednačene strukture i sastava ekstrudiranih dijelova, na proizvodima se pojavljuju linije nalik trakama u smjeru ekstruzije. Općenito se pojavljuju na područjima gdje se mijenja debljina stijenke. To se može utvrditi korozijom ili eloksiranjem. Prilikom promjene temperature korozije, trake ponekad mogu nestati ili se promijeniti u širini i obliku. Uzrok je neujednačena makroskopska ili mikrostruktura ingota, nedovoljna homogenizacija ingota ili nepravilan sustav grijanja za obradu ekstrudiranog proizvoda.
Metoda eliminacije:
1) Ingot treba pročistiti kako bi se izbjegla upotreba grubozrnatih ingota.
2) Poboljšajte kalup, odaberite odgovarajući oblik vodilice i obrežite vodilicu ili remen za dimenzioniranje kalupa.
7. Uzdužna linija zavarivanja
Uzrok:
Uglavnom je uzrokovano strukturnom razlikom između zavarenog dijela metalnog toka i ostalih dijelova metala u ekstruzijskom kalupu. Ili može biti uzrokovano nedovoljnom opskrbom aluminija u šupljini kalupa za zavarivanje tijekom ekstruzije.
Metoda eliminacije:
1) Poboljšati dizajn mostne strukture i šupljine za zavarivanje kombiniranog kalupa s podijeljenim profilom. Kao što je podešavanje omjera podjele - omjera površine podijeljene rupe i površine ekstrudiranog proizvoda, te dubine šupljine za zavarivanje.
2) Kako bi se osigurao određeni omjer ekstruzije, obratite pozornost na ravnotežu između temperature ekstruzije i brzine ekstruzije.
3) Nemojte koristiti lance za lijevanje s mrljama od ulja na površini kako biste izbjegli miješanje maziva i stranih tvari u zavareni spoj.
4) Ne nanosite ulje na ekstruzijski cilindar i ekstruzijsku ploču i održavajte ih čistima.
5) Prikladno povećajte duljinu preostalog materijala.
8. Horizontalne linije zavarivanja ili oznake zaustavljanja
Uzrok:
Glavni razlog je taj što je tijekom kontinuiranog ekstrudiranja metal u kalupu slabo zavaren s metalom prednjeg kraja novo dodanog komada.
Metoda eliminacije:
1) Naoštrite oštricu škara koje ste koristili za rezanje preostalog materijala i poravnajte ga.
2) Očistite čeonu površinu gredice kako biste spriječili miješanje ulja za podmazivanje i stranih tvari.
3) Povećajte temperaturu ekstruzije na odgovarajući način i ekstrudirajte polako i ravnomjerno.
4) Razumno projektirati i odabrati kalupe za alate, materijale kalupa, koordinaciju veličina, čvrstoću i tvrdoću.
9. Ogrebotine, ogrebotine
Uzrok:
Glavni razlog je taj što kada se proizvodi transportiraju vodoravno s izvlačnog stola na stol za piljenje gotovih proizvoda, tvrdi predmeti strše iz rashladnog sloja i grebu proizvode. Neki od njih nastaju tijekom utovara i transporta.
Metoda eliminacije:
1) Traka za kalibriranje kalupa treba biti glatka i čista, a alat za pražnjenje kalupa također treba biti gladak.
2) Pažljivo provjerite prilikom postavljanja kalupa kako biste izbjegli korištenje kalupa s malim pukotinama. Prilikom dizajniranja kalupa obratite pozornost na radijus zaobljenja.
3) Odmah provjerite i ispolirajte radni remen kalupa. Tvrdoća kalupa treba biti ujednačena.
4) Često provjeravajte rashladni sloj i stol za skladištenje gotovih proizvoda. Trebali bi biti glatki kako bi se spriječilo da tvrdi izbočeni dijelovi ogrebu proizvode. Vodilica se može pravilno podmazati.
5) Prilikom utovara treba postaviti odstojnike koji su mekši od gotovog proizvoda, a transport i podizanje treba obavljati glatko i pažljivo.
10. Prešanje metala
Uzrok:
Glavni razlog je taj što se aluminijeva troska koja se stvara u praznom položaju noža u kalupu lijepi za ekstrudirani proizvod i teče u stol za pražnjenje ili izvlačenje te se valjcima utiskuje u površinu ekstrudiranog materijala. Tijekom anodizacije ne stvara se oksidni film, udubljenja ili rupe na mjestima gdje se metal preša.
Metoda eliminacije:
1) Zagladite remen za određivanje veličine i skratite njegovu duljinu.
2) Podesite prazan nož kalibracijskog remena.
3) Promijenite raspored rupa za matrice i pokušajte izbjeći postavljanje ravne površine proizvoda ispod i u kontakt s valjcima kako biste spriječili utiskivanje aluminijeve troske.
4) Očistite površinu i krajeve ingota i izbjegavajte metalne strugotine u ulju za podmazivanje.
11. Ostali površinski nedostaci
Uzrok:
1) Tijekom procesa taljenja i lijevanja, kemijski sastav je neujednačen, s metalnim inkluzijama, porama i nemetalnim inkluzijama, unutarnja struktura oksidnog filma ili metala je neujednačena.
2) Tijekom procesa ekstruzije, temperatura i deformacija su neravnomjerne, brzina ekstruzije je prebrza, hlađenje je neravnomjerno, a struktura je neravnomjerna u kontaktu s grafitom i uljem.
3) Dizajn kalupa je nerazuman, a prijelaz između oštrih kutova kalupa nije gladak. Prazan nož je premalen i grebe metal, kalup je loše obrađen, ima neravnine i nije gladak, a nitriranje nije dobro. Tvrdoća površine je neravnomjerna, a radna traka nije glatka.
4) Tijekom procesa površinske obrade, koncentracija tekućine za kupanje, temperatura i gustoća struje su nerazumne, a proces obrade kiselinskom ili alkalnom korozijom je nepravilan.
Metoda eliminacije:
1) Kontrolirati kemijski sastav, optimizirati proces lijevanja, pojačati pročišćavanje, pročišćavanje i homogenizaciju.
2) Proces homogenizacije ingota zahtijeva brzo hlađenje.
3) Razumno kontrolirati temperaturu i brzinu ekstruzije kako bi se osigurala jednolika deformacija i koristiti razumnu duljinu ingota.
4) Poboljšati metode dizajna i proizvodnje kalupa, povećati tvrdoću radnog remena kalupa i smanjiti hrapavost površine.
5) Optimizirajte proces nitriranja.
6) Strogo kontrolirajte proces površinske obrade kako biste spriječili sekundarna oštećenja ili onečišćenje površine tijekom kisele ili lužnate korozije.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminuma
Vrijeme objave: 28. kolovoza 2024.
