Профили од алуминијумских легура долазе у многим варијантама и спецификацијама, са многим производним процесима, сложеним технологијама и високим захтевима. Разни дефекти ће се неизбежно појавити током целог производног процеса ливења, екструзије, термичке обраде, завршне обраде површине, складиштења, транспорта и паковања.
Узроци и методе отклањања површинских дефеката:
1. Слојеви
Узрок:
Главни разлог је тај што је површина ингота запрљана уљем и прашином или је радни део предњег краја екструзионог цеви јако истрошен, што узрокује накупљање прљавог метала око еластичне зоне предњег краја. Настаје када се клизна површина еластичне зоне увија у периферију производа током екструзије. Обично се појављује на задњем крају производа. У тешким случајевима, може се појавити и на средњем крају или чак на предњем крају производа. Такође постоје неразумни распореди отвора за матрицу, преблизу унутрашњем зиду екструзионог цеви, прекомерно хабање или деформација екструзионог цеви и екструзионе подлоге итд., што такође може изазвати наслаге.
Метод елиминације:
1) Побољшајте чистоћу површине ингота.
2) Смањите површинску храпавост екструзионог цилиндра и калупа и одмах замените екструзиони цилиндар и екструзиону плочицу који су јако истрошени и ван толеранције.
3) Побољшајте дизајн калупа и поставите отвор за матрицу што даље од ивице екструзионог цилиндра.
4) Смањите разлику између пречника екструзионе плочице и унутрашњег пречника екструзионог цилиндра и смањите преостали прљави метал у облози екструзионог цилиндра.
5) Одржавајте облогу екструзионог цилиндра нетакнутом или користите заптивку да бисте благовремено очистили облогу.
6) Након сечења преосталог материјала, треба га очистити и не сме се дозволити употреба уља за подмазивање.
2. Мехурићи или љуштење
Узрок:
Узрок је тај што унутрашња структура ингота има недостатке као што су растреситост, поре и унутрашње пукотине, или је брзина екструзије превелика током фазе пуњења, а издувни гас није добар, што доводи до увлачења ваздуха у метални производ.
Разлози за стварање мехурића или љуштење укључују:
1) Екструзиони цилиндар и екструзиона плоча су истрошени и ван толеранције.
2) Екструзиони цилиндар и екструзиона подлога су превише прљави и запрљани уљем, влагом, графитом итд.;
3) На површини ингота има превише дубоких жлебова у облику лопате; или на површини ингота постоје поре, мехурићи, растресито ткиво и мрље од уља. Садржај водоника у инготу је већи;
4) Цев није очишћена приликом замене легуре;
5) Температура екструзионог цилиндра и екструзионог ингота је превисока;
6) Величина ингота прелази дозвољено негативно одступање;
7) Ингот је предугачак, пребрзо се пуни, а температура ингота је неравномерна;
8) Дизајн отвора за матрицу је неразуман. Или неправилно сечење преосталих материјала;
Метод елиминације:
1) Побољшати ниво рафинирања, дегазације и ливења како би се спречили дефекти као што су поре, растреситост, пукотине и други дефекти у инготу;
2) Разумно пројектујте одговарајуће димензије екструзионог цилиндра и екструзионе плоче; често проверавајте величину алата како бисте били сигурни да испуњава захтеве.
3) Екструзиона подлога не сме бити ван толеранције;
4) Приликом замене легуре, цилиндар треба темељно очистити;
5) Успорите брзину фазе екструзије и пуњења;
6) Одржавајте површине алата и ингота чистим, глатким и сувим како бисте смањили подмазивање екструзионе подлоге и калупа;
7) Строго руковање, правилно сечење преосталих материјала и потпуни издувни гасови;
8) Метода градијентног загревања ингота се користи да би се температура главе ингота подигла на вишу, а температура репа на ниску. Приликом пуњења, прво се деформише глава, а гас у цилиндру се постепено испушта кроз зазор између подлоге и зида екструзионог цилиндра;
9) Често проверавајте опрему и инструменте како бисте спречили прекомерну температуру и прекомерну брзину;
10) Разумно пројектовати и произвести алате и калуп, и пројектовати вођице и преусмеравајуће рупе са унутрашњим нагибом од 1° до 3°.
3. Екструзионе пукотине
Узрок:
Појава пукотина повезана је са напоном и течењем метала током процеса екструзије. Узимајући површинске периодичне пукотине као пример, ограничења облика калупа и ефекат контактног трења ометају ток површине бланка. Брзина протока у центру производа је већа од брзине протока спољашњег метала, тако да је спољашњи метал изложен додатном затезном напону, а центар додатном компресивном напону. Стварање додатног напона мења основно стање напона у зони деформације, узрокујући да аксијални радни напон површинског слоја (суперпозиција основног напона и додатног напона) може постати затезни напон. Када овај затезни напон достигне стварну границу чврстоће на лом метала, на површини ће се појавити пукотине које се шире ка унутра, а њихов облик је повезан са брзином проласка метала кроз зону деформације.
Метод елиминације:
1) Осигурати да састав легуре испуњава наведене захтеве, побољшати квалитет ингота, минимизирати садржај нечистоћа у инготу које ће узроковати смањење пластичности и минимизирати садржај натријума у легурама са високим садржајем магнезијума.
2) Строго примењујте различите спецификације загревања и екструзије и разумно контролишите температуру и брзину екструзије у складу са материјалом и карактеристикама производа.
3) Побољшати дизајн калупа, на одговарајући начин повећати дужину траке за калибрирање калупа и на одговарајући начин повећати радијус заобљења углова попречног пресека. Посебно, дизајн моста калупа, коморе за лемљење и радијуса угла морају бити разумни.
4) Побољшати ефекат хомогенизације ингота и побољшати пластичност и уједначеност легуре.
5) Када услови дозвољавају, користите методе као што су екструзија подмазивањем, екструзија конусним калупом или обрнута екструзија да бисте смањили неравномерну деформацију.
6) Редовно проверавајте инструменте и опрему како бисте осигурали нормалан рад.
4. Кора поморанџе
Узрок:
Главни разлог је тај што унутрашња структура производа има крупна зрна. Генерално, што су зрна крупнија, то су очигледнија. Посебно када је издужење велико, већа је вероватноћа да ће се појавити ова врста дефекта „поморанџине коре“.
Методе превенције:
Да би се спречила појава дефеката попут „поморанџине коре“, најважније је одабрати одговарајућу температуру екструзије и брзину екструзије и контролисати издужење. Побољшати унутрашњу структуру ингота и спречити крупна зрна.
5. Тамне мрље
Узрок:
Главни разлог је тај што је брзина хлађења на тачки контакта између дебелозидног дела профила и топлотно отпорног филца (или графитне траке) много мања, а концентрација чврстог раствора је знатно мања него другде. Стога је унутрашња структура другачија, а изглед показује тамну боју.
Метод елиминације:
Главна метода је појачати хлађење стола за пражњење и не заустављати се на једном месту када се стигне до клизног стола и расхладног слоја, тако да производи могу бити у контакту са топлотно отпорним филцем на различитим положајима ради побољшања неравномерних услова хлађења.
6. Траке од марамице
Узрок:
Због неуједначене структуре и састава екструдираних делова, на производима се појављују тракасте линије у смеру екструзије. Генерално се појављују у подручјима где се мења дебљина зида. Ово се може утврдити корозијом или анодизацијом. Приликом промене температуре корозије, тракасте линије понекад могу нестати или се променити у ширини и облику. Узрок је неуједначена макроскопска или микроструктура ингота, недовољна хомогенизација ингота или неправилан систем грејања за обраду екструдираног производа.
Метод елиминације:
1) Ингот треба рафинисати како би се избегла употреба крупнозрних ингота.
2) Побољшајте калуп, изаберите одговарајући облик водилице и обрежите водилицу или каиш за димензионисање калупа.
7. Линија уздужног заваривања
Узрок:
Углавном је узрокована структурном разликом између завареног дела металног тока и осталих делова метала у екструзионом калупу. Или може бити узрокована недовољним снабдевањем алуминијумом у шупљини калупа за заваривање током екструзије.
Метод елиминације:
1) Побољшати дизајн структуре моста и шупљине за заваривање комбинованог калупа са раздвојеним калупом. Као што је подешавање односа раздвајања - односа површине раздвојеног отвора и површине екструдираног производа, и дубине шупљине за заваривање.
2) Да бисте осигурали одређени однос екструзије, обратите пажњу на равнотежу између температуре екструзије и брзине екструзије.
3) Не користите ланце за ливење са мрљама од уља на површини како бисте избегли мешање мазива и страних материја у заварени спој.
4) Не наносите уље на екструзиони цилиндар и екструзиону подлогу и одржавајте их чистим.
5) На одговарајући начин повећајте дужину преосталог материјала.
8. Хоризонталне линије заваривања или ознаке заустављања
Узрок:
Главни разлог је тај што је током континуиране екструзије метал у калупу слабо заварен са металом предњег краја новододатог гредице.
Метод елиминације:
1) Наоштрите сечиво маказа које се користе за сечење преосталог материјала и исправите га.
2) Очистите крајњу површину греднице како бисте спречили мешање уља за подмазивање и страних материја.
3) Повећајте температуру екструзије на одговарајући начин и екструдирајте полако и равномерно.
4) Разумно пројектовати и одабрати калупе за алате, материјале калупа, координацију величине, чврстоћу и тврдоћу.
9. Огреботине, огреботине
Узрок:
Главни разлог је тај што када се производи транспортују хоризонтално са извлачног стола на сто за сечење готових производа, тврди предмети вире из расхладног кревета и гребу производе. Неки од њих се јављају током утовара и транспорта.
Метод елиминације:
1) Каиш за калибровање калупа треба да буде гладак и чист, а алат за пражњење калупа такође треба да буде гладак.
2) Пажљиво проверите приликом постављања калупа како бисте избегли коришћење калупа са малим пукотинама. Обратите пажњу на радијус заобљења приликом пројектовања калупа.
3) Правовремено проверите и полирајте радну траку калупа. Тврдоћа калупа треба да буде уједначена.
4) Често проверавајте расхладни кревет и сто за складиштење готових производа. Требало би да буду глатки како би се спречило да тврди избочци гребу производе. Вођица се може правилно подмазати.
5) Приликом утовара треба поставити одстојнике који су мекши од готовог производа, а транспорт и подизање треба обавити глатко и пажљиво.
10. Пресовање метала
Узрок:
Главни разлог је тај што се алуминијумска згура која се ствара на празном месту калупа лепи за екструдирани производ и тече у сто за избацивање или клизни сто и ваљцима се утискује у површину екструдираног материјала. Током анодизације, не формира се оксидни филм или удубљења или јаме тамо где се метал утискује.
Метод елиминације:
1) Изравнајте каиш за одређивање величине и скратите дужину каиша за одређивање величине.
2) Подесите празан нож каиша за калибрирање.
3) Промените распоред рупа за матрице и покушајте да избегнете постављање равне површине производа испод и у контакт са ваљцима како бисте спречили утискивање алуминијумске згуре.
4) Очистите површину и крајеве ингота и избегавајте металне опиљке у уљу за подмазивање.
11. Остали површински дефекти
Узрок:
1) Током процеса топљења и ливења, хемијски састав је неуједначен, са металним инклузијама, порама и неметалним инклузијама, унутрашња структура оксидног филма или метала је неуједначена.
2) Током процеса екструзије, температура и деформација су неуједначене, брзина екструзије је пребрза, хлађење је неуједначено, а структура је неуједначена у контакту са графитом и уљем.
3) Дизајн калупа је неуједначен, а прелаз између оштрих углова калупа није гладак. Празан нож је премали и гребе метал, калуп је лоше обрађен, има неравномерне неравномерне површине и није гладак, а нитрирање није добро. Тврдоћа површине је неравномерна, а радна трака није глатка.
4) Током процеса површинске обраде, концентрација течности за купање, температура и густина струје су неразумне, а процес обраде киселинском или алкалном корозијом је неправилан.
Метод елиминације:
1) Контролишите хемијски састав, оптимизујте процес ливења, ојачајте пречишћавање, рафинирање и хомогенизацију.
2) Процес хомогенизације ингота захтева брзо хлађење.
3) Разумно контролишите температуру и брзину екструзије како бисте осигурали равномерну деформацију и користили разумну дужину ингота.
4) Побољшати дизајн и методе производње калупа, повећати тврдоћу радне траке калупа и смањити храпавост површине.
5) Оптимизујте процес нитрирања.
6) Строго контролишите процес површинске обраде како бисте спречили секундарна оштећења или загађење површине током киселинске или алкалне корозије.
Уредила Меј Ђијанг из МАТ Алуминијума
Време објаве: 28. август 2024.
