Наогул кажучы, каб атрымаць больш высокія механічныя ўласцівасці, неабходна выбраць больш высокую тэмпературу экструзіі. Аднак для сплаву 6063, калі агульная тэмпература экструзіі вышэй за 540°C, механічныя ўласцівасці профілю больш не будуць павялічвацца, а калі яна ніжэй за 480°C, трываласць на разрыў можа быць некваліфікаванай.
Калі тэмпература экструзіі занадта высокая, на вырабе з'явяцца бурбалкі, расколіны, драпіны і нават задзірыны з-за прыліпання алюмінія да формы. Таму для атрымання вырабаў з высокай якасцю паверхні часта выкарыстоўваюць адносна нізкія тэмпературы экструзіі.
Добрае абсталяванне таксама з'яўляецца ключавым момантам для павышэння эфектыўнасці вытворчасці экструзіі алюмінія, асабліва трох асноўных частак алюмініевага экструдара, печы для нагрэву алюмініевага стрыжня і печы для нагрэву формы. Акрамя таго, самае галоўнае - мець выдатнага аператара экструзіі.
Тэрмічны аналіз
Алюмініевыя брускі і стрыжні неабходна папярэдне нагрэць перад экструзіяй, каб дасягнуць тэмпературы, блізкай да тэмпературы сольвуса, каб магній у алюмініевым стрыжні мог расплавіцца і раўнамерна цячы ў алюмініевым матэрыяле. Калі алюмініевы стрыжань змяшчаецца ў экструдар, тэмпература моцна не мяняецца.
Калі экструдар запускаецца, велізарная сіла штуршка экструзійнага стрыжня выштурхвае размякчаны алюмініевы матэрыял з адтуліны фільеры, што стварае вялікае трэнне, якое ператвараецца ў тэмпературу, так што тэмпература экструдаванага профілю перавышае тэмпературу раствора. У гэты час магній плавіцца і цячэ, што вельмі няўстойліва.
Пры павышэнні тэмпературы яна не павінна быць вышэй за тэмпературу солідуса, інакш алюміній таксама расплавіцца, і профіль не атрымаецца. Прымаючы ў якасці прыкладу сплаў серыі 6000, тэмпература алюмініевага стрыжня павінна падтрымлівацца ў межах 400-540°C, пераважна 470-500°C.
Калі тэмпература занадта высокая, гэта прывядзе да разрыву, калі яна занадта нізкая, хуткасць экструзіі будзе зніжана, і большая частка трэння, якое ўтвараецца пры экструзіі, будзе ператварацца ў цяпло, выклікаючы павышэнне тэмпературы. Павышэнне тэмпературы прапарцыйна хуткасці экструзіі і ціску экструзіі.
Тэмпература на выхадзе павінна падтрымлівацца ў межах 550-575°C, па меншай меры, вышэй 500-530°C, інакш магній у алюмініевым сплаве не можа расплавіцца і паўплываць на ўласцівасці металу. Але яна не павінна быць вышэй тэмпературы солідуса, занадта высокая тэмпература на выхадзе прывядзе да разрываў і паўплывае на якасць паверхні профілю.
Аптымальная тэмпература экструзіі алюмініевага стрыжня павінна быць адрэгулявана ў спалучэнні з хуткасцю экструзіі так, каб розніца тэмператур экструзіі была не ніжэй за тэмпературу сольвуса і не вышэй за тэмпературу солідуса. Розныя сплавы маюць розныя тэмпературы растворэння. Напрыклад, тэмпература растворэння сплаву 6063 складае 498 °C, а сплаву 6005 - 510 °C.
Хуткасць трактара
Хуткасць трактара - важны паказчык эфектыўнасці вытворчасці. Аднак розныя профілі, формы, сплавы, памеры і г.д. могуць уплываць на хуткасць трактара, што нельга абагульняць. Сучасныя заходнія фабрыкі экструзійнага профілю могуць дасягаць хуткасці трактара 80 метраў у хвіліну.
Хуткасць экструзіі - яшчэ адзін важны паказчык прадукцыйнасці. Яна вымяраецца ў міліметрах у хвіліну, і пры вывучэнні эфектыўнасці вытворчасці хуткасць экструзійнага стрыжня часта больш надзейная, чым хуткасць трактара.
Тэмпература формы вельмі важная для якасці экструдаваных профіляў. Тэмпература формы перад экструзіяй павінна падтрымлівацца на ўзроўні каля 426°C, у адваротным выпадку яна можа лёгка забіцца ці нават пашкодзіць форму. Мэтай загартоўкі з'яўляецца «замарожванне» легіруючага элемента магнію, стабілізацыя няўстойлівых атамаў магнію і прадухіленне іх асядання, каб захаваць трываласць профілю.
Тры асноўныя метады загартоўкі ўключаюць: паветранае астуджэнне, астуджэнне вадзяным туманам, астуджэнне вадзянога бака. Выкарыстоўваны тып загартоўкі залежыць ад хуткасці экструзіі, таўшчыні і патрабаваных фізічных уласцівасцей профілю, асабліва патрабаванняў да трываласці. Тып сплаву - гэта поўнае ўказанне цвёрдасці і эластычных уласцівасцей сплаву. Тыпы алюмініевых сплаваў былі падрабязна вызначаны Амерыканскай асацыяцыяй алюмінія, і існуе пяць асноўных станаў:
F азначае «як выраблены».
O азначае «абпаленыя каваныя вырабы».
T азначае, што ён прайшоў "тэрмічную апрацоўку".
W азначае, што матэрыял прайшоў тэрмічную апрацоўку.
H адносіцца да сплаваў, якія не паддаюцца тэрмічнай апрацоўцы, якія падвяргаюцца "халоднай апрацоўцы" або "загартаванай дэфармацыяй".
Тэмпература і час - гэта два паказчыкі, якія патрабуюць строгага кантролю штучнага старэння. У печы для штучнага старэння кожная частка тэмпературы павінна быць аднолькавай. Нягледзячы на тое, што старэнне пры нізкай тэмпературы можа палепшыць трываласць профіляў, неабходнае адпаведнае павелічэнне часу. Каб дасягнуць найлепшых фізічных уласцівасцей металу, неабходна выбраць адпаведны алюмініевы сплаў і яго аптымальную форму, выкарыстоўваць адпаведны рэжым загартоўкі, кантраляваць адпаведную тэмпературу старэння і час старэння для павышэння выхаду, выхад з'яўляецца яшчэ адным важным паказчыкам вытворчасці эфектыўнасць. Тэарэтычна немагчыма дамагчыся 100% выхаду, таму што абушкі будуць зразаць матэрыял з-за заціскаў трактароў і насілак.
Пад рэдакцыяй Мэй Цзян з MAT Aluminium
Час публікацыі: 05 чэрвеня 2023 г
