Generalno govoreći, da bi se postigla veća mehanička svojstva, treba odabrati višu temperaturu ekstruzije. Međutim, za leguru 6063, kada je opšta temperatura ekstruzije viša od 540°C, mehanička svojstva profila se više neće povećavati, a kada je niža od 480°C, zatezna čvrstoća može biti nekvalitetna.
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 visokim kvalitetom površine, često koriste relativno niske temperature ekstruzije.
Dobra oprema je također ključna tačka za poboljšanje efikasnosti proizvodnje aluminijske ekstruzije, posebno tri glavna dijela aluminijskog ekstrudera, peći za zagrijavanje aluminijskih šipki i peći za zagrijavanje kalupa. Osim toga, najvažnije je imati odličnog operatera ekstruzije.
Termička analiza
Aluminijske šipke i žice potrebno je prethodno zagrijati prije ekstruzije kako bi dostigle temperaturu blisku temperaturi rastvaranja, tako da se magnezij u aluminijskoj šipki može otopiti i ravnomjerno teći u aluminijskom materijalu. Kada se aluminijska šipka stavi u ekstruder, temperatura se ne mijenja mnogo.
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 rastvarača. U ovom trenutku, magnezijum se topi i teče okolo, što je izuzetno nestabilno.
Kada se temperatura povisi, ne smije biti viša od temperature solidusa, u suprotnom će se aluminij također otopiti i profil se neće moći formirati. Uzimajući leguru serije 6000 kao primjer, temperatura aluminijske šipke treba se održavati između 400-540°C, poželjno 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, što uzrokuje porast temperature. Porast temperature proporcionalan je brzini ekstruzije i pritisku ekstruzije.
Izlazna temperatura treba da se održava između 550-575°C, a najmanje iznad 500-530°C, u suprotnom se magnezijum u aluminijumskoj leguri ne može rastopiti i uticati na svojstva metala. Međutim, ne smije biti viša od temperature solidusa, jer će previsoka izlazna temperatura izazvati kidanje i uticati na kvalitet površine profila.
Optimalnu temperaturu ekstruzije aluminijske šipke treba podesiti u kombinaciji s brzinom ekstruzije tako da razlika temperature 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 kod legure 6005 510°C.
Brzina traktora
Brzina traktora je važan pokazatelj efikasnosti proizvodnje. Međutim, različiti profili, oblici, legure, veličine itd. mogu utjecati na brzinu traktora, što se ne može generalizirati. Moderne zapadne fabrike ekstruzijskih profila mogu postići brzinu traktora od 80 metara u minuti.
Brzina ekstruzione šipke je još jedan važan pokazatelj produktivnosti. Mjeri se u milimetrima u minuti, a brzina ekstruzione šipke je često pouzdanija od brzine traktora prilikom proučavanja efikasnosti proizvodnje.
Temperatura kalupa je veoma važna za kvalitet ekstrudiranih profila. Temperaturu kalupa treba održavati na oko 426°C prije ekstruzije, u suprotnom će se kalup lako začepiti ili čak oštetiti. Svrha kaljenja je "zamrzavanje" legirajućeg elementa magnezijuma, stabilizacija nestabilnih atoma magnezijuma i sprečavanje njihovog taloženja, kako bi se održala čvrstoća profila.
Tri glavne metode kaljenja uključuju: hlađenje zrakom, hlađenje vodenom maglom i hlađenje rezervoara s vodom. Vrsta kaljenja koja se koristi ovisi o brzini ekstruzije, debljini i potrebnim fizičkim svojstvima profila, posebno zahtjevima za čvrstoću. Vrsta legure je sveobuhvatan pokazatelj tvrdoće i elastičnih svojstava legure. Vrste aluminijskih legura detaljno je specificirala Američka asocijacija za aluminij, a postoji pet osnovnih stanja:
F znači "kao što je izmišljeno".
O znači „žareni kovano-obrađeni proizvodi“.
T znači da je "termički obrađeno".
W znači da je materijal termički obrađen u rastvoru.
H se odnosi na legure koje se ne mogu termički obrađivati, a koje su "hladno obrađene" ili "očvrsnute deformacijom".
Temperatura i vrijeme su dva indeksa koja zahtijevaju strogu kontrolu vještačkog starenja. U peći za vještačko starenje, svaki dio temperature mora biti isti. Iako starenje na niskim temperaturama može poboljšati čvrstoću profila, potrebno vrijeme bi se moralo shodno tome povećati. Da bi se postigla najbolja fizička 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 efikasnosti proizvodnje. Teoretski je nemoguće postići 100% prinosa, jer će se materijal odrezati na krajevima zbog tragova uklještenja traktora i zatezača.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminum
Vrijeme objave: 05.06.2023.
