Профили из алюминиевых сплавов представлены в широком ассортименте и имеют различные спецификации, требуют различных производственных процессов, сложных технологий и высоких требований. Различные дефекты неизбежно возникают на протяжении всего производственного процесса: литья, прессования, термообработки, обработки поверхности, хранения, транспортировки и упаковки.
Причины и методы устранения дефектов поверхности:
1. Наслоение
Причина:
Основная причина заключается в загрязнении поверхности слитка маслом и пылью или сильном износе рабочей части передней части экструдера, что приводит к накоплению грязного металла вокруг упругой зоны передней части. Это образуется при прокатке поверхности скольжения упругой зоны на периферию изделия во время экструзии. Обычно это происходит в хвостовой части изделия. В тяжелых случаях это может происходить в средней или даже передней части изделия. Также расслоение может быть вызвано нерациональным расположением отверстий фильеры, слишком близким к внутренней стенке экструдера, чрезмерным износом или деформацией экструдера и экструзионной подушки и т. д.
Метод исключения:
1) Улучшить чистоту поверхности слитка.
2) Уменьшите шероховатость поверхности экструзионного цилиндра и формы и своевременно заменяйте экструзионный цилиндр и экструзионную накладку, которые сильно изношены и не соответствуют допускам.
3) Улучшить конструкцию пресс-формы и расположить отверстие матрицы как можно дальше от края экструзионного цилиндра.
4) Уменьшить разницу между диаметром экструзионной площадки и внутренним диаметром экструзионного цилиндра, а также уменьшить количество остаточного грязного металла в футеровке экструзионного цилиндра.
5) Следите за тем, чтобы футеровка экструзионного цилиндра оставалась целой, или используйте прокладку для своевременной очистки футеровки.
6) После резки оставшийся материал следует очистить, не допуская попадания на него смазочного масла.
2. Пузыри или шелушение
Причина:
Причиной этого являются такие дефекты внутренней структуры слитка, как рыхлость, поры и внутренние трещины, или слишком высокая скорость экструзии на этапе заполнения и некачественный отвод воздуха, в результате чего в металлическое изделие попадает воздух.
Причины образования пузырьков или отслоения на производстве включают:
1) Экструзионный цилиндр и экструзионная накладка изношены и не соответствуют допускам.
2) Экструзионный цилиндр и экструзионная площадка слишком загрязнены и испачканы маслом, влагой, графитом и т. д.;
3) На поверхности слитка слишком много глубоких борозд, или на поверхности слитка имеются поры, пузыри, рыхлая ткань и масляные пятна. Содержание водорода в слитке повышено.
4) При замене сплава ствол не был очищен;
5) Температура экструзионного цилиндра и экструзионного слитка слишком высокая;
6) Размер слитка превышает допустимое отрицательное отклонение;
7) Слиток слишком длинный, заполняется слишком быстро, температура слитка неравномерна;
8) Нерациональная конструкция фильеры. Или резка оставшихся материалов некорректна.
Метод исключения:
1) Улучшить уровень очистки, дегазации и литья для предотвращения таких дефектов, как поры, рыхлость, трещины и другие дефекты в слитке;
2) Рационально спроектируйте соответствующие размеры экструзионного цилиндра и экструзионной площадки; регулярно проверяйте размер инструмента, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям.
3) Экструзионная накладка не должна выходить за пределы допуска;
4) При замене сплава цилиндр следует тщательно очистить;
5) Уменьшить скорость на этапе экструзии и наполнения;
6) Содержите поверхности инструментов и слитков чистыми, гладкими и сухими, чтобы уменьшить смазывание экструзионной площадки и формы;
7) Строгая эксплуатация, правильная резка остаточных материалов и полная вытяжка;
8) Метод градиентного нагрева слитка используется для достижения высокой температуры головной части слитка и низкой температуры хвостовой части. При заполнении головная часть сначала деформируется, а газ из цилиндра постепенно выпускается через зазор между подкладкой и стенкой цилиндра;
9) Регулярно проверяйте оборудование и приборы, чтобы не допустить чрезмерной температуры и чрезмерной скорости;
10) Рационально спроектировать и изготовить оснастку и форму, а также спроектировать направляющие отверстия и отверстия для отвода с внутренним уклоном от 1° до 3°.
3. Трещины экструзии
Причина:
Возникновение трещин связано с напряжением и течением металла в процессе экструзии. Если взять в качестве примера поверхностные периодические трещины, ограничения формы формы и влияние контактного трения препятствуют течению поверхности заготовки. Скорость течения в центре изделия больше скорости течения наружного металла, так что наружный металл подвергается дополнительному растягивающему напряжению, а центр подвергается дополнительному сжимающему напряжению. Возникновение дополнительного напряжения изменяет основное напряженное состояние в зоне деформации, в результате чего осевое рабочее напряжение поверхностного слоя (суперпозиция основного напряжения и дополнительного напряжения) может стать растягивающим напряжением. Когда это растягивающее напряжение достигает фактического предела прочности металла на разрыв, на поверхности появляются расширяющиеся внутрь трещины, их форма связана со скоростью металла через зону деформации.
Метод исключения:
1) Обеспечить соответствие состава сплава заданным требованиям, улучшить качество слитка, минимизировать содержание в слитке примесей, вызывающих снижение пластичности, а также минимизировать содержание натрия в сплавах с высоким содержанием магния.
2) Строго соблюдайте различные спецификации нагрева и экструзии, а также разумно контролируйте температуру и скорость экструзии в соответствии с материалом и характеристиками продукта.
3) Улучшить конструкцию пресс-формы, увеличив длину калибровочного пояса пресс-формы и радиус скругления углов поперечного сечения. В частности, конструкция моста пресс-формы, камеры паяльной станции и радиус скругления углов должны быть разумными.
4) Улучшить эффект гомогенизации слитка и улучшить пластичность и однородность сплава.
5) Если позволяют условия, используйте такие методы, как экструзия со смазкой, экструзия с помощью конусной головки или обратная экструзия, чтобы уменьшить неравномерную деформацию.
6) Регулярно проверяйте приборы и оборудование, чтобы обеспечить их нормальную работу.
4. Апельсиновая корка
Причина:
Основная причина заключается в том, что внутренняя структура продукта имеет крупнозернистую структуру. Как правило, чем крупнее зерна, тем они заметнее. Особенно при большой вытянутости вероятность возникновения такого дефекта, как апельсиновая корка, возрастает.
Методы профилактики:
Для предотвращения появления дефекта «апельсиновой корки» главное — правильно подобрать температуру и скорость экструзии, а также контролировать удлинение. Это позволит улучшить внутреннюю структуру слитка и предотвратить образование крупных зерен.
5. Темные пятна
Причина:
Основная причина заключается в том, что скорость охлаждения в месте контакта толстостенной части профиля с термостойким войлоком (или графитовой полосой) значительно ниже, а концентрация твёрдого раствора значительно ниже, чем в других местах. Поэтому внутренняя структура отличается, а внешний вид имеет тёмный цвет.
Метод исключения:
Основной метод заключается в усилении охлаждения разгрузочного стола и не останавливаться на одном месте при достижении подвижного стола и охладительного стола, чтобы изделия могли соприкасаться с термостойким войлоком в разных местах для улучшения условий неравномерного охлаждения.
6. Полоски ткани
Причина:
Из-за неравномерной структуры и состава прессованных деталей на изделиях появляются полосообразные линии, проходящие по направлению прессования. Они обычно возникают в местах изменения толщины стенки. Это может быть обусловлено коррозией или анодированием. При изменении температуры коррозии полосчатость может иногда исчезать или изменяться по ширине и форме. Причиной этого является неравномерная макро- или микроструктура слитка, недостаточная гомогенизация слитка или неправильная система нагрева для обработки прессованного изделия.
Метод исключения:
1) Слиток следует очистить, чтобы избежать использования крупнозернистых слитков.
2) Усовершенствуйте форму, выберите подходящую форму направляющей полости и отрегулируйте направляющую полость или размерный ремень формы.
7. Линия продольной сварки
Причина:
Это обусловлено, главным образом, структурными различиями между свариваемой частью потока металла и другими частями металла в экструзионной матрице. Также это может быть вызвано недостаточной подачей алюминия в сварочную полость формы во время экструзии.
Метод исключения:
1) Улучшить конструкцию мостовой конструкции и сварочной полости разъемной комбинированной пресс-формы, например, скорректировать соотношение размеров разъема (соотношение площади разъемного отверстия к площади экструдированного изделия) и глубину сварочной полости.
2) Чтобы обеспечить определенную степень экструзии, обратите внимание на баланс между температурой и скоростью экструзии.
3) Не используйте литейные цепи с масляными пятнами на поверхности, чтобы избежать попадания смазочных материалов и посторонних веществ в сварной шов.
4) Не наносите масло на экструзионный цилиндр и экструзионную площадку и содержите их в чистоте.
5) Соответствующим образом увеличьте длину оставшегося материала.
8. Горизонтальные линии сварки или стоп-линии
Причина:
Основная причина заключается в том, что при непрерывном прессовании металл в форме плохо сваривается с металлом переднего конца вновь добавленной заготовки.
Метод исключения:
1) Заточите лезвие ножниц, которыми вы разрезали оставшийся материал, и выпрямите его.
2) Очистите торцевую поверхность заготовки, чтобы предотвратить попадание на нее смазочного масла и посторонних веществ.
3) Увеличьте температуру экструзии соответствующим образом и проводите экструзию медленно и равномерно.
4) Рационально проектировать и выбирать формы инструментов, материалы форм, координацию размеров, прочность и твердость.
9. Царапины, царапины
Причина:
Основная причина заключается в том, что при горизонтальной транспортировке изделий от выдвижного стола к столу распиловки готовой продукции из охладительного стола выступают твёрдые предметы, которые царапают изделия. Некоторые из них возникают во время погрузки и транспортировки.
Метод исключения:
1) Ремень калибровки формы должен быть гладким и чистым, инструмент для опорожнения формы также должен быть гладким.
2) Тщательно проверяйте форму при установке, чтобы избежать использования формы с небольшими трещинами. При проектировании формы обратите внимание на радиус скругления.
3) Незамедлительно проверьте и отполируйте рабочую ленту формы. Твёрдость формы должна быть равномерной.
4) Регулярно проверяйте охлаждающий стол и стол для хранения готовой продукции. Они должны быть гладкими, чтобы твёрдые выступы не царапали продукцию. Направляющие направляющие должны быть хорошо смазаны.
5) При погрузке следует использовать прокладки, которые мягче готового изделия, а транспортировку и подъем производить плавно и осторожно.
10. Прессование металла
Причина:
Основная причина заключается в том, что шлак из глинозема, образующийся в позиции пустого ножа пресс-формы, прилипает к экструдированному продукту, стекает на разгрузочный или выдвижной стол и вдавливается роликами в поверхность экструдированного материала. В процессе анодирования в местах прессования металла не образуется оксидная пленка, а также углубления и раковины.
Метод исключения:
1) Разгладьте размерный пояс и укоротите его длину.
2) Отрегулируйте пустой нож калибровочного ремня.
3) Измените расположение отверстий пресс-формы и старайтесь не допускать попадания плоской поверхности изделия под ролики и их соприкосновения с ними, чтобы предотвратить запрессовывание шлака глинозема.
4) Очистите поверхность и торцы слитка и избегайте попадания металлической стружки в смазочное масло.
11. Другие дефекты поверхности
Причина:
1) В процессе плавки и литья химический состав неравномерен, содержит металлические включения, поры и неметаллические включения, внутренняя структура оксидной пленки или металла неравномерна.
2) В процессе экструзии температура и деформация неравномерны, скорость экструзии слишком высокая, охлаждение неравномерное, а структура при контакте с графитом и маслом неравномерная.
3) Конструкция пресс-формы нецелесообразна, переход между острыми углами неплавный. Пустой нож слишком мал и царапает металл, пресс-форма плохо обработана, имеет заусенцы и неровности, а азотирование выполнено некачественно. Поверхность неравномерно твёрдая, рабочая лента неровная.
4) В процессе обработки поверхности концентрация жидкости в ванне, температура и плотность тока несоответствуют требованиям, а процесс обработки от кислотной или щелочной коррозии является неправильным.
Метод исключения:
1) Контролировать химический состав, оптимизировать процесс литья, усилить очистку, рафинирование и гомогенизацию.
2) Процесс гомогенизации слитка требует быстрого охлаждения.
3) Разумно контролируйте температуру и скорость экструзии, чтобы обеспечить равномерную деформацию и использовать разумную длину слитка.
4) Улучшить конструкцию и методы изготовления пресс-формы, повысить твердость рабочего пояса пресс-формы, уменьшить шероховатость поверхности.
5) Оптимизировать процесс азотирования.
6) Строго контролируйте процесс обработки поверхности, чтобы предотвратить вторичное повреждение или загрязнение поверхности при кислотной или щелочной коррозии.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminum
Время публикации: 28 августа 2024 г.
