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產(chǎn)品知識
鋁型材擠壓流程及技術控制點三溫
發(fā)布時間:2022-03-10 15:42:56發(fā)布人:佚名

為了獲得較高的機械性能,應選擇較高的擠壓溫度。然而,對于6063合金,一般擠壓溫度高于540℃時,型材的機械性能不再增加,低于480℃時,抗拉強度有不合格的危險。


擠壓溫度過高將會使產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡、裂紋及由于模具工作粘鋁而造成的產(chǎn)品表面劃痕嚴重,甚至出現(xiàn)毛刺等缺陷。因此,為了獲得高表面質量的產(chǎn)品,常采用較低的擠壓溫度。


為了提高鋁材擠壓生產(chǎn)效率,好的設備也是關鍵,特別是鋁材擠壓機、鋁棒加熱爐、模具加熱爐這三大件,另外最重要的當成是有一個好的擠壓班廠及擠壓工。


熱量分析


鋁條和鋁棒在擠壓前需預先加熱,達到接近溶線溫度(Solvus temperature),以便在鋁棒內(nèi)的及鎂能熔化,并在鋁料中均勻地流動。當鋁棒被放進擠壓機內(nèi)時,溫度沒有太大的變化。


而當擠壓機開動時,擠壓桿的巨大推擠力量把軟化了的鋁料由模具孔擠出,產(chǎn)生很大的摩擦力,這摩擦力轉化為溫度,使擠出的型材溫度超過熔線溫度,此時鎂熔化,向四處流動,極不穩(wěn)定。


溫度的提高絕不能高出固熔相線(Solidus temperature),不然鋁也會熔化,而型材就無法成型。鋁棒溫度鋁棒溫度應保持在400-540°C之間(以6xxx系鋁合金為例),****是470-500°C。


太高會引起撕裂現(xiàn)象,太低會減低擠壓速度(因鋁料必須軟化)擠壓的摩擦力大部分會轉化為熱量,導致溫度上升,溫度的上升與擠壓速度及擠壓壓力成正比。


這就是大家常說的三溫:鋁棒溫度、模具溫度、擠壓筒溫度,另一個就是擠壓速度一定要控制好。


出口溫度出口溫度應保持在550-575°C之間,起碼也要在500-530°C之上,不然鋁合金內(nèi)的鎂和就不能熔化而影響金屬性能。但絕不能高過固熔相線,太高的出口溫度會導致撕裂現(xiàn)象,并且影響型材的表面品質。


****擠壓溫度鋁棒溫度要結合擠壓速度來調節(jié),使擠壓溫差不低于溶線溫(Solvus temperature),也不高于固相線溫度(Solidus temperature),即620°C。不同的合金有不同的溶線溫度,比如6063合金的溶線溫度是498°C,而6005合金的溶線溫度則是510°C。


牽引機速度


牽引機速度是生產(chǎn)效率的一個重要指標。但不同的型材、形狀、合金、尺寸等都有可能影響牽引機速度,固不能一概而論。現(xiàn)代西方的擠壓型材廠都能做到每分鐘80米的牽引機速度。


擠壓桿速率擠壓桿速率是生產(chǎn)率的另一重要指標。它是以毫米/分鐘為量度單位的,在研究生產(chǎn)效率時,擠壓桿速率往往比牽引機速度更可靠。


模具溫度Die Oven模具溫度對擠壓型材的品質至關重要。模具溫度在擠壓前須保持在426°C左右,不然會容易產(chǎn)生堵塞甚至損毀模具的現(xiàn)象。盛料筒溫度盛料筒溫度須保持在426°C左右。淬火溫度(溫差)淬火(冷卻)的目的在于"冷凍"合金元素,即鎂和,把不穩(wěn)定的鎂和(矽)原子穩(wěn)定下來,不讓其沉淀,以保持型材的強度。


三種主要的淬火方式包括:

  • 風冷水霧冷卻水槽冷卻。用哪種淬火方式取決于擠壓速度、型材厚度及所需的物理性能,特別是對強度的要求。合金型態(tài)是合金的硬度和彈性能的綜合標示,美國鋁業(yè)協(xié)會對鋁合型態(tài)已有詳細規(guī)定:基礎狀態(tài)代號鋁、鎂及其合金的基礎狀態(tài)代號為:F自由加工狀態(tài),適用于在成型過程中對溫度或材料的加工硬化程度無特殊控制的產(chǎn)品(對加工產(chǎn)品無力學性能要求);


  • O退火狀態(tài)。適用于經(jīng)退火獲得****強度的加工產(chǎn)品及經(jīng)退火提高延展性和尺穩(wěn)定性的鑄造產(chǎn)品,O後可綴有除零以外的一位阿拉伯數(shù)字;H加工硬化狀態(tài),適用于通過加工硬化提高強度的產(chǎn)品(這種產(chǎn)品可通過熱處理降低一些強度),H後總是綴有兩位以上的阿拉伯數(shù)字;


  • W固溶熱處理狀態(tài)(一種不穩(wěn)定狀態(tài))。僅適用于固溶熱處理後在室溫自然時效的合金,并只有具體指出自然時效的時間才使用這種特殊代號,如W1/2小時;T熱處理後產(chǎn)生的穩(wěn)定狀態(tài)(不同於F、O和H狀態(tài)),適用于經(jīng)熱處理產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品(這種產(chǎn)品也可進行加工硬化),T字母總是綴有一位以上的阿拉伯數(shù)字;時效大部分型材在淬火之後,需要在時效爐內(nèi)進行熱處理,時效的作用主要是對合金元素(鎂)進行重新配置,使其能均勻地分布在型材的所部位,以提高型材的強度。


溫度和時間是兩個人工時效需要嚴格控制的指標。在人工時效爐內(nèi),每個部位的溫度都必須一樣。低溫時效雖然能提高型材的強度,但所需的時間也需相應地拉長。****金屬物理性能的達成要達到****金屬物理性能必須:選取適當?shù)匿X合金及其****的型態(tài)選擇適當?shù)拇慊穑ɡ鋮s)方式,應用合適的時效溫度及控制時效時間成品率,成品率是生產(chǎn)效率的另一重要指標。100%的成品率,理論上是不可能實現(xiàn)的,因為擠壓切頭(Butts)和因牽引機及拉伸機夾痕而切掉的料材是無可避免的。




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