Procés d’extrusió d’alumini
El procés d’extrusió d’aliatges d’alumini comença realment amb el disseny del producte, perquè el disseny del producte es basa en els requisits d’ús donats, que determinen molts paràmetres finals del producte, com el rendiment de processament mecànic del producte, el rendiment del tractament de superfícies i l’ús de requisits ambientals. , aquestes propietats i requisits determinen en realitat l'elecció de l'aliatge d'alumini extruït.
Tanmateix, les propietats de l’alumini extruït estan determinades per la forma de disseny del producte, que determina la forma de la matriu d’extrusió.
Un cop resolt el problema de disseny, el pràctic procés d’extrusió és iniciar l’extrusió fosa amb vareta d’alumini, la vareta de fosa d’alumini s’ha d’escalfar abans de l’extrusió per estovar-la, el lingot sheng de bona fosa d’alumini que s’escalfa es posa al barril de l’extrusora a l’interior i, per cilindre hidràulic de potència que empeny la barra d'extrusió, l'extrem davanter de la barra d'extrusió té un coixinet de pressió, tal d'aliatge d'alumini suau escalfat en un bloc fictici sota una forta pressió de l'emmotllament per extrusió de motlle de precisió.
Per a això serveix un motlle: la forma del producte necessària per a la producció.
La imatge és: diagrama esquemàtic típic de l’extrusora hidràulica horitzontal
La direcció de l'extrusió és d'esquerra a dreta
Aquesta és una descripció senzilla de l'extrusió directa més àmpliament utilitzada actualment. L’extrusió indirecta és un procés similar, però hi ha algunes diferències molt importants.
En el procés d’extrusió indirecta. La matriu s’instal·la a la barra d’extrusió buida, de manera que la matriu es prem al capçal de la barra d’alumini inamovible, obligant l’aliatge d’alumini a extruir cap a la barra d’extrusió buida a través de la matriu.
De fet, el procés d’extrusió és similar a l’esprémer de la pasta de dents. Quan s’aplica la pressió a l’extrem tancat de la pasta de dents, la pasta de dents cilíndrica s’extreu a través de l’obertura circular.
Si l’obertura és plana, la pasta de dents exprimida surt com una cinta.
Per descomptat, les formes complexes també es poden extreure a les obertures de la mateixa forma, per exemple, els fabricants de pastissos utilitzen tubs amb formes específiques per esprémer els gelats per fer tot tipus de florits.
Tot i que no es poden fer molts productes útils amb pasta de dents ni gelats, no es pot extreure alumini en tubs amb els dits.
Però podeu utilitzar una potent premsa hidràulica per extruir l'alumini d'una forma determinada de motlle per produir una àmplia varietat de productes útils de gairebé qualsevol forma.
La figura inferior (esquerra) mostra la primera secció de l’extrusora al principi de l’extrusió. (dret)
El bar
La barra d'alumini és el blanc del procés d'extrusió. La barra d'alumini que s'utilitza per a l'extrusió pot ser sòlida o buida, normalment cilíndrica, i la seva longitud la determina el tub d'extrusió.
Les barres d’alumini es formen generalment per colada o forjat o forjat en pols, generalment es fabriquen serrant barres d’aliatge d’alumini amb bona composició d’aliatges.
Els aliatges d’alumini solen estar formats per més d’un element metàl·lic. Els aliatges d’alumini extruït estan formats per oligoelements (normalment no més del 5%) d’elements (com coure, magnesi, silici, manganès o zinc) que milloren les propietats de l’alumini pur i afecten el procés d’extrusió.
La longitud de la vareta d'alumini varia d'un fabricant a un altre, que es determina segons la longitud final necessària, la relació d'extrusió, la longitud de descàrrega i el límit d'extrusió.
Les longituds estàndard generalment oscil·len entre 660 mm i 2630 polzades (1830 mm). Els diàmetres exteriors oscil·len entre 76 mm (3 polzades) i 838 mm (33 polzades), 155 mm (6 polzades) i 228 mm (9 polzades).
Procés d’extrusió directa
[billet] [forn de calefacció] [premsa d'extrusió amb matriu] serra [strecher] [envelliment overn]
El diagrama il·lustra els passos bàsics d’extrusió d’una barra d’alumini
Quan es determina la forma del producte final, se selecciona l'aliatge d'alumini adequat, es completa la fabricació de matrius d'extrusió i es completa la preparació per al procés d'extrusió real.
A continuació, preescalfeu la barra d'alumini i l'eina d'extrusió. Durant el procés d'extrusió, la barra d'alumini és sòlida, però s'ha estovat al forn.
El punt de fusió de l'aliatge d'alumini és d'aproximadament 660 ℃. La temperatura d'escalfament típica del procés d'extrusió és generalment superior a 375 ℃ i pot arribar fins als 500 ℃, depenent de l'estat d'extrusió del metall.
El procés d'extrusió real comença quan la barra d'extrusió comença a aplicar pressió sobre la barra d'alumini del lingot.
Diferents premses hidràuliques estan dissenyades per esprémer des de 100 tones fins a 15.000 tones. Aquesta pressió d’extrusió determina la mida de l’extrusió produïda per la màquina d’extrusió.
Les especificacions del producte extruït estan indicades per la mida màxima de la secció transversal del producte, de vegades també pel diàmetre circumferencial del producte.
Quan l'extrusió acaba de començar, la barra d'alumini se sotmet a la força de reacció del motlle i es fa més curta i gruixuda, fins que l'expansió de la barra d'alumini queda restringida per la paret del canó del lingot;
Llavors, a mesura que la pressió continua augmentant, el metall tou (encara sòlid) no té cap lloc per fluir i comença a treure's del forat de formació del motlle fins a l'altre extrem del motlle, formant el perfil.
Al voltant del 10% de la vareta d’alumini (inclosa la pell de la vareta d’alumini) es deixa al barril del lingot, el producte d’extrusió es talla del motlle i el metall restant del barril del lingot es neteja i es recicla. el procés posterior és que el producte d’extrusió en calent s’apaga, es mecanitza i envelleix.
Quan l’alumini escalfat s’extreu del motlle a través del cilindre del lingot, el metall al centre de la barra d’alumini flueix més ràpid que la vora. Com es veu a la franja negra de la il·lustració, es deixa el metall al voltant de les vores per reciclar-lo com un romanent.
La velocitat d’extrusió depèn de l’aliatge que s’exprimeixi i de la forma del forat de sortida de la matriu. L’ús d’aliatges durs per esprémer materials amb formes complexes pot ser tan lent com 1-2 peus per minut. Amb aliatges suaus, es poden esprémer formes simples fins a 180 peus per minut o més.
La longitud del producte d'extrusió depèn de la barra d'alumini i del forat de sortida del motlle. Una extrusió contínua pot produir un producte de fins a 200 peus de llargada. L’última extrusió d’emmotllament, quan el producte extruït surt de l’extrusora, es col·loca al portaobjectes (equivalent a la cinta transportadora);
Segons els diferents aliatges, l’extrusió fora del mode de refrigeració del producte: dividida en refrigeració natural, refrigeració per aire o per aigua, però calma. Aquest és un pas clau per garantir el rendiment metal·logràfic del producte després de l’envelliment. El producte extruït es transfereix a un llit fred.
Estirar
Després d’apagar (refredar), el producte extruït es redreça i es redreça mitjançant una llitera o un allisador (l’estirament també es classifica com a treball en fred després de l’extrusió). Per fi, el producte es transfereix a la màquina de serrar mitjançant el dispositiu transportador.
Serrar
El serrat típic de producte acabat consisteix en serrar un producte a una longitud comercial específica. Les serres circulars són les més utilitzades avui en dia, com les serres de braç rotatiu que tallen verticalment trossos llargs de material extruït.
També hi ha serres tallades des de la part superior del perfil (com ara serra elèctrica). També és útil la taula de serra, la taula de serra és amb una fulla de serra de disc de baix a dalt per tallar el producte i, a continuació, la fulla de serra de nou a la part inferior de la taula per al proper cicle.
Una serra circular acabada típica fa 16-20 polzades de diàmetre i té més de 100 dents de carbur. Les fulles de serra grans s’utilitzen per a extrusores de gran diàmetre.
La serradora autolubricant està equipada amb un sistema que proporciona lubricant a la dent de serra per garantir una eficiència òptima de serrat i la superfície de la serra.
Una premsa automàtica manté les seccions al seu lloc per serrar i els residus de serrar es recullen per reciclar-los.
Envelliment:
Alguns productes extrusionats requereixen envelliment per aconseguir una resistència òptima, de manera que també s’anomena envelliment. L’envelliment natural es realitza a temperatura ambient. L’envelliment artificial es realitza al forn d’envelliment. Tècnicament s’anomena tractament tèrmic de fase intensiva de precipitació.
Quan el perfil s’extreu de l’extrusora, el perfil es torna semi-sòlid, però aviat es torna sòlid quan es refreda o s’apaga (ja sigui refrigerat per aire o per aigua).
Els aliatges d’alumini no tractats tèrmicament (com els aliatges d’alumini amb magnesi o manganès afegits) es reforcen mitjançant l’envelliment natural i el treball en fred. L’aliatge d’alumini tractable per calor (com l’aliatge d’alumini amb coure, zinc, magnesi + silici) pot obtenir una millor resistència i duresa en afectar el tractament tèrmic de l'estructura metal·logràfica d'aliatge.
A més, l’envelliment consisteix a separar uniformement les partícules de la fase reforçada per obtenir la màxima resistència al rendiment, duresa i elasticitat de l’aliatge especial.
Bales
Tant si es tracta d’un forn d’envelliment o envelliment a temperatura ambient, després d’un envelliment complet, el perfil es transfereix al taller de tractament de superfícies o de processament profund o de bales llestes per al transport al client.
La gent també pregunta
Hora de publicació: març-20-2020