Proceso de extrusión de aluminio
O proceso de extrusión de aliaxe de aluminio comeza realmente co deseño do produto, porque o deseño do produto está baseado nos requisitos de uso dados, que determinan moitos parámetros finais do produto. Como o desempeño de procesamento mecánico do produto, o desempeño do tratamento de superficie e o uso de requisitos ambientais. , estas propiedades e requisitos determinan realmente a elección da aliaxe de aluminio extruída.
Non obstante, as propiedades do aluminio extruído están determinadas pola forma de deseño do produto. A forma do produto determina a forma do troquel de extrusión.
Unha vez solucionado o problema de deseño, o práctico proceso de extrusión comeza a fundición de extrusión en varilla de aluminio, a varilla de fundición de aluminio debe quentarse antes da extrusión para suavizala, as barras de fundición de aluminio bo quentando o lingote sheng colócanse no barril da extrusora dentro e logo cilindro hidráulico de potencia empurrando a varilla de extrusión, o extremo dianteiro da varilla de extrusión ten unha almofada de presión, tal aliaxe de aluminio suave quentada en bloque ficticio baixo forte presión do molde de extrusión de moldura de precisión.
Para iso serve un molde: a forma do produto necesaria para a produción.
A imaxe é: diagrama esquemático típico da extrusora hidráulica horizontal
A dirección de extrusión é de esquerda a dereita
Esta é unha descrición sinxela da extrusión directa máis usada na actualidade. A extrusión indirecta é un proceso similar, pero hai diferenzas moi importantes.
No proceso de extrusión indirecta. A matriz instálase na barra de extrusión oca, de xeito que a matriz se presiona cara á branca da barra de aluminio inamovible, forzando a aliaxe de aluminio a saír cara á barra de extrusión oca a través da matriz.
De feito, o proceso de extrusión é similar ao de espremer a pasta de dentes. Cando a presión se aplica ao extremo pechado da pasta de dentes, a pasta de dentes cilíndrica é espremida pola abertura circular.
Se a abertura é plana, a pasta de dentes exprimida sae como unha cinta.
Por suposto, as formas complexas tamén se poden espremer nas aberturas da mesma forma. Por exemplo, os fabricantes de bolos utilizan tubos con forma especial para espremer xeados para facer todo tipo de adornos.
Aínda que non podes facer moitos produtos útiles con pasta de dentes ou xeados, non podes espremer aluminio en tubos cos dedos.
Pero pode usar unha poderosa prensa hidráulica para extruir aluminio dunha forma determinada de molde para producir unha gran variedade de produtos útiles de case calquera forma.
A figura inferior (esquerda) mostra a primeira sección do extrusor ao comezo da extrusión. (dereita)
O bar
A barra de aluminio é o branco do proceso de extrusión. A barra de aluminio empregada para a extrusión pode ser sólida ou oca, normalmente cilíndrica, e a súa lonxitude está determinada polo tubo de extrusión.
As varillas de aluminio normalmente fórmanse por fundición ou forxado ou forxado en po, normalmente fabrícanse serrando barras de aliaxe de aluminio cunha boa composición de aliaxe.
As aliaxes de aluminio adoitan estar compostas por máis dun elemento metálico. As aliaxes de aluminio extruído están compostas por elementos traza (normalmente non máis do 5%) (como cobre, magnesio, silicio, manganeso ou cinc) que melloran as propiedades do aluminio puro e afectan ao proceso de extrusión.
A lonxitude da varilla de aluminio varía de fabricante a fabricante, que está determinada pola lonxitude final requirida, a relación de extrusión, a lonxitude de descarga e o límite de extrusión.
As lonxitudes estándar normalmente varían entre 660 mm e 2630 polgadas (1830 mm). Os diámetros exteriores varían entre 76 mm e 3 838 mm, 155 mm a 228 mm.
Proceso de extrusión directa
[billete] [fornos de calefacción] [prensa de extrusión con troquel] serra [máis ríxida]
O diagrama ilustra os pasos básicos de extrusión dunha barra de aluminio
Cando se determina a forma final do produto, selecciónase a aliaxe de aluminio adecuada, complétase a fabricación do troquel de extrusión e complétase a preparación para o proceso de extrusión real.
A continuación, precalienta a barra de aluminio e a ferramenta de extrusión. Durante o proceso de extrusión, a barra de aluminio é sólida, pero suavizouse no forno.
O punto de fusión da aliaxe de aluminio é de aproximadamente 660 ℃. A temperatura típica do proceso de extrusión é superior a 375 ℃ e pode chegar a 500 ℃, dependendo do estado de extrusión do metal.
O proceso de extrusión real comeza cando a varilla de extrusión comeza a aplicar presión sobre a varilla de aluminio do lingote.
Diferentes prensas hidráulicas están deseñadas para espremer entre 100 toneladas e 15.000 toneladas. Esta presión de extrusión determina o tamaño da extrusión producida pola máquina de extrusión.
As especificacións do produto extruído están indicadas polo tamaño máximo da sección transversal do produto, ás veces tamén polo diámetro circunferencial do produto.
Cando a extrusión acaba de comezar, a barra de aluminio está sometida á forza de reacción do molde e faise máis curta e grosa, ata que a expansión da barra de aluminio está restrinxida pola parede do canón do lingote;
Entón, a medida que a presión segue aumentando, o metal suave (aínda sólido) non ten lugar onde fluír e comeza a sacarse do burato de formación do molde cara ao outro extremo do molde, formando o perfil.
Aproximadamente o 10% da varilla de aluminio (incluída a pel da varilla de aluminio) déixase no barril do lingote, o produto de extrusión córtase do molde e o metal restante do barril do lingote límpase e recíclase. Despois de que o produto abandone o molde, o proceso posterior é que o produto de extrusión en quente se apague, mecaniza e envellece.
Cando o aluminio quentado se extrúe do molde a través do cilindro do lingote, o metal no centro da barra de aluminio flúe máis rápido que o bordo. Como mostra a franxa negra na ilustración, o metal arredor dos bordos queda atrás para ser reciclado como un resto.
A velocidade de extrusión depende da aleación que se espreme e da forma do orificio de saída do troquel. Usar aliaxes duras para espremer materiais con formas complexas pode ser lento como 1-2 pés por minuto. Con aliaxes suaves, as formas simples pódense espremer ata 180 pés por minuto ou máis.
A lonxitude do produto de extrusión depende da barra de aluminio e do orificio de saída do molde. Unha extrusión continua pode producir un produto de ata 200 pés de lonxitude. A última extrusión de moldaxe, cando sae o produto extruído, colócase a extrusora no portaobxectos (equivalente á cinta transportadora);
De acordo coas diferentes aliaxes, a extrusión fóra do modo de arrefriamento do produto: dividida en arrefriamento natural, arrefriamento por aire ou auga, pero a extinción. Este é un paso clave para garantir o rendemento metalográfico do produto despois do envellecemento. O produto extruido transfírese a unha cama fría.
Endereitarse
Despois de apagalo (arrefriar), o produto extruído endereítase e endereítase cunha padiola ou alisadora (o estiramento tamén se clasifica como traballo en frío despois da extrusión). Por último, o produto transfírese á máquina de serrar mediante o dispositivo de transporte.
Serrar
As serras típicas de produtos acabados son as serras dun produto cunha lonxitude comercial específica. As serras circulares son as máis empregadas na actualidade, como as serras rotativas que cortan anacos longos de material extruído verticalmente.
Tamén hai serras cortadas desde a parte superior do perfil (como unha serra eléctrica). Tamén é útil a mesa de serra, a mesa de serra ten unha folla de disco de abaixo cara arriba para cortar o produto e logo a folla de serra de volta á parte inferior da táboa para o seguinte ciclo.
Unha serra circular acabada típica ten un diámetro de 16 a 20 polgadas e ten máis de dentes de carburo 100. As láminas de serra grandes úsanse para extrusoras de gran diámetro.
A serradora autolubricante está equipada cun sistema que entrega lubricante ao dente de serra para garantir unha eficiencia de serrado óptima e a superficie da serra.
Unha prensa automática mantén as seccións no seu lugar para serrar e os restos de serrar recóllense para reciclalos.
Envellecemento:
Algúns produtos extruídos requiren envellecemento para conseguir unha resistencia óptima, polo que tamén se denomina envellecemento. O envellecemento natural realízase a temperatura ambiente. O envellecemento artificial realízase no forno de envellecemento. Técnicamente chámase tratamento térmico en fase intensiva de precipitación.
Cando o perfil se extrúe do extrusor, o perfil vólvese semisólido, pero pronto se volve sólido cando se arrefría ou se apaga (xa sexa por aire ou por auga).
As aliaxes de aluminio non tratadas térmicamente (como as aliaxes de aluminio con engadido de magnesio ou manganeso) refórzanse mediante o envellecemento natural e o traballo en frío. A aliaxe de aluminio tratable por calor (como a aliaxe de aluminio con cobre, cinc, magnesio + silicio) pode obter mellor resistencia e dureza ao afectar o tratamento térmico da estrutura metalográfica de aliaxe.
Ademais, o envellecemento consiste en separar uniformemente as partículas da fase reforzada para obter a máxima resistencia ao rendemento, dureza e elasticidade da aliaxe especial.
Bales
Se o forno envellece ou envellece a temperatura ambiente, despois do envellecemento total, o perfil transfírese ao taller de tratamento de superficie ou de procesamento profundo ou fardas listas para o seu transporte ao cliente.
A xente tamén pregunta
Tempo de publicación: marzo-20-2020