Hvordan fungerer aluminiumsekstrudering?

Aluminium ekstruderingsprosess

Ekstruderingsprosessen av aluminiumslegering begynner faktisk med produktdesignet, fordi produktdesignet er basert på de gitte brukskravene, som bestemmer mange endelige parametere for produktet, slik som produktets mekaniske prosesseringsytelse, overflatebehandlingsytelse og bruk av miljøkrav. , disse egenskapene og kravene bestemmer faktisk valget av ekstrudert aluminiumslegering.

Egenskapene til ekstrudert aluminium bestemmes imidlertid av produktets designform. Produktets form bestemmer formen på ekstruderingsdysen.

Når løst designproblemet, begynner den praktiske ekstruderingsprosessen ekstrudering støpt i aluminiumstang, aluminiumstøpestang må varmes opp før ekstrudering for å myke den, de varme aluminiumstøpestengene, sheng ingot, settes i ekstrudertrommelen inne, og deretter av høy kraft hydraulisk sylinder skyver ekstruderingsstang, den fremre enden av ekstruderingsstangen har en trykkpute, slik oppvarmet myk aluminiumslegering i dummyblokk under sterkt trykk fra mold presisjon molding ekstrudering molding.

Dette er hva en form er for: formen på produktet som trengs for produksjon.

Schematic diagram of a typical horizontal hydraulic extruder

Bildet er: typisk skjematisk vannrett hydraulisk ekstruder

Retningen for ekstrudering er fra venstre mot høyre

Dette er en enkel beskrivelse av den mest brukte direkte ekstrudering i dag. Indirekte ekstrudering er en lignende prosess, men det er noen veldig viktige forskjeller.

I den indirekte ekstruderingsprosessen. Matrisen er installert på den hule ekstruderingsstangen, slik at formen presses mot det ubevegelige aluminiumsstangemnet, og tvinger aluminiumlegeringen til å ekstrudere seg mot den hule ekstruderingsstangen gjennom dysen.

Ekstruderingsprosessen ligner faktisk på å klemme tannkremen. Når trykket påføres den lukkede enden av tannkremen, blir den sylindriske tannkremen klemt gjennom den sirkulære åpningen.

Hvis åpningen er flat, kommer den pressede tannkremen ut som et bånd.

Selvfølgelig kan komplekse former også presses ut ved åpninger av samme form. For eksempel bruker kakeprodusenter spesialformede rør for å presse iskrem for å lage alle slags frills.

Selv om du ikke kan lage mange nyttige produkter med tannkrem eller iskrem, kan du ikke presse aluminium i rør med fingrene.

Men du kan bruke en kraftig hydraulisk presse til å ekstrudere aluminium fra en gitt form for å produsere et bredt utvalg av nyttige produkter i nesten hvilken som helst form.

Figuren under (til venstre) viser den første delen av ekstruderen ved begynnelsen av ekstruderingen. (Ikke sant)

aluminum extrusion profiles

Baren

Aluminiumstangen er blankt i ekstruderingsprosessen. Aluminiumstangen som brukes til ekstrudering kan være solid eller hul, vanligvis sylindrisk, og lengden bestemmes av ekstruderingsrøret.

Aluminiumstenger blir vanligvis dannet ved støping, eller ved smiing eller smøring av pulver. Det lages vanligvis ved saging av aluminiumslegeringsstenger med god legeringssammensetning.

Aluminiumslegeringer består vanligvis av mer enn ett metallelement. Ekstruderte aluminiumlegeringer består av sporstoffer (vanligvis ikke mer enn 5%) (som kobber, magnesium, silisium, mangan eller sink) som forbedrer egenskapene til rent aluminium og påvirker ekstruderingsprosessen.

Lengden på aluminiumstangen varierer fra produsent til produsent, som bestemmes av den endelige nødvendige lengden, ekstruderingsforholdet, utslippslengden og ekstruderingsgodtgjørelsen.

Standard lengder varierer vanligvis fra 660 mm til 1830 mm. Utenfor diametre varierer fra 3 tommer (76 mm) til 33 tommer (838 mm), 6 tommer (155 mm) til 9 tommer (228 mm).

Direkte ekstruderingsprosess

[billet] [varmeovn] [ekstruderingspresse med dyse] sag [strecher] [aldring overn]

Diagrammet illustrerer de grunnleggende trinnene for ekstrudering av en aluminiumsstang

 

Direct extrusion process

Når den endelige produktformen er bestemt, velges den passende aluminiumslegeringen, produksjonen av ekstruderingsdysen er fullført, og forberedelsen for den faktiske ekstruderingsprosessen er fullført.

Forvarm deretter aluminiumstangen og ekstruderingsverktøyet. Under ekstruderingsprosessen er aluminiumstangen solid, men har myknet i ovnen.

Smeltepunktet til aluminiumslegering er ca. 660 ℃. Den typiske oppvarmingstemperaturen for ekstruderingsprosessen er generelt større enn 375 ℃ og kan være så høy som 500 ℃, avhengig av metallets ekstruderingsforhold.

Selve ekstruderingsprosessen begynner når ekstruderingsstangen begynner å legge press på aluminiumstangen i barren.

Ulike hydrauliske presser er designet for å klemme hvor som helst fra 100 tonn til 15.000 tonn. Dette ekstruderingstrykket bestemmer størrelsen på ekstruderingen produsert av ekstruderingsmaskinen.

Ekstruderte produktspesifikasjoner er indikert av produktets maksimale tverrsnitt, noen ganger også av produktets omkretsdiameter.

Når ekstruderingen nettopp har begynt, blir aluminiumstangen utsatt for reaksjonskraften i formen og blir kortere og tykkere, til utvidelsen av aluminiumstangen er begrenset av barriereveggen;

Når trykket fortsetter å øke, har det myke (fortsatt faste) metallet ikke noe sted å strømme og begynner å bli presset ut av formens formhull til den andre enden av formen og danner profilen.

Cirka 10% av aluminiumstangen (inkludert aluminiumstanghuden) er igjen i barretøylen, ekstruderingsproduktet blir kuttet fra formen, og det gjenværende metallet i barretøtten rengjøres og resirkuleres. Etter at produktet forlater formen, den påfølgende prosessen er at det varme ekstruderingsproduktet slukkes, bearbeides og eldes.

Når det oppvarmede aluminiumet ekstruderes fra formen gjennom gotsylinderen, flyter metallet i midten av aluminiumstangen raskere enn kanten. Som den svarte stripen i illustrasjonen viser, blir metallet rundt kantene igjen for å resirkuleres som en rest.

 

aluminum alloy extrusion

Ekstruderingshastigheten avhenger av legeringen som blir presset og formen på dysens utløpshull. Å bruke hard legering for å presse komplekse formede materialer kan være så sakte som 1-2 fot per minutt. Med myke legeringer kan enkle former presses til 180 fot per minutt eller mer.

Lengden på ekstruderingsproduktet avhenger av aluminiumstangen og formutløpshullet. En kontinuerlig ekstrudering kan produsere et produkt på opptil 200 fot. Den siste støpeekstruderingen, når det ekstruderte produktet forlater ekstruderen, plasseres på lysbildet (tilsvarer transportbåndet);

I henhold til den forskjellige legeringen, ekstrudering ut av produktkjølemodus: delt inn i naturlig kjøling, luft- eller vannkjøling, men slukking. Dette er et nøkkeltrinn for å sikre produktets metallografiske ytelse etter aldring. Det ekstruderte produktet overføres deretter til en kald seng.

Rett deg

Etter slukking (avkjøling) rettes det ekstruderte produktet ut og rettes av en båre eller rettetang (strekking er også klassifisert som kaldbearbeiding etter ekstrudering). Til slutt overføres produktet til sagemaskinen av transportanordningen.

Saging

Typisk saging av ferdigprodukt er saging av et produkt til en bestemt kommersiell lengde. Sirkelsager er de mest brukte i dag, som roterende armsager som kutter lange stykker ekstrudert materiale vertikalt.

Det er også sager kuttet fra toppen av profilen (for eksempel elektrisk gjæringssag). Også nyttig sagbord, sagbordet er med et skivesagblad fra bunnen og opp for å kutte produktet, og deretter sagbladet tilbake til bunnen av tabellen for neste syklus.

En typisk ferdig sirkelsag er 16-20 inches i diameter og har mer enn 100 karbidtenner. Store sagblad brukes til ekstrudere med stor diameter.

Den selvsmørende sagmaskinen er utstyrt med et system som leverer smøremiddel til sagetannen for å sikre optimal sageffektivitet og sagens overflate.

En automatisk press holder seksjonene på plass for saging, og sagrester blir samlet for gjenvinning.

Aldring:

Noen ekstruderte produkter krever aldring for å oppnå optimal styrke, så det kalles også aldring. Naturlig aldring utføres ved romtemperatur. Kunstig aldring utføres i aldringsovnen. Teknisk kalles det nedbørskrevende fase varmebehandling.

Når profilen ekstruderes fra ekstruderen, blir profilen halvfast, men den blir snart solid når den avkjøles eller slukkes (enten luftkjølt eller vannkjølt).

Ikke-varmebehandlet aluminiumslegeringer (for eksempel aluminiumslegeringer tilsatt magnesium eller mangan) styrkes av naturlig aldring og kaldbearbeiding. Varmebehandlingsbar aluminiumslegering (for eksempel aluminiumslegering med kobber, sink, magnesium + silisium) kan oppnå bedre styrke og hardhet ved å påvirke varmebehandlingen av legeringsmetallografisk struktur.

I tillegg er aldring å gjøre partiklene i den forsterkede fasen jevnt skilt for å oppnå maksimal flytegrense, hardhet og elastisitet til den spesielle legeringen.

Baller

Enten aldringsovnen eller aldring ved romtemperatur, etter full aldring, overføres profilen til overflatebehandlings- eller dypbehandlingsverksted eller baller klare til transport til kunden.

Folk spør også

Hvordan lager du ekstrudering av aluminium?


Innleggstid: Mar-20-2020