Процес екструзії алюмінію
Процес екструзії алюмінієвого сплаву фактично починається з дизайну виробу, оскільки дизайн продукту базується на заданих вимогах до використання, які визначають багато кінцевих параметрів продукту. Такі, як продуктивність механічної обробки виробу, продуктивність обробки поверхні та використання екологічних вимог , ці властивості та вимоги фактично визначають вибір екструдованого алюмінієвого сплаву.
Однак властивості екструдованого алюмінію визначаються конструктивною формою виробу. Форма виробу визначає форму екструзійної плашки.
Після вирішення дизайнерської проблеми практичний процес екструзії починає екструзію, відлиту в алюмінієвому стрижні, алюмінієвий ливарний стрижень повинен бути нагрітий перед екструзією, щоб пом’якшити його, нагрівальний штамповий злиток алюмінієвих ливарних стрижнів поміщається в бочку екструдера всередину, а потім силовий гідравлічний циліндр, що штовхає екструзійний стрижень, передній кінець екструзійного стрижня має напірну накладку, такий нагрітий м'який алюмінієвий сплав у манекені під сильним тиском від прес-форми з точним формуванням екструзійного формування.
Для цього призначена прес-форма: форма виробу, необхідна для виробництва.
На малюнку видно: типова горизонтальна гідравлічна схема екструдера
Напрямок екструзії зліва направо
Це простий опис найпоширенішої прямої екструзії на сьогоднішній день. Непряма екструзія - це подібний процес, але є кілька дуже важливих відмінностей.
У процесі непрямої екструзії матриця встановлюється на порожнистому екструзійному брусі, так що матриця притискається до нерухомої заготовки алюмінієвого прутка, змушуючи алюмінієвий сплав видавлюватися до порожнистої екструзійної планки через матрицю.
Насправді процес видавлювання схожий на видавлювання зубної пасти. Коли тиск застосовується до закритого кінця зубної пасти, циліндрична зубна паста видавлюється через круглий отвір.
Якщо отвір плоский, вичавлена зубна паста виходить у вигляді стрічки.
Звичайно, складні фігури також можна видавити на отворах однакової форми. Наприклад, виробники тортів використовують трубочки спеціальної форми для вичавлювання морозива, щоб зробити усілякі волани.
Хоча ви не можете зробити багато корисних продуктів за допомогою зубної пасти або морозива, ви не можете пальцями вичавлювати алюміній у тюбики.
Але ви можете використовувати потужний гідравлічний прес для видавлювання алюмінію із заданої форми форми для отримання широкого спектру корисних продуктів практично будь-якої форми.
На малюнку внизу (ліворуч) показаний перший розділ екструдера на початку екструзії. (праворуч)
Бар
Алюмінієвий брусок - це заготовка процесу екструзії. Алюмінієвий брусок, який використовується для екструзії, може бути твердим або порожнистим, зазвичай циліндричним, а його довжина визначається екструзійною трубкою.
Алюмінієві стержні зазвичай формують литтям, ковкою або порошковою ковкою. Зазвичай його виготовляють пилянням прутків із алюмінієвого сплаву з хорошим складом сплаву.
Алюмінієві сплави зазвичай складаються з більш ніж одного металевого елемента. Екструдовані алюмінієві сплави складаються з мікроелементів (зазвичай не більше 5%) елементів (таких як мідь, магній, кремній, марганець або цинк), які покращують властивості чистого алюмінію і впливають на процес екструзії.
Довжина алюмінієвого стрижня варіюється в залежності від виробника, що визначається кінцевою необхідною довжиною, коефіцієнтом екструзії, довжиною нагнітання та припуском екструзії.
Стандартні довжини зазвичай варіюються від 26 дюймів (660 мм) до 72 дюймів (1830 мм). Зовнішні діаметри варіюються від 76 дюймів до 338 дюймів (838 мм), 155 дюймів до 22 дюймів.
Процес прямої екструзії
[заготовка] [нагрівальне покриття] [екструзійний прес із штампом] пила [стрічер] [старіння]
Схема ілюструє основні етапи екструзії алюмінієвого прутка
Коли визначається форма кінцевого продукту, вибирається відповідний алюмінієвий сплав, завершується виготовлення штампу для екструзії та підготовка до власне процесу екструзії.
Потім попередньо нагрійте алюмінієвий брусок та інструмент для екструзії. В процесі екструзії алюмінієвий пруток є твердим, але в печі розм'якшився.
Температура плавлення алюмінієвого сплаву становить близько 660 ℃. Типова температура нагрівання в процесі екструзії, як правило, перевищує 375 ℃ і може досягати 500 ℃, залежно від стану екструзії металу.
Фактичний процес екструзії починається тоді, коли екструзійний стрижень починає чинити тиск на алюмінієвий стрижень у злитку.
Різні гідравлічні преси призначені для віджиму від 100 до 15000 тонн. Цей тиск екструзії визначає розмір екструзії, що виробляється екструзійною машиною.
Екструдовані технічні характеристики продукту позначаються максимальним розміром перерізу виробу, іноді також окружним діаметром виробу.
Коли екструзія тільки розпочалася, алюмінієвий пруток піддається силі реакції форми і стає коротшим і товстішим, доки розширення алюмінієвого прутка не обмежується стінкою стовбура злитка;
Потім, коли тиск продовжує зростати, м’який (все ще твердий) метал не має місця для течії і починає видавлюватися з отвору для формування форми на інший кінець форми, формуючи профіль.
Близько 10% алюмінієвого стрижня (включаючи обшивку алюмінієвого стрижня) залишається в бочці злитка, продукт екструзії вирізається із форми, а залишок металу в бочці злитка очищається та переробляється. Після того, як продукт залишає форму, подальший процес полягає в тому, що продукт гарячої екструзії гартується, обробляється та витримується.
Коли нагрітий алюміній видавлюється з форми через циліндр злитка, метал в центрі алюмінієвої планки тече швидше, ніж край. Як показує чорна смуга на ілюстрації, метал навколо країв залишається для переробки, як залишок.
Швидкість екструзії залежить від сплаву, що видавлюється, і форми отвору для виходу плашки. Використання твердого сплаву для вичавлювання матеріалів із складною формою може бути таким повільним, як 1-2 фути на хвилину. За допомогою м’яких сплавів прості форми можна стискати до 180 футів на хвилину або більше.
Довжина екструзійного продукту залежить від алюмінієвого бруска та вихідного отвору форми. Безперервна екструзія може дати продукт довжиною до 200 футів. Остання екструзія лиття, коли екструдований продукт залишає екструдер, розміщується на предметному склі (еквівалентно конвеєрній стрічці);
Згідно з різним сплавом, екструзія з режиму охолодження продукту: поділяється на природне охолодження, повітряне або водяне охолодження, але загартування. Це ключовий крок для забезпечення металографічних характеристик продукту після витримки. холодне ліжко.
Випрямити
Після гартування (охолодження) екструдований продукт випрямляється і випрямляється підрамником або випрямлячем (розтягування також класифікується як холодна обробка після екструзії) .Нарешті продукт транспортується до пиляльної машини за допомогою транспортувального пристрою.
Пиляння
Типовим розпилюванням готового продукту є розпилювання продукту на певну комерційну довжину. На сьогоднішній день найбільш широко використовуються дискові пилки, як поворотні ручні пилки, які ріжуть вертикально довгі шматки екструдованого матеріалу.
Є також пилки, вирізані зверху профілю (наприклад, електрична торцювальна пила). Також корисний пильний стіл, пильний стіл має дисковий пильний диск знизу вгору, щоб вирізати виріб, а потім пильний диск повертається до низу таблиці для наступного циклу.
Типова готова циркулярна пила має діаметр 16-20 дюймів і має більше 100 твердосплавних зубів. Великі пильні диски використовуються для екструдерів великого діаметру.
Самозмащувальний пиляльний верстат обладнаний системою, яка подає мастило до пилкоподібного зуба, щоб забезпечити оптимальну ефективність розпилювання та поверхню пилки.
Автоматичний прес утримує секції на місці для пиляння, а сміття пиляння збирається для переробки.
Старіння:
Деякі екструдовані вироби потребують старіння для досягнення оптимальної міцності, тому його також називають старінням. Природне старіння виконують при кімнатній температурі. Штучне старіння здійснюють у печі для старіння. Технічно це називають термічною обробкою з інтенсивною фазою опадів.
Коли профіль видавлюється з екструдера, профіль стає напівтвердим, але незабаром він стає твердим, коли охолоджується або гартується (з повітряним чи водяним охолодженням).
Необроблені алюмінієві сплави (такі як алюмінієві сплави з додаванням магнію або марганцю) зміцнюються природним старінням і холодною обробкою. Термообробний алюмінієвий сплав (наприклад, алюмінієвий сплав з міддю, цинком, магнієм + кремнієм) може отримати кращу міцність і твердість впливаючи на термічну обробку металографічної структури сплаву.
Крім того, старіння полягає у рівномірному розділенні частинок зміцненої фази для отримання максимальної межі текучості, твердості та еластичності спеціального сплаву.
Тюки
Незалежно від старіння печі або старіння при кімнатній температурі, після повного старіння профіль передається в майстерню поверхневої обробки або глибокої обробки або тюки, готові до транспортування до замовника.
Люди також запитують
Час публікації: березень-20-2020