Generelt skal der vælges en højere ekstruderingstemperatur for at opnå højere mekaniske egenskaber. Men for 6063-legeringen, når den generelle ekstruderingstemperatur er højere end 540°C, vil profilens mekaniske egenskaber ikke længere øges, og når den er lavere end 480°C, kan trækstyrken være ukvalificeret.
Hvis ekstruderingstemperaturen er for høj, vil der opstå bobler, revner og overfladeridser og endda grater på produktet på grund af, at aluminium klæber til formen. For at opnå produkter med høj overfladekvalitet anvendes derfor ofte relativt lave ekstruderingstemperaturer.
Godt udstyr er også nøglepunktet for at forbedre produktionseffektiviteten af aluminiumsekstrudering, især de tre vigtigste stykker af aluminiumsekstruder, aluminiumsstangvarmeovn og formvarmeovn. Derudover er det vigtigste at have en fremragende ekstruderingsoperatør.
Termisk analyse
Aluminiumstænger og -stænger skal forvarmes før ekstrudering for at nå en temperatur tæt på solvus-temperaturen, så magnesiumet i aluminiumsstangen kan smelte og flyde jævnt i aluminiumsmaterialet. Når aluminiumsstangen sættes i ekstruderen, ændres temperaturen ikke meget.
Når ekstruderen starter, skubber den enorme skubbekraft fra ekstruderstangen det blødgjorte aluminiumsmateriale ud af dysehullet, hvilket genererer en masse friktion, som omdannes til temperatur, så temperaturen på den ekstruderede profil overstiger solvus-temperaturen. På dette tidspunkt smelter magnesium og flyder rundt, hvilket er ekstremt ustabilt.
Når temperaturen hæves, må den ikke være højere end solidus-temperaturen, ellers vil aluminiumet også smelte, og profilen kan ikke dannes. Tager man 6000-seriens legering som et eksempel, bør aluminiumstangtemperaturen holdes mellem 400-540°C, fortrinsvis 470-500°C.
Hvis temperaturen er for høj, vil det forårsage rivning, hvis den er for lav, vil ekstruderingshastigheden blive reduceret, og det meste af friktionen, der genereres ved ekstrudering, vil blive omdannet til varme, hvilket får temperaturen til at stige. Temperaturstigningen er proportional med ekstruderingshastigheden og ekstruderingstrykket.
Udgangstemperaturen bør holdes mellem 550-575°C, mindst over 500-530°C, ellers kan magnesium i aluminiumslegeringen ikke smeltes og påvirke metalegenskaberne. Men den må ikke være højere end solidus-temperaturen, for høj udgangstemperatur vil forårsage rivning og påvirke profilens overfladekvalitet.
Den optimale ekstruderingstemperatur af aluminiumsstangen bør justeres i kombination med ekstruderingshastigheden, således at ekstruderingstemperaturforskellen ikke er lavere end solvus-temperaturen og ikke højere end solidus-temperaturen. Forskellige legeringer har forskellige solvustemperaturer. For eksempel er solvus-temperaturen for 6063-legering 498°C, mens den for 6005-legering er 510°C.
Traktorhastighed
Traktorens hastighed er en vigtig indikator for produktionseffektivitet. Forskellige profiler, former, legeringer, størrelser osv. kan dog påvirke traktorens hastighed, hvilket ikke kan generaliseres. Moderne vestlige ekstruderingsprofilfabrikker kan opnå en traktorhastighed på 80 meter i minuttet.
Ekstruderingsstanghastighed er en anden vigtig indikator for produktivitet. Det måles i millimeter i minuttet, og ekstruderingsstangens hastighed er ofte mere pålidelig end traktorens hastighed, når man studerer produktionseffektivitet.
Formtemperaturen er meget vigtig for kvaliteten af ekstruderede profiler. Formtemperaturen bør holdes på omkring 426°C før ekstrudering, ellers vil den let tilstoppe eller endda beskadige formen. Formålet med quenching er at "fryse" legeringsgrundstoffet magnesium, stabilisere de ustabile magnesiumatomer og forhindre dem i at bundfælde sig, for at bevare profilens styrke.
Tre primære bratkølingsmetoder inkluderer: luftkøling, vandtågekøling, vandtankkøling. Den anvendte type bratkøling afhænger af ekstruderingshastigheden, tykkelsen og de nødvendige fysiske egenskaber af profilen, især styrkekravene. Legeringstypen er en omfattende indikation af legeringens hårdhed og elastiske egenskaber. Aluminiumslegeringstyper er blevet specificeret i detaljer af American Aluminium Association, og der er fem grundlæggende tilstande:
F betyder "som fremstillet".
O betyder "glødede smedeprodukter".
T betyder, at det er blevet "varmebehandlet".
W betyder, at materialet er blevet opløsningsvarmebehandlet.
H henviser til legeringer, der ikke kan varmebehandles, og som er "koldbearbejdede" eller "strækhærdede".
Temperatur og tid er to indekser, der kræver streng kontrol af kunstig aldring. I den kunstige ældningsovn skal hver del af temperaturen være den samme. Selvom ældning ved lav temperatur kan forbedre profilernes styrke, vil den nødvendige tid skulle øges tilsvarende. For at opnå de bedste metalfysiske egenskaber er det nødvendigt at vælge den passende aluminiumslegering og dens optimale form, bruge passende bratkølingstilstand, kontrollere den passende ældningstemperatur og ældningstid for at forbedre udbyttet, udbyttet er et andet vigtigt produktionsindeks effektivitet. Det er teoretisk umuligt at opnå 100 % udbytte, fordi numserne vil skære materialet af på grund af klemmemærkerne på traktorerne og bårerne.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminium
Posttid: 05-jun-2023
