راهکاری برای ترک خوردگی شیار پروفیل رزوه عایق حرارتی ناشی از عیوب اکستروژن

۳- مشکل‌یابی

۱) ابتدا، پروفیل‌های مشکل‌ساز را طبقه‌بندی کرده و آنها را در کنار هم ذخیره کنید، پدیده ترک‌خوردگی را یکی‌یکی بررسی کنید و اشتراکات و تفاوت‌های ترک‌خوردگی را بیابید. پس از ردیابی مکرر، پدیده ترک‌خوردگی الگوی خاصی دارد. همه آنها در انتهای یک مدل واحد ترک می‌خورند. شکل مدل ترک‌خورده یک قطعه معمولی از ماده بدون حفره است و طول ترک‌خوردگی در محدوده مشخصی قرار دارد. در محدوده (۲۰ تا ۴۰ سانتی‌متر از انتها)، پس از مدتی ترک‌خوردگی به حالت عادی باز می‌گردد.

۲) از کارت ردیابی تولید این دسته از پروفیل‌ها، می‌توانیم شماره قالب مورد استفاده در تولید این نوع را پیدا کنیم، در طول تولید، اندازه هندسی شکاف این مدل آزمایش می‌شود و اندازه هندسی نوار عایق حرارتی، خواص مکانیکی پروفیل و سختی سطح، همگی در محدوده معقولی قرار دارند.

۳) در طول فرآیند تولید کامپوزیت، پارامترهای فرآیند کامپوزیت و عملیات تولید پیگیری شدند. هیچ مورد غیرعادی وجود نداشت، اما هنگام تولید دسته‌ای از پروفیل‌ها، هنوز ترک‌هایی وجود داشت.

۴) پس از بررسی شکستگی در محل ترک، برخی ساختارهای ناپیوسته مشاهده شد. با توجه به اینکه علت این پدیده باید ناشی از عیوب اکستروژن ناشی از فرآیند اکستروژن باشد.

۵) از پدیده فوق می‌توان دریافت که علت ترک خوردگی، سختی پروفیل و فرآیند کامپوزیت نیست، بلکه در ابتدا مشخص شده است که ناشی از عیوب اکستروژن است. به منظور بررسی بیشتر علت مشکل، آزمایش‌های زیر انجام شد.

۶) از همان مجموعه قالب‌ها برای انجام آزمایش‌ها روی دستگاه‌های تناژ مختلف با سرعت‌های اکستروژن متفاوت استفاده کنید. به ترتیب از یک دستگاه ۶۰۰ تنی و یک دستگاه ۸۰۰ تنی برای انجام آزمایش استفاده کنید. سر و انتهای ماده را جداگانه علامت‌گذاری کرده و آنها را در سبدها بسته‌بندی کنید. سختی پس از پیرسازی در ۱۰-۱۲HW. از روش خوردگی آب قلیایی برای آزمایش پروفیل در سر و انتهای ماده استفاده شد. مشخص شد که انتهای ماده دارای پدیده انقباض انتهایی و لایه لایه شدن است. علت ترک خوردگی ناشی از انقباض انتهایی و لایه لایه شدن تشخیص داده شد. تصاویر پس از اچینگ قلیایی در شکل‌های ۲ و ۳ نشان داده شده است. آزمایش‌های کامپوزیت روی این دسته از پروفیل‌ها برای بررسی پدیده ترک خوردگی انجام شد. داده‌های آزمایش در جدول ۱ نشان داده شده است.

شکل‌های ۲ و ۳

جدول ۱

۷) از داده‌های جدول بالا می‌توان دریافت که هیچ ترک خوردگی در سر ماده وجود ندارد و نسبت ترک خوردگی در انتهای ماده بیشترین است. علت ترک خوردگی ارتباط چندانی با اندازه دستگاه و سرعت دستگاه ندارد. نسبت ترک خوردگی انتهای ماده بیشترین است که مستقیماً با طول اره کردن انتهای ماده مرتبط است. پس از خیساندن قسمت ترک خورده در آب قلیایی و آزمایش آن، انتهای جمع شده و لایه لایه شدن ظاهر می‌شود. پس از قطع شدن انتهای جمع شده و لایه لایه شدن، هیچ ترکی وجود نخواهد داشت.

۴ روش‌های حل مسئله و اقدامات پیشگیرانه

۱) به منظور کاهش ترک خوردگی شیاری ناشی از این دلیل، بهبود بازده و کاهش ضایعات، اقدامات زیر برای کنترل تولید انجام می‌شود. این راه حل برای سایر مدل‌های مشابه این مدل که در آنها قالب اکستروژن یک قالب تخت است، مناسب است. پدیده انقباض دم و لایه لایه شدن که در طول تولید اکستروژن ایجاد می‌شود، باعث ایجاد مشکلات کیفی مانند ترک خوردگی شیارهای انتهایی در طول آمیزه کاری می‌شود.

۲) هنگام پذیرش قالب، اندازه بریدگی را به شدت کنترل کنید؛ از یک قطعه واحد برای ساخت قالب یکپارچه استفاده کنید، محفظه‌های جوشکاری دوگانه به قالب اضافه کنید، یا یک قالب دو تکه کاذب باز کنید تا تأثیر کیفیت دم جمع‌شونده و لایه‌بندی بر محصول نهایی کاهش یابد.

۳) در طول تولید اکستروژن، سطح میله آلومینیومی باید تمیز و عاری از گرد و غبار، روغن و سایر آلودگی‌ها باشد. فرآیند اکستروژن باید حالت اکستروژن تدریجی را اتخاذ کند. این امر می‌تواند سرعت تخلیه را در انتهای اکستروژن کاهش داده و دم انقباضی و لایه لایه شدن را کاهش دهد.

۴) در طول تولید اکستروژن از اکستروژن با دمای پایین و سرعت بالا استفاده می‌شود و دمای میله آلومینیومی روی دستگاه بین ۴۶۰ تا ۴۸۰ درجه سانتیگراد کنترل می‌شود. دمای قالب در ۴۷۰ درجه سانتیگراد ± ۱۰ درجه سانتیگراد، دمای سیلندر اکستروژن در حدود ۴۲۰ درجه سانتیگراد و دمای خروجی اکستروژن بین ۴۹۰ تا ۵۲۵ درجه سانتیگراد کنترل می‌شود. پس از اکستروژن، فن برای خنک شدن روشن می‌شود. طول باقیمانده باید بیش از ۵ میلی‌متر بیشتر از حد معمول افزایش یابد.

۵) هنگام تولید این نوع پروفیل، بهتر است از دستگاه بزرگتری برای افزایش نیروی اکستروژن، بهبود درجه همجوشی فلز و اطمینان از چگالی مواد استفاده شود.

۶) در طول تولید اکستروژن، باید از قبل یک سطل آب قلیایی آماده شود. اپراتور انتهای ماده را اره می‌کند تا طول انتهای جمع‌شونده و لایه‌بندی را بررسی کند. نوارهای سیاه روی سطح قلم‌زنی شده با قلیا نشان می‌دهد که انتهای جمع‌شونده و لایه‌بندی رخ داده است. پس از اره‌کاری بیشتر، تا زمانی که سطح مقطع روشن شود و هیچ نوار سیاهی نداشته باشد، ۳ تا ۵ میله آلومینیومی را بررسی کنید تا تغییرات طول پس از انتهای جمع‌شونده و لایه‌بندی را مشاهده کنید. برای جلوگیری از ایجاد انتهای جمع‌شونده و لایه‌بندی روی محصولات پروفیل، ۲۰ سانتی‌متر به بلندترین آن اضافه کنید، طول برش انتهای قالب را تعیین کنید، قسمت مشکل‌دار را اره کنید و شروع به اره‌کاری روی محصول نهایی کنید. در طول عملیات، می‌توان سر و انتهای ماده را به صورت پلکانی و انعطاف‌پذیر اره کرد، اما نباید نقصی به محصول پروفیل وارد شود. توسط بازرسی کیفیت دستگاه نظارت و بازرسی شود. اگر طول انتهای جمع‌شونده و لایه‌بندی بر بازده تأثیر می‌گذارد، قالب را به موقع بردارید و قالب را تا زمانی که به حالت عادی برگردد، قبل از شروع تولید عادی، برش دهید.

۵ خلاصه

۱) چندین دسته از پروفیل‌های نواری عایق حرارتی تولید شده با استفاده از روش‌های فوق آزمایش شدند و هیچ ترک خوردگی مشابهی رخ نداد. مقادیر مشخصه برشی پروفیل‌ها همگی به الزامات استاندارد ملی GB/T5237.6-2017 "پروفیل‌های ساختمانی آلیاژ آلومینیوم شماره ۶ بخش: برای پروفیل‌های عایق" رسیدند.

۲) به منظور جلوگیری از بروز این مشکل، یک سیستم بازرسی روزانه توسعه داده شده است تا به موقع با مشکل برخورد کرده و اصلاحاتی را انجام دهد تا از ورود پروفیل‌های خطرناک به فرآیند کامپوزیت جلوگیری کرده و ضایعات فرآیند تولید را کاهش دهد.

۳) علاوه بر اجتناب از ترک خوردگی ناشی از عیوب اکستروژن، انقباض دم و لایه لایه شدن، باید همیشه به پدیده ترک خوردگی ناشی از عواملی مانند هندسه شیار، سختی سطح و خواص مکانیکی ماده و پارامترهای فرآیند کامپوزیت توجه کنیم.

ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT Aluminum