۱ مقدمه
با توسعه سریع صنعت آلومینیوم و افزایش مداوم تناژ ماشین‌های اکستروژن آلومینیوم، فناوری اکستروژن آلومینیوم با قالب متخلخل پدیدار شده است. اکستروژن آلومینیوم با قالب متخلخل، راندمان تولید اکستروژن را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد و همچنین الزامات فنی بالاتری را بر طراحی قالب و فرآیندهای اکستروژن تحمیل می‌کند.
۲ فرآیند اکستروژن
تأثیر فرآیند اکستروژن بر راندمان تولید اکستروژن آلومینیوم با قالب متخلخل عمدتاً در کنترل سه جنبه منعکس می‌شود: دمای قطعه کار، دمای قالب و دمای خروجی.
۲.۱ دمای نمونه شاهد
دمای یکنواخت قطعه خام تأثیر قابل توجهی بر خروجی اکستروژن دارد. در تولید واقعی، ماشین‌های اکستروژنی که مستعد تغییر رنگ سطح هستند، معمولاً با استفاده از کوره‌های چند قطعه‌ای گرم می‌شوند. کوره‌های چند قطعه‌ای، گرمایش قطعه خام را یکنواخت‌تر و کامل‌تر با خواص عایق‌بندی خوب فراهم می‌کنند. علاوه بر این، برای اطمینان از راندمان بالا، اغلب از روش "دمای پایین و سرعت بالا" استفاده می‌شود. در این حالت، دمای قطعه خام و دمای خروجی باید با سرعت اکستروژن مطابقت داشته باشند و تنظیمات با در نظر گرفتن تغییرات فشار اکستروژن و وضعیت سطح قطعه خام انجام شود. تنظیمات دمای قطعه خام به شرایط واقعی تولید بستگی دارد، اما به عنوان یک راهنمای کلی، برای اکستروژن با قالب متخلخل، دمای قطعه خام معمولاً بین ۴۲۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد حفظ می‌شود و قالب‌های تخت در مقایسه با قالب‌های دو تکه، کمی بالاتر از ۱۰ تا ۲۰ درجه سانتیگراد تنظیم می‌شوند.
۲.۲ دمای قالب
بر اساس تجربه تولید در محل، دمای قالب باید بین ۴۲۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد حفظ شود. زمان گرمایش بیش از حد می‌تواند منجر به فرسایش قالب در حین کار شود. علاوه بر این، قرارگیری مناسب قالب در حین گرمایش ضروری است. قالب‌ها نباید خیلی نزدیک به هم چیده شوند و بین آنها فاصله ایجاد شود. مسدود کردن خروجی جریان هوا از کوره قالب یا قرارگیری نامناسب می‌تواند منجر به گرمایش ناهموار و اکستروژن ناهمگون شود.
۳ عامل کپک
طراحی قالب، پردازش قالب و نگهداری قالب برای شکل‌دهی اکستروژن بسیار مهم هستند و مستقیماً بر کیفیت سطح محصول، دقت ابعادی و راندمان تولید تأثیر می‌گذارند. با استفاده از شیوه‌های تولید و تجربیات مشترک طراحی قالب، بیایید این جنبه‌ها را تجزیه و تحلیل کنیم.
۳.۱ طراحی قالب
قالب، اساس شکل‌گیری محصول است و نقش مهمی در تعیین شکل، دقت ابعادی، کیفیت سطح و خواص مواد محصول ایفا می‌کند. برای پروفیل‌های قالب متخلخل با نیازهای سطحی بالا، بهبود کیفیت سطح را می‌توان با کاهش تعداد سوراخ‌های انحرافی و بهینه‌سازی قرارگیری پل‌های انحرافی برای جلوگیری از سطح تزئینی اصلی پروفیل، به دست آورد. علاوه بر این، برای قالب‌های تخت، استفاده از طراحی گودال جریان معکوس می‌تواند جریان یکنواخت فلز را به داخل حفره‌های قالب تضمین کند.
۳.۲ پردازش قالب
در طول فرآیند قالب‌گیری، به حداقل رساندن مقاومت در برابر جریان فلز در پل‌ها بسیار مهم است. فرزکاری هموار پل‌های انحرافی، دقت موقعیت‌های پل انحرافی را تضمین می‌کند و به دستیابی به جریان یکنواخت فلز کمک می‌کند. برای پروفیل‌هایی که نیاز به کیفیت سطح بالایی دارند، مانند پنل‌های خورشیدی، افزایش ارتفاع محفظه جوشکاری یا استفاده از یک فرآیند جوشکاری ثانویه را برای اطمینان از نتایج جوشکاری خوب در نظر بگیرید.
۳.۳ نگهداری قالب
نگهداری منظم قالب نیز به همان اندازه مهم است. صیقل دادن قالب‌ها و اجرای عملیات نیتروژن‌دهی می‌تواند از مشکلاتی مانند سختی ناهموار در نواحی کاری قالب‌ها جلوگیری کند.
۴ کیفیت خالی
کیفیت قطعه خام تأثیر بسیار مهمی بر کیفیت سطح محصول، راندمان اکستروژن و آسیب قالب دارد. قطعه‌های خام بی‌کیفیت می‌توانند منجر به مشکلات کیفی مانند شیارها، تغییر رنگ پس از اکسیداسیون و کاهش عمر قالب شوند. کیفیت قطعه خام شامل ترکیب مناسب و یکنواختی عناصر است که هر دو به طور مستقیم بر خروجی اکستروژن و کیفیت سطح تأثیر می‌گذارند.
۴.۱ پیکربندی ترکیب
به عنوان مثال، با در نظر گرفتن پروفیل‌های پنل خورشیدی، پیکربندی مناسب Si، Mg و Fe در آلیاژ تخصصی ۶۰۶۳ برای اکستروژن قالب متخلخل برای دستیابی به کیفیت سطح ایده‌آل بدون به خطر انداختن خواص مکانیکی ضروری است. مقدار و نسبت کل Si و Mg بسیار مهم است و بر اساس تجربه تولید طولانی مدت، حفظ Si+Mg در محدوده ۰.۸۲-۰.۹۰٪ برای دستیابی به کیفیت سطح مطلوب مناسب است.
در تجزیه و تحلیل نمونه‌های خام غیر منطبق با استاندارد برای پنل‌های خورشیدی، مشخص شد که عناصر کمیاب و ناخالصی‌ها ناپایدار بوده یا از حد مجاز فراتر رفته‌اند و به طور قابل توجهی بر کیفیت سطح تأثیر می‌گذارند. افزودن عناصر در طول آلیاژسازی در کارگاه ذوب باید با دقت انجام شود تا از ناپایداری یا افزایش عناصر کمیاب جلوگیری شود. در طبقه‌بندی ضایعات صنعت، ضایعات اکستروژن شامل ضایعات اولیه مانند بریدگی‌ها و مواد پایه، ضایعات ثانویه شامل ضایعات پس از پردازش از عملیاتی مانند اکسیداسیون و پوشش پودری و پروفیل‌های عایق حرارتی به عنوان ضایعات درجه سه طبقه‌بندی می‌شوند. پروفیل‌های اکسید شده باید از نمونه خام مخصوص استفاده کنند و به طور کلی وقتی مواد کافی باشند، هیچ ضایعاتی اضافه نخواهد شد.
۴.۲ فرآیند تولید خام
برای به دست آوردن قطعات خام با کیفیت بالا، رعایت دقیق الزامات فرآیند برای مدت زمان پاکسازی نیتروژن و زمان ته نشینی آلومینیوم ضروری است. عناصر آلیاژی معمولاً به صورت بلوک اضافه می‌شوند و برای تسریع انحلال آنها از اختلاط کامل استفاده می‌شود. اختلاط مناسب از تشکیل مناطق موضعی با غلظت بالا از عناصر آلیاژی جلوگیری می‌کند.
نتیجه‌گیری
آلیاژهای آلومینیوم به طور گسترده در وسایل نقلیه با انرژی جدید استفاده می‌شوند و در اجزای ساختاری و قطعاتی مانند بدنه، موتور و چرخ‌ها کاربرد دارند. افزایش استفاده از آلیاژهای آلومینیوم در صنعت خودرو به دلیل تقاضا برای بهره‌وری انرژی و پایداری زیست‌محیطی، همراه با پیشرفت در فناوری آلیاژ آلومینیوم، صورت می‌گیرد. برای پروفیل‌هایی با الزامات کیفیت سطح بالا، مانند سینی‌های باتری آلومینیومی با سوراخ‌های داخلی متعدد و نیازهای عملکرد مکانیکی بالا، بهبود راندمان اکستروژن قالب متخلخل برای پیشرفت شرکت‌ها در زمینه تبدیل انرژی ضروری است.
ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT Aluminum
زمان ارسال: ۳۰ مه ۲۰۲۴
