نحوه بهبود کارایی تولید اکستروژن پروفیل آلومینیومی قالب متخلخل

1 مقدمه

با توسعه سریع صنعت آلومینیوم و افزایش مداوم تناژ ماشین‌های اکستروژن آلومینیوم، فناوری اکستروژن آلومینیوم قالب متخلخل پدیدار شده است. اکستروژن آلومینیومی قالب متخلخل راندمان تولید اکستروژن را تا حد زیادی بهبود می بخشد و همچنین تقاضاهای فنی بالاتری را در طراحی قالب و فرآیندهای اکستروژن ایجاد می کند.

2 فرآیند اکستروژن

تأثیر فرآیند اکستروژن بر راندمان تولید اکستروژن آلومینیوم قالب متخلخل عمدتاً در کنترل سه جنبه منعکس می شود: دمای خالی، دمای قالب و دمای خروج.

2.1 دمای خالی

دمای خالی یکنواخت تأثیر قابل توجهی بر خروجی اکستروژن دارد. در تولید واقعی، ماشین‌های اکستروژن که مستعد تغییر رنگ سطح هستند، معمولاً با استفاده از کوره‌های چند خالی گرم می‌شوند. کوره های چند بلانک گرمایش یکنواخت تر و کامل تر را با خواص عایق خوبی فراهم می کنند. علاوه بر این، برای اطمینان از راندمان بالا، اغلب از روش "دمای پایین و سرعت بالا" استفاده می شود. در این حالت، دمای خالی و دمای خروجی باید دقیقاً با سرعت اکستروژن مطابقت داشته باشند، با تنظیماتی که تغییرات فشار اکستروژن و وضعیت سطح خالی را در نظر می گیرند. تنظیمات دمای خالی به شرایط واقعی تولید بستگی دارد، اما به عنوان یک دستورالعمل کلی، برای اکستروژن قالب متخلخل، دمای خالی معمولاً بین 420-450 درجه سانتیگراد حفظ می شود، با قالب های مسطح در مقایسه با قالب های تقسیم شده کمی بالاتر از 10-20 درجه سانتیگراد تنظیم می شود.

2.2 دمای قالب

بر اساس تجربه تولید در محل، دمای قالب باید بین 420-450 درجه سانتیگراد حفظ شود. زمان گرمایش بیش از حد می تواند منجر به فرسایش قالب در حین کار شود. علاوه بر این، قرار دادن مناسب قالب در طول گرمایش ضروری است. قالب ها نباید خیلی نزدیک به هم چیده شوند و فاصله ای بین آنها باقی بماند. مسدود کردن خروجی جریان هوا از کوره قالب یا قرار دادن نامناسب می تواند منجر به گرمایش ناهموار و اکستروژن ناسازگار شود.

3 عوامل کپک زدن

طراحی قالب، پردازش قالب و نگهداری قالب برای شکل دهی اکستروژن بسیار مهم هستند و به طور مستقیم بر کیفیت سطح محصول، دقت ابعاد و راندمان تولید تأثیر می گذارند. با استفاده از شیوه های تولید و تجربیات مشترک طراحی قالب، اجازه دهید این جنبه ها را تحلیل کنیم.

3.1 طراحی قالب

قالب پایه و اساس شکل گیری محصول است و نقش مهمی در تعیین شکل، دقت ابعاد، کیفیت سطح و خواص مواد محصول دارد. برای پروفیل های قالب متخلخل با نیاز سطح بالا، بهبود کیفیت سطح را می توان با کاهش تعداد سوراخ های انحرافی و بهینه سازی قرار دادن پل های انحرافی برای جلوگیری از سطح تزئینی اصلی پروفیل به دست آورد. علاوه بر این، برای قالب های تخت، استفاده از یک طرح گودال جریان معکوس می تواند جریان یکنواخت فلز را در حفره های قالب تضمین کند.

3.2 پردازش قالب

در طول پردازش قالب، به حداقل رساندن مقاومت در برابر جریان فلز در پل ها بسیار مهم است. آسیاب کردن پل های انحرافی به آرامی دقت موقعیت های پل انحرافی را تضمین می کند و به دستیابی به جریان فلزی یکنواخت کمک می کند. برای پروفیل هایی که نیاز به کیفیت سطح بالایی دارند، مانند پانل های خورشیدی، افزایش ارتفاع محفظه جوشکاری یا استفاده از فرآیند جوشکاری ثانویه را برای اطمینان از نتایج خوب جوش در نظر بگیرید.

3.3 نگهداری قالب

نگهداری منظم قالب به همان اندازه مهم است. پولیش کردن قالب ها و اجرای تعمیر و نگهداری ازت می تواند از مسائلی مانند سختی ناهموار در نواحی کاری قالب ها جلوگیری کند.

4 کیفیت خالی

کیفیت لایه بر روی کیفیت سطح محصول، راندمان اکستروژن و آسیب قالب تأثیر مهمی دارد. پرهای بی کیفیت می توانند منجر به مشکلات کیفی مانند شیارها، تغییر رنگ پس از اکسیداسیون و کاهش عمر قالب شوند. کیفیت خالی شامل ترکیب مناسب و یکنواختی عناصر است که هر دو به طور مستقیم بر خروجی اکستروژن و کیفیت سطح تأثیر می‌گذارند.

4.1 پیکربندی ترکیب

با در نظر گرفتن پروفیل های پنل خورشیدی به عنوان مثال، پیکربندی مناسب Si، Mg و Fe در آلیاژ تخصصی 6063 برای اکستروژن قالب متخلخل برای دستیابی به کیفیت سطح ایده آل بدون به خطر انداختن خواص مکانیکی ضروری است. مقدار و نسبت کل سی و منیزیم بسیار مهم است و بر اساس تجربه تولید طولانی مدت، حفظ Si + Mg در محدوده 0.82-0.90٪ برای به دست آوردن کیفیت سطح مطلوب مناسب است.

در تجزیه و تحلیل خالی‌های غیر منطبق برای پانل‌های خورشیدی، مشخص شد که عناصر کمیاب و ناخالصی‌ها ناپایدار هستند یا از حد مجاز فراتر می‌روند و به طور قابل‌توجهی بر کیفیت سطح تأثیر می‌گذارند. افزودن عناصر در حین آلیاژسازی در کارخانه ذوب باید با احتیاط انجام شود تا از ناپایداری یا زیاد شدن عناصر کمیاب جلوگیری شود. در طبقه‌بندی زباله‌های صنعت، زباله‌های اکستروژن شامل زباله‌های اولیه مانند مواد بریده‌شده و پایه، زباله‌های ثانویه شامل ضایعات پس از پردازش ناشی از عملیات‌هایی مانند اکسیداسیون و پوشش پودری است و پروفیل‌های عایق حرارتی به عنوان زباله‌های درجه سوم طبقه‌بندی می‌شوند. پروفیل های اکسیده شده باید از مواد خالی مخصوص استفاده کنند و به طور کلی در صورت کافی بودن مواد، هیچ زباله ای اضافه نخواهد شد.

4.2 فرآیند تولید خالی

برای به دست آوردن مواد با کیفیت بالا، رعایت دقیق الزامات فرآیند برای مدت زمان تصفیه نیتروژن و زمان ته نشینی آلومینیوم ضروری است. عناصر آلیاژی معمولاً به شکل بلوک اضافه می شوند و برای تسریع در انحلال آنها از مخلوط کردن کامل استفاده می شود. اختلاط مناسب از تشکیل مناطق با غلظت بالا از عناصر آلیاژی جلوگیری می کند.

نتیجه گیری

آلیاژهای آلومینیوم به طور گسترده در وسایل نقلیه با انرژی جدید، با کاربرد در اجزای ساختاری و قطعاتی مانند بدنه، موتور و چرخ ها استفاده می شود. افزایش استفاده از آلیاژهای آلومینیوم در صنعت خودرو به دلیل تقاضا برای بهره وری انرژی و پایداری محیطی همراه با پیشرفت در فناوری آلیاژ آلومینیوم است. برای پروفیل‌هایی با الزامات کیفیت سطح بالا، مانند سینی‌های باتری آلومینیومی با سوراخ‌های داخلی متعدد و نیازهای عملکرد مکانیکی بالا، بهبود کارایی اکستروژن قالب متخلخل برای شرکت‌ها ضروری است تا در زمینه تحول انرژی رشد کنند.

ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT آلومینیوم