פתרון לסדקים בחריץ פרופיל הברגה של בידוד תרמי הנגרם מפגמי שחול

3 איתור בעיות

1) ראשית, סווגו את הפרופילים הבעייתיים ואחסנו אותם יחד, בדקו את תופעת הסדיקה אחת אחת, וגלו את המשותף וההבדלים בסדיקה. לאחר מעקב חוזר ונשנה, לתופעת הסדיקה יש דפוס מסוים. הכל נסדק בקצה של מודל יחיד. צורת המודל הסדוק היא פיסת חומר נפוצה ללא חלל, ואורך הסדיקה נמצא בטווח מסוים. בטווח של (20-40 ס"מ מהקצה), הוא יחזור לקדמותו לאחר סדיקה לזמן מה.

2) מכרטיס מעקב הייצור של אצווה זו של פרופילים, נוכל לגלות את מספר התבנית המשמשת בייצור סוג זה, במהלך הייצור נבדק הגודל הגיאומטרי של החריץ של דגם זה, והגודל הגיאומטרי של רצועת הבידוד החום, התכונות המכניות של הפרופיל וקשיחות פני השטח נמצאים כולם בטווח סביר.

3) במהלך תהליך ייצור הקומפוזיט, נערך מעקב אחר פרמטרי תהליך הקומפוזיט ופעולות הייצור. לא נמצאו חריגות, אך עדיין נמצאו סדקים בעת ייצור אצוות הפרופילים.

4) לאחר בדיקת השבר בסדק, נמצאו כמה מבנים לא רציפים. בהתחשב בכך שהסיבה לתופעה זו צריכה להיגרם מפגמי שחול שנגרמו מתהליך השיחול.

5) מהתופעה הנ"ל, ניתן לראות כי הגורם לסדקים אינו קשיות הפרופיל ותהליך הקומפוזיט, אלא נקבע בתחילה כנגרם מפגמי שיחול. על מנת לאמת עוד יותר את הגורם לבעיה, בוצעו הבדיקות הבאות.

6) השתמשו באותו סט תבניות כדי לבצע בדיקות על מכונות תפוקה שונות עם מהירויות שיחול שונות. השתמשו במכונה של 600 טון ובמכונה של 800 טון כדי לבצע את הבדיקה בהתאמה. סמנו את ראש החומר ואת זנב החומר בנפרד וארוזו אותם בסלים. קשיות החומר לאחר הזדקנות היא 10-12HW. שיטת קורוזיה במים אלקליים שימשה לבדיקת הפרופיל בראש ובזנב של החומר. נמצא כי בזנב החומר היו תופעות של זנב כיווץ וריבוד. נקבע כי סיבת הסדיקה נגרמה על ידי זנב כיווץ וריבוד. התמונות לאחר איכול אלקלי מוצגות באיורים 2 ו-3. בדיקות מרוכבות נערכו על אצווה זו של פרופילים כדי לבדוק את תופעת הסדיקה. נתוני הבדיקה מוצגים בטבלה 1.

איורים 2 ו-3

טבלה 1

7) מהנתונים בטבלה לעיל, ניתן לראות כי אין סדקים בראש החומר, ושיעור הסדקים בזנב החומר הוא הגדול ביותר. הגורם לסדקים קשור מעט לגודל המכונה ולמהירות המכונה. יחס הסדקים של חומר הזנב הוא הגדול ביותר, וקשור ישירות לאורך הניסור של חומר הזנב. לאחר השריית חלק הסדק במים אלקליים ובדיקתו, יופיעו זנב כיווץ וריבוד. לאחר חיתוך זנב כיווץ וחלקי הריבוד, לא יהיו סדקים.

4 שיטות לפתרון בעיות ואמצעי מניעה

1) על מנת להפחית סדקים בחריצים הנגרמים מסיבה זו, לשפר את התפוקה ולהפחית בזבוז, ננקטים האמצעים הבאים לבקרת ייצור. פתרון זה מתאים לדגמים דומים אחרים, בהם תבנית השיחול היא תבנית שטוחה. תופעת זנב ההתכווצות והריבוד הנוצרת במהלך ייצור השיחול יגרמו לבעיות איכות כגון סדקים בחריצים בקצה במהלך ההרכבה.

2) בעת קבלת התבנית, יש לשלוט בקפדנות בגודל החריץ; יש להשתמש בחתיכת חומר אחת כדי ליצור תבנית אינטגרלית, להוסיף תאי ריתוך כפולים לתבנית, או לפתוח תבנית מפוצלת כוזבת כדי להפחית את ההשפעה של זנב כיווץ וריבוד על המוצר המוגמר.

3) במהלך ייצור האקסטרוזיה, פני השטח של מוט האלומיניום חייבים להיות נקיים וללא אבק, שמן וזיהומים אחרים. תהליך האקסטרוזיה צריך לאמץ מצב אקסטרוזיה מוחלש בהדרגה. זה יכול להאט את מהירות הפריקה בסוף האקסטרוזיה ולהפחית את זנב הצטמקות והריבוד.

4) ייצור האקסטרוזיה מתבצע באמצעות שיחול בטמפרטורה נמוכה ובמהירות גבוהה, וטמפרטורת מוט האלומיניום במכונה נשלטת בין 460-480 מעלות צלזיוס. טמפרטורת התבנית נשלטת על 470 מעלות צלזיוס ± 10 מעלות צלזיוס, טמפרטורת חבית האקסטרוזיה נשלטת על כ-420 מעלות צלזיוס, וטמפרטורת יציאת האקסטרוזיה נשלטת בין 490-525 מעלות צלזיוס. לאחר האקסטרוזיה, המאוורר מופעל לקירור. יש להגדיל את האורך השיורי ביותר מ-5 מ"מ מהרגיל.

5) בעת ייצור פרופיל מסוג זה, עדיף להשתמש במכונה גדולה יותר כדי להגביר את כוח השיחול, לשפר את מידת היתוך המתכת ולהבטיח את צפיפות החומר.

6) במהלך ייצור האקסטרוזיה, יש להכין מראש דלי מים אלקליים. המפעיל ינסר את זנב החומר כדי לבדוק את אורך זנב הכיווץ והריבוד. פסים שחורים על המשטח החרוט באלקליות מצביעים על כך שהתרחש זנב הכיווץ והריבוד. לאחר ניסור נוסף, עד שהחתך בהיר וללא פסים שחורים, יש לבדוק 3-5 מוטות אלומיניום כדי לראות את השינויים באורך לאחר זנב הכיווץ והריבוד. על מנת למנוע זנב כיווץ וריבוד מלהגיע למוצרי הפרופיל, יש להוסיף 20 ס"מ בהתאם לארוך ביותר, לקבוע את אורך הניסור של זנב התבנית, לנסר את החלק הבעייתי ולהתחיל לנסור לתוך המוצר המוגמר. במהלך הפעולה, ניתן לפזר ולנסר את ראש וזנב החומר בצורה גמישה, אך אסור להביא פגמים למוצר הפרופיל. פיקוח ובדיקה של בדיקת איכות המכונה. אם אורך זנב הכיווץ והריבוד משפיעים על התפוקה, יש להסיר את התבנית בזמן ולחתוך אותה עד שהיא תהיה תקינה לפני שניתן יהיה להתחיל בייצור רגיל.

5 סיכום

1) נבדקו מספר קבוצות של פרופילי פסים מבודד חום שיוצרו באמצעות השיטות הנ"ל ולא התרחשו סדקים דומים. ערכי מאפייני הגזירה של כל הפרופילים עמדו בדרישות התקן הלאומי GB/T5237.6-2017 "פרופילי בניין מסגסוגת אלומיניום מס' 6 חלק: לפרופילים מבודדים".

2) על מנת למנוע את התרחשותה של בעיה זו, פותחה מערכת בדיקה יומית לטיפול בבעיה בזמן ולבצע תיקונים כדי למנוע זרימה של פרופילים מסוכנים לתהליך הקומפוזיט ולהפחית את הפסולת בתהליך הייצור.

3) בנוסף למניעת סדקים הנגרמים מפגמי שחול, זנב כיווץ וריבוד, עלינו לשים לב תמיד לתופעת הסדיקה הנגרמת מגורמים כגון גיאומטריית החריץ, קשיות פני השטח ותכונות מכניות של החומר ופרמטרי התהליך של תהליך המרוכב.

נערך על ידי מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminum