תהליך שחול אלומיניום ונקודות בקרה טכניות

באופן כללי, על מנת להשיג תכונות מכניות גבוהות יותר, יש לבחור טמפרטורת אקסטרוזיה גבוהה יותר. עם זאת, עבור סגסוגת 6063, כאשר טמפרטורת האקסטרוזיה הכללית גבוהה מ-540 מעלות צלזיוס, התכונות המכניות של הפרופיל לא יגדלו יותר, וכאשר הוא נמוך מ-480 מעלות צלזיוס, חוזק המתיחה עשוי להיות בלתי מסויג.
אם טמפרטורת האקסטרוזיה גבוהה מדי, יופיעו בועות, סדקים ושריטות פני השטח ואפילו כתמים על המוצר עקב היצמדות האלומיניום לתבנית. לכן, על מנת להשיג מוצרים בעלי איכות פני שטח גבוהה, נעשה שימוש לעתים קרובות בטמפרטורות שחול נמוכות יחסית.
ציוד טוב הוא גם נקודת המפתח לשיפור יעילות הייצור של שחול אלומיניום, במיוחד שלושת החלקים העיקריים של מכבש אלומיניום, תנור חימום מוט אלומיניום ותנור חימום עובש. בנוסף, הדבר החשוב ביותר הוא מפעיל אקסטרוזיה מעולה.
ניתוח תרמי
מוטות ומוטות אלומיניום צריכים להתחמם מראש לפני האקסטרוזיה כדי להגיע לטמפרטורה קרובה לטמפרטורת הסולווס, כך שהמגנזיום במוט האלומיניום יוכל להמיס ולזרום באופן שווה בחומר האלומיניום. כאשר מוט האלומיניום מוכנס לתוך המכבש, הטמפרטורה לא משתנה הרבה.
כאשר האקסטרודר מתחיל, כוח הדחיפה העצום של מוט האקסטרודר דוחף את חומר האלומיניום המרוכך אל מחוץ לחור התבנית, מה שיוצר חיכוך רב, אשר הופך לטמפרטורה, כך שהטמפרטורה של הפרופיל המחולץ עולה על טמפרטורת ה-solvus. בשלב זה, המגנזיום נמס וזרם מסביב, וזה מאוד לא יציב.
עם העלאת הטמפרטורה אסור שהיא תהיה גבוהה יותר מטמפרטורת הסולידוס, אחרת האלומיניום גם יימס, ולא ניתן ליצור את הפרופיל. אם ניקח לדוגמה את סגסוגת סדרת 6000, יש לשמור על טמפרטורת מוט האלומיניום בין 400-540 מעלות צלזיוס, רצוי 470-500 מעלות צלזיוס.
אם הטמפרטורה גבוהה מדי, היא תגרום לקריעה, אם היא נמוכה מדי, מהירות האקסטרוזיה תפחת, ורוב החיכוך שנוצר בשיחול יומר לחום ויגרום לעליית הטמפרטורה. עליית הטמפרטורה היא פרופורציונלית למהירות האקסטרוזיה וללחץ האקסטרוזיה.
יש לשמור על טמפרטורת היציאה בין 550-575 מעלות צלזיוס, לפחות מעל 500-530 מעלות צלזיוס, אחרת לא ניתן להמיס את המגנזיום בסגסוגת האלומיניום ולהשפיע על תכונות המתכת. אבל אסור שהיא תהיה גבוהה יותר מטמפרטורת הסולידוס, טמפרטורת יציאה גבוהה מדי תגרום לקריעה ותשפיע על איכות פני השטח של הפרופיל.
יש להתאים את טמפרטורת האקסטרוזיה האופטימלית של מוט האלומיניום בשילוב עם מהירות האקסטרוזיה כך שהפרש טמפרטורת האקסטרוזיה לא יהיה נמוך מטמפרטורת ה-solvus ולא גבוה מטמפרטורת הסולידוס. לסגסוגות שונות יש טמפרטורות solvus שונות. לדוגמה, טמפרטורת ה-solvus של סגסוגת 6063 היא 498 מעלות צלזיוס, בעוד של סגסוגת 6005 היא 510 מעלות צלזיוס.
מהירות טרקטור
מהירות הטרקטור היא אינדיקטור חשוב ליעילות הייצור. עם זאת, פרופילים שונים, צורות, סגסוגות, גדלים וכו' עשויים להשפיע על מהירות הטרקטור, שלא ניתן להכליל. מפעלי פרופילי שחול מערביים מודרניים יכולים להשיג מהירות טרקטור של 80 מטר לדקה.
קצב מוטות שחול הוא אינדיקטור חשוב נוסף לפרודוקטיביות. היא נמדדת במילימטרים לדקה ומהירות מוט האקסטרוזיה היא לרוב אמינה יותר ממהירות הטרקטור כאשר בוחנים את יעילות הייצור.
טמפרטורת העובש חשובה מאוד לאיכות הפרופילים המחוללים. יש לשמור על טמפרטורת התבנית על כ-426 מעלות צלזיוס לפני האקסטרוזיה, אחרת היא תיסתם בקלות או אפילו תפגע בתבנית. מטרת ההמרה היא "להקפיא" את יסוד הסגסוגת מגנזיום, לייצב את אטומי המגנזיום הלא יציבים ולמנוע שקיעתם, על מנת לשמור על חוזק הפרופיל.
שלוש שיטות מרווה עיקריות כוללות: קירור אוויר, קירור ערפל מים, קירור מיכל מים. סוג ההמרה בו נעשה שימוש תלוי במהירות האקסטרוזיה, בעובי ובתכונות הפיזיקליות הנדרשות של הפרופיל, במיוחד בדרישות החוזק. סוג הסגסוגת מהווה אינדיקציה מקיפה לקשיות ולתכונות האלסטיות של הסגסוגת. סוגי סגסוגת אלומיניום צוינו בפירוט על ידי איגוד האלומיניום האמריקאי, וישנן חמש מדינות בסיסיות:
F פירושו "כמו מפוברק".
O פירושו "מוצרי יצוק מחושלים".
T אומר שהוא עבר "טיפול בחום".
W פירושו שהחומר עבר טיפול בחום.
H מתייחס לסגסוגות שאינן ניתנות לטיפול בחום שהן "עובדות בקרה" או "מוקשות במאמץ".
טמפרטורה וזמן הם שני מדדים שצריכים בקרה קפדנית של הזדקנות מלאכותית. בתנור היישון המלאכותי, כל חלק בטמפרטורה חייב להיות זהה. למרות שהזדקנות בטמפרטורה נמוכה יכולה לשפר את חוזק הפרופילים, הזמן הנדרש יצטרך לגדול בהתאם. על מנת להשיג את התכונות הפיזיקליות הטובות ביותר של המתכת, יש צורך לבחור את סגסוגת האלומיניום המתאימה ואת צורתה האופטימלית, להשתמש במצב מרווה מתאים, לשלוט בטמפרטורת היישון המתאימה ובזמן היישון כדי לשפר את התשואה, התשואה היא מדד חשוב נוסף לייצור. יְעִילוּת. תיאורטית בלתי אפשרי להגיע ל-100% תשואה, מכיוון שהקתות ינתקו את החומר בגלל סימני הצביטה של ​​הטרקטורים והאלונקות.
עריכה מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminium