כיצד לשפר את יעילות הייצור של שחול פרופילי אלומיניום בתבנית נקבובית

1 מבוא

עם ההתפתחות המהירה של תעשיית האלומיניום והעלייה המתמשכת בכמות הטונות של מכונות שיחול אלומיניום, צצה טכנולוגיית שיחול אלומיניום בתבנית נקבובית. שיחול אלומיניום בתבנית נקבובית משפר מאוד את יעילות הייצור של שיחול וגם מציב דרישות טכניות גבוהות יותר לתכנון התבניות ולתהליכי שיחול.

2 תהליך שחול

ההשפעה של תהליך האקסטרוזיה על יעילות הייצור של שחול אלומיניום בתבנית נקבובית באה לידי ביטוי בעיקר בבקרה על שלושה היבטים: טמפרטורת התבנית, טמפרטורת התבנית וטמפרטורת היציאה.

2.1 טמפרטורת ריק

לטמפרטורת תבנית אחידה יש ​​השפעה משמעותית על תפוקת השיחול. בייצור בפועל, מכונות שיחול הנוטות לשינוי צבע פני השטח מחוממות בדרך כלל באמצעות תנורי ריבוי תבנית. תנורי ריבוי תבנית מספקים חימום תבנית אחיד ויסודי יותר עם תכונות בידוד טובות. בנוסף, על מנת להבטיח יעילות גבוהה, לרוב משתמשים בשיטת "טמפרטורה נמוכה ומהירות גבוהה". במקרה זה, יש להתאים את טמפרטורת תבנית השיחול וטמפרטורת היציאה שלה למהירות השיחול, כאשר ההגדרות לוקחות בחשבון שינויים בלחץ השיחול ובמצב פני השטח של תבנית השיחול. הגדרות טמפרטורת תבנית השיחול תלויות בתנאי הייצור בפועל, אך כהנחיה כללית, עבור שיחול תבניות נקבוביות, טמפרטורות תבנית השיחול נשמרות בדרך כלל בין 420-450 מעלות צלזיוס, כאשר תבניות שטוחות מוגדרות מעט גבוהות יותר ב-10-20 מעלות צלזיוס בהשוואה לתבניות מפוצלות.

2.2 טמפרטורת עובש

בהתבסס על ניסיון ייצור באתר, יש לשמור על טמפרטורות התבנית בין 420-450 מעלות צלזיוס. זמני חימום ארוכים עלולים להוביל לשחיקה של התבנית במהלך הפעולה. יתר על כן, מיקום נכון של התבנית במהלך החימום הוא חיוני. אין לערום את התבניות בצפיפות רבה מדי זו לזו, ולהשאיר מרווח ביניהן. חסימת פתח יציאת זרימת האוויר של תנור התבנית או מיקום לא נכון עלולים להוביל לחימום לא אחיד ולשיחול לא עקבי.

3 גורמי עובש

תכנון תבניות, עיבוד תבניות ותחזוקת תבניות הם קריטיים לעיצוב באמצעות שיחול ומשפיעים ישירות על איכות פני השטח של המוצר, דיוק המימדים ויעילות הייצור. בהתבסס על שיטות ייצור וחוויות משותפות בתכנון תבניות, בואו ננתח היבטים אלה.

3.1 עיצוב תבנית

התבנית היא הבסיס ליצירת המוצר וממלאת תפקיד קריטי בקביעת הצורה, הדיוק הממדי, איכות פני השטח ותכונות החומר של המוצר. עבור פרופילי תבנית נקבוביים עם דרישות פני שטח גבוהות, ניתן להשיג שיפור באיכות פני השטח על ידי צמצום מספר חורי ההטיה ואופטימיזציה של מיקום גשרי ההטיה כדי להימנע מהמשטח הדקורטיבי העיקרי של הפרופיל. בנוסף, עבור תבניות שטוחות, שימוש בתכנון בור זרימה הפוכה יכול להבטיח זרימת מתכת אחידה לתוך חללי התבניות.

3.2 עיבוד עובש

במהלך עיבוד התבנית, מזעור ההתנגדות לזרימת המתכת בגשרים הוא קריטי. כרסום חלק של גשרי ההטיה מבטיח את דיוק מיקומי גשרי ההטיה ומסייע בהשגת זרימת מתכת אחידה. עבור פרופילים עם דרישות איכות פני שטח גבוהות, כגון פאנלים סולאריים, יש לשקול הגדלת גובה תא הריתוך או שימוש בתהליך ריתוך משני כדי להבטיח תוצאות ריתוך טובות.

3.3 תחזוקת עובש

תחזוקה שוטפת של התבניות חשובה באותה מידה. ליטוש התבניות ויישום תחזוקה באמצעות ניטרוגניזציה יכולים למנוע בעיות כגון קשיות לא אחידה באזורי העבודה של התבניות.

4 איכות ריקה

לאיכות החומר הגולמי יש השפעה מכרעת על איכות פני השטח של המוצר, יעילות השיחול ונזקי עובש. חומרים גולמיים באיכות ירודה עלולים להוביל לבעיות איכות כגון חריצים, שינוי צבע לאחר חמצון ואורך חיים קצר יותר של התבנית. איכות החומר הגולמי כוללת את ההרכב והאחידות הנכונים של האלמנטים, שניהם משפיעים ישירות על תפוקת השיחול ועל איכות פני השטח.

4.1 תצורת קומפוזיציה

אם ניקח לדוגמה פרופילי פאנלים סולאריים, התצורה הנכונה של סיליקון, מגנזיום ופחמן (Fe) בסגסוגת 6063 הייעודית ליצירת תבנית נקבובית חיונית להשגת איכות פני שטח אידיאלית מבלי לפגוע בתכונות מכניות. הכמות הכוללת והפרופורציה של סיליקון ומגנזיום הם קריטיים, ובהתבסס על ניסיון ייצור ארוך טווח, שמירה על ריכוז סיליקון + מגנזיום בטווח של 0.82-0.90% מתאימה להשגת איכות פני השטח הרצויה.

בניתוח של פרופילים שאינם תואמים לתקן עבור פאנלים סולאריים, נמצא כי יסודות קורט וזיהומים היו לא יציבים או חרגו מהמגבלות, דבר המשפיע באופן משמעותי על איכות פני השטח. הוספת יסודות במהלך הסגסוגת בבית ההיתוך צריכה להיעשות בזהירות כדי למנוע חוסר יציבות או עודף של יסודות קורט. בסיווג הפסולת של התעשייה, פסולת שיחול כוללת פסולת ראשונית כגון שאריות וחומר בסיס, פסולת משנית כוללת פסולת לאחר עיבוד מפעולות כמו חמצון וציפוי אבקה, ופרופילי בידוד תרמי מסווגים כפסולת שלישונית. לפרופילים מחומצנים יש להשתמש בפרופילים מחומצנים מיוחדים, ובדרך כלל לא תווסף פסולת כאשר החומרים מספיקים.

4.2 תהליך ייצור ריק

כדי להשיג חומרי גלם באיכות גבוהה, חיוני להקפיד על דרישות התהליך למשך זמן ניקוי החנקן וזמן שקיעת האלומיניום. יסודות הסגסוגת מוסיפים בדרך כלל בצורת בלוקים, וערבוב יסודי משמש להאצת המסתם. ערבוב נכון מונע היווצרות של אזורים מקומיים בעלי ריכוז גבוה של יסודות סגסוגת.

מַסְקָנָה

סגסוגות אלומיניום נמצאות בשימוש נרחב בכלי רכב המונעים על ידי אנרגיה חדשה, עם יישומים ברכיבים מבניים וחלקים כגון מרכב, מנוע וגלגלים. השימוש הגובר בסגסוגות אלומיניום בתעשיית הרכב מונע על ידי הדרישה ליעילות אנרגטית וקיימות סביבתית, בשילוב עם התקדמות בטכנולוגיית סגסוגות אלומיניום. עבור פרופילים עם דרישות איכות פני שטח גבוהות, כגון מגשי סוללות אלומיניום עם חורים פנימיים רבים ודרישות ביצועים מכניים גבוהות, שיפור יעילות שיחול התבנית הנקבוביות חיוני לחברות לשגשוג בהקשר של טרנספורמציה אנרגטית.

נערך על ידי מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminum