Vispārīgi runājot, lai iegūtu augstākas mehāniskās īpašības, jāizvēlas augstāka ekstrūzijas temperatūra. Tomēr 6063 sakausējuma gadījumā, ja vispārējā ekstrūzijas temperatūra ir augstāka par 540 °C, profila mehāniskās īpašības vairs nepalielināsies, un, ja tā ir zemāka par 480 °C, stiepes izturība var būt nekvalitatīva.
Ja ekstrūzijas temperatūra ir pārāk augsta, uz izstrādājuma parādīsies burbuļi, plaisas, virsmas skrambas un pat raupjumi, jo alumīnijs pielips pie veidnes. Tāpēc, lai iegūtu izstrādājumus ar augstu virsmas kvalitāti, bieži tiek izmantota relatīvi zema ekstrūzijas temperatūra.
Labs aprīkojums ir arī galvenais elements alumīnija ekstrūzijas ražošanas efektivitātes uzlabošanā, īpaši attiecībā uz trim galvenajām alumīnija ekstrūdera, alumīnija stieņu sildīšanas krāsns un veidņu sildīšanas krāsns daļām. Turklāt vissvarīgākais ir lielisks ekstrūzijas operators.
Termiskā analīze
Alumīnija stieņi un loksnes pirms ekstrūzijas ir jāuzsilda līdz temperatūrai, kas ir tuvu solvus temperatūrai, lai alumīnija stieņos esošais magnijs varētu vienmērīgi izkust un plūst alumīnija materiālā. Kad alumīnija stienis tiek ievietots ekstrūderī, temperatūra daudz nemainās.
Kad ekstrūderis sāk darboties, ekstrūzijas stieņa milzīgais stumšanas spēks izspiež mīkstināto alumīnija materiālu no presformas atveres, radot lielu berzi, kas tiek pārvērsta temperatūrā, lai ekstrudētā profila temperatūra pārsniegtu solvusa temperatūru. Šajā laikā magnijs kūst un plūst apkārt, kas ir ārkārtīgi nestabils.
Paaugstinot temperatūru, tā nedrīkst pārsniegt cietvielu temperatūru, pretējā gadījumā alumīnijs arī izkusīs un profilu nevarēs veidot. Piemēram, 6000. sērijas sakausējumam alumīnija stieņa temperatūra jāuztur 400–540 °C robežās, vēlams 470–500 °C robežās.
Ja temperatūra ir pārāk augsta, tā izraisīs plīsumus, ja tā ir pārāk zema, ekstrūzijas ātrums samazināsies, un lielākā daļa ekstrūzijas radītās berzes tiks pārvērsta siltumā, izraisot temperatūras paaugstināšanos. Temperatūras paaugstināšanās ir proporcionāla ekstrūzijas ātrumam un ekstrūzijas spiedienam.
Izejas temperatūrai jābūt no 550 līdz 575 °C, vismaz virs 500–530 °C, pretējā gadījumā alumīnija sakausējumā esošais magnijs nevar izkausēt un ietekmēt metāla īpašības. Taču tā nedrīkst būt augstāka par cietvielu temperatūru, jo pārāk augsta izejas temperatūra izraisīs plīsumus un ietekmēs profila virsmas kvalitāti.
Alumīnija stieņa optimālā ekstrūzijas temperatūra jāpielāgo kopā ar ekstrūzijas ātrumu tā, lai ekstrūzijas temperatūras starpība nebūtu zemāka par solvus temperatūru un augstāka par solidus temperatūru. Dažādiem sakausējumiem ir atšķirīgas solvus temperatūras. Piemēram, 6063 sakausējuma solvus temperatūra ir 498°C, bet 6005 sakausējuma temperatūra ir 510°C.
Traktora ātrums
Traktora ātrums ir svarīgs ražošanas efektivitātes rādītājs. Tomēr dažādi profili, formas, sakausējumi, izmēri utt. var ietekmēt traktora ātrumu, ko nevar vispārināt. Mūsdienu rietumu ekstrūzijas profilu rūpnīcas var sasniegt traktora ātrumu 80 metri minūtē.
Ekstrūzijas stieņa ātrums ir vēl viens svarīgs produktivitātes rādītājs. To mēra milimetros minūtē, un, pētot ražošanas efektivitāti, ekstrūzijas stieņa ātrums bieži vien ir uzticamāks par traktora ātrumu.
Veidnes temperatūrai ir ļoti liela nozīme ekstrudēto profilu kvalitātē. Pirms ekstrūzijas veidnes temperatūra jāuztur aptuveni 426 °C, pretējā gadījumā veidne var viegli aizsērēt vai pat sabojāt to. Rūdīšanas mērķis ir "sasaldēt" leģējošo elementu magniju, stabilizējot nestabilos magnija atomus un novēršot to nosēšanos, lai saglabātu profila izturību.
Trīs galvenās rūdīšanas metodes ir: gaisa dzesēšana, ūdens miglas dzesēšana un ūdens tvertnes dzesēšana. Izmantotais rūdīšanas veids ir atkarīgs no ekstrūzijas ātruma, biezuma un profila nepieciešamajām fizikālajām īpašībām, īpaši izturības prasībām. Sakausējuma tips ir visaptverošs sakausējuma cietības un elastības īpašību rādītājs. Alumīnija sakausējumu veidus ir detalizēti definējusi Amerikas Alumīnija asociācija, un ir pieci pamatstāvokļi:
F nozīmē “kā sagatavs”.
O nozīmē “atkvēlināti kalti izstrādājumi”.
T nozīmē, ka tas ir “termiski apstrādāts”.
W nozīmē, ka materiāls ir termiski apstrādāts šķīdumā.
H attiecas uz termiski neapstrādājamiem sakausējumiem, kas ir “aukstā apstrāde” vai “sacietēšana”.
Temperatūra un laiks ir divi rādītāji, kuriem nepieciešama stingra mākslīgās novecošanas kontrole. Mākslīgās novecošanas krāsnī visām temperatūras daļām jābūt vienādām. Lai gan novecošana zemā temperatūrā var uzlabot profilu izturību, nepieciešamais laiks attiecīgi jāpalielina. Lai sasniegtu labākās metāla fizikālās īpašības, ir jāizvēlas atbilstošs alumīnija sakausējums un tā optimālā forma, jāizmanto atbilstošs rūdīšanas režīms, jākontrolē atbilstoša novecošanas temperatūra un novecošanas laiks, lai uzlabotu ražu. Raža ir vēl viens svarīgs ražošanas efektivitātes rādītājs. Teorētiski nav iespējams sasniegt 100% ražu, jo traktoru un nestuvju radīto saspiešanas pēdu dēļ materiāls tiks nogriezts.
Rediģēja Meja Dzjana no MAT Aluminum
Publicēšanas laiks: 2023. gada 5. jūnijs
