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產品知識
鋁型材擠壓流程及技術控制點三溫
發布時間:2022-03-10 15:42:56發布人:佚名(ming)

為了獲得較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)機(ji)械性能(neng),應選擇較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)擠壓(ya)溫度。然而,對(dui)于(yu)6063合(he)金,一般擠壓(ya)溫度高(gao)(gao)于(yu)540℃時(shi)(shi),型材的(de)(de)(de)機(ji)械性能(neng)不(bu)再增(zeng)加,低(di)于(yu)480℃時(shi)(shi),抗拉(la)強度有不(bu)合(he)格的(de)(de)(de)危險。


擠(ji)壓溫度(du)過高(gao)將會使產(chan)品出(chu)現氣(qi)泡、裂(lie)紋及(ji)由(you)于模具(ju)工作粘鋁而造成的產(chan)品表面(mian)劃痕嚴重,甚(shen)至出(chu)現毛刺等缺(que)陷。因此,為了獲得高(gao)表面(mian)質量的產(chan)品,常采用(yong)較低的擠(ji)壓溫度(du)。


為(wei)了提高鋁(lv)材擠壓生產效率,好的(de)(de)設(she)備也是(shi)關鍵,特(te)別是(shi)鋁(lv)材擠壓機、鋁(lv)棒加熱爐(lu)、模具(ju)加熱爐(lu)這(zhe)三大件,另外最(zui)重要(yao)的(de)(de)當成是(shi)有一個好的(de)(de)擠壓班廠及擠壓工(gong)。


熱量分析


鋁條和鋁棒在擠壓前需預先加熱,達到接近溶線溫度(Solvus temperature),以便在鋁棒內的及鎂能熔化,并在鋁料中均勻地流動。當鋁棒被放進擠壓機內時,溫度沒有太大的變化。


而當擠(ji)壓機開動時(shi),擠(ji)壓桿的(de)巨大推擠(ji)力量把(ba)軟化了的(de)鋁料由模具孔(kong)擠(ji)出(chu),產生(sheng)很(hen)大的(de)摩擦(ca)力,這摩擦(ca)力轉化為溫(wen)度(du),使擠(ji)出(chu)的(de)型材溫(wen)度(du)超(chao)過熔線(xian)溫(wen)度(du),此時(shi)鎂熔化,向四處流動,極不穩定。


溫度(du)的提(ti)高(gao)絕不能高(gao)出固熔(rong)(rong)相線(xian)(Solidus temperature),不然鋁(lv)(lv)也會熔(rong)(rong)化,而型(xing)材就無法成(cheng)型(xing)。鋁(lv)(lv)棒溫度(du)鋁(lv)(lv)棒溫度(du)應(ying)保持在400-540°C之間(以6xxx系鋁(lv)(lv)合(he)金為(wei)例),****是(shi)470-500°C。


太高會引起撕裂現象,太低會減低擠(ji)壓(ya)速(su)度(du)(因(yin)鋁料必(bi)須軟(ruan)化)擠(ji)壓(ya)的摩擦力(li)大部(bu)分會轉化為熱量,導致溫度(du)上升,溫度(du)的上升與(yu)擠(ji)壓(ya)速(su)度(du)及擠(ji)壓(ya)壓(ya)力(li)成正比。


這就是大家常說的三溫(wen):鋁(lv)棒(bang)溫(wen)度(du)(du)、模(mo)具溫(wen)度(du)(du)、擠(ji)壓(ya)筒(tong)溫(wen)度(du)(du),另(ling)一個就是擠(ji)壓(ya)速度(du)(du)一定要控制好。


出口(kou)溫度(du)出口(kou)溫度(du)應(ying)保持在550-575°C之間,起碼(ma)也要在500-530°C之上,不然鋁合金(jin)內(nei)的(de)(de)鎂(mei)和就不能熔化而影(ying)響金(jin)屬性能。但絕不能高(gao)過(guo)固熔相線,太高(gao)的(de)(de)出口(kou)溫度(du)會(hui)導致撕裂現象,并且(qie)影(ying)響型材的(de)(de)表面品質。


****擠(ji)壓(ya)溫(wen)度鋁棒溫(wen)度要結合擠(ji)壓(ya)速(su)度來調節(jie),使擠(ji)壓(ya)溫(wen)差不(bu)(bu)低于溶(rong)(rong)線(xian)溫(wen)(Solvus temperature),也不(bu)(bu)高于固相線(xian)溫(wen)度(Solidus temperature),即620°C。不(bu)(bu)同的合金有不(bu)(bu)同的溶(rong)(rong)線(xian)溫(wen)度,比如6063合金的溶(rong)(rong)線(xian)溫(wen)度是(shi)498°C,而6005合金的溶(rong)(rong)線(xian)溫(wen)度則是(shi)510°C。


牽引機速度


牽引機(ji)速度(du)是生產效率的(de)一個重(zhong)要指標。但不同的(de)型材(cai)、形狀、合(he)金、尺寸等都有可能(neng)影(ying)響牽引機(ji)速度(du),固(gu)不能(neng)一概而論。現代(dai)西方的(de)擠壓型材(cai)廠都能(neng)做到每分鐘80米的(de)牽引機(ji)速度(du)。


擠壓(ya)桿(gan)(gan)速率擠壓(ya)桿(gan)(gan)速率是(shi)生產率的另一重要(yao)指(zhi)標(biao)。它(ta)是(shi)以毫米/分鐘(zhong)為量度單位的,在研究生產效率時(shi),擠壓(ya)桿(gan)(gan)速率往往比牽引(yin)機速度更可靠。


模(mo)(mo)具(ju)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)Die Oven模(mo)(mo)具(ju)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)對擠壓型(xing)材(cai)的(de)品質(zhi)至(zhi)關(guan)重要(yao)。模(mo)(mo)具(ju)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)在(zai)(zai)(zai)擠壓前須保持(chi)(chi)在(zai)(zai)(zai)426°C左右,不(bu)然會(hui)容易產生堵塞甚(shen)至(zhi)損毀模(mo)(mo)具(ju)的(de)現象。盛料(liao)筒(tong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)盛料(liao)筒(tong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)須保持(chi)(chi)在(zai)(zai)(zai)426°C左右。淬火溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(溫(wen)(wen)差)淬火(冷卻)的(de)目的(de)在(zai)(zai)(zai)于"冷凍"合金元素(su),即鎂(mei)和(he),把不(bu)穩定的(de)鎂(mei)和(he)(矽)原子穩定下來,不(bu)讓其沉淀,以(yi)保持(chi)(chi)型(xing)材(cai)的(de)強度(du)(du)(du)(du)。


三種主要的淬火方式包括:

  • 風冷(leng)水霧冷(leng)卻(que)水槽冷(leng)卻(que)。用(yong)哪種(zhong)淬(cui)火方(fang)式取(qu)決于擠壓(ya)速(su)度(du)、型材(cai)厚度(du)及所需的(de)物理性能(neng),特別(bie)是對(dui)(dui)強度(du)的(de)要求。合(he)(he)金型態(tai)(tai)是合(he)(he)金的(de)硬(ying)度(du)和彈(dan)性能(neng)的(de)綜合(he)(he)標示,美國鋁(lv)(lv)(lv)業(ye)協(xie)會對(dui)(dui)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)型態(tai)(tai)已有詳細規定(ding):基(ji)礎狀態(tai)(tai)代號鋁(lv)(lv)(lv)、鎂及其合(he)(he)金的(de)基(ji)礎狀態(tai)(tai)代號為:F自由加(jia)工(gong)狀態(tai)(tai),適用(yong)于在成型過程中對(dui)(dui)溫(wen)度(du)或材(cai)料的(de)加(jia)工(gong)硬(ying)化程度(du)無(wu)特殊控制的(de)產品(pin)(對(dui)(dui)加(jia)工(gong)產品(pin)無(wu)力學性能(neng)要求);


  • O退(tui)火狀態。適(shi)(shi)用于經退(tui)火獲得(de)****強度(du)的加(jia)(jia)工(gong)產品(pin)及經退(tui)火提高延展性(xing)和尺穩定(ding)性(xing)的鑄(zhu)造產品(pin),O後(hou)(hou)可(ke)綴有(you)(you)除零以外(wai)的一位阿(a)(a)拉伯(bo)數字(zi);H加(jia)(jia)工(gong)硬化狀態,適(shi)(shi)用于通過加(jia)(jia)工(gong)硬化提高強度(du)的產品(pin)(這種產品(pin)可(ke)通過熱處理降(jiang)低(di)一些(xie)強度(du)),H後(hou)(hou)總是(shi)綴有(you)(you)兩位以上的阿(a)(a)拉伯(bo)數字(zi);


  • W固(gu)溶熱(re)處理(li)狀(zhuang)態(tai)(一種不(bu)穩定狀(zhuang)態(tai))。僅(jin)適用于固(gu)溶熱(re)處理(li)後在室(shi)溫自(zi)然時效的(de)合金,并只(zhi)有具體指出自(zi)然時效的(de)時間(jian)才使用這(zhe)種特殊(shu)代號(hao),如W1/2小時;T熱(re)處理(li)後產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)穩定狀(zhuang)態(tai)(不(bu)同於(wu)F、O和H狀(zhuang)態(tai)),適用于經熱(re)處理(li)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)穩定狀(zhuang)態(tai)的(de)產(chan)(chan)品(這(zhe)種產(chan)(chan)品也可進(jin)行加(jia)工硬化(hua)),T字母(mu)總(zong)是(shi)綴有一位以上的(de)阿(a)拉伯數字;時效大部(bu)分(fen)型材(cai)在淬火之後,需要在時效爐內進(jin)行熱(re)處理(li),時效的(de)作用主要是(shi)對(dui)合金元素(鎂)進(jin)行重新配置,使其能均勻地分(fen)布(bu)在型材(cai)的(de)所部(bu)位,以提高型材(cai)的(de)強度。


溫(wen)度和(he)時(shi)間是(shi)(shi)兩個人工時(shi)效(xiao)需(xu)要嚴格控(kong)制的(de)(de)指標。在(zai)人工時(shi)效(xiao)爐(lu)內,每個部(bu)位(wei)的(de)(de)溫(wen)度都必(bi)須一樣。低溫(wen)時(shi)效(xiao)雖然(ran)能提高型材的(de)(de)強度,但所需(xu)的(de)(de)時(shi)間也(ye)需(xu)相應(ying)地拉長。****金(jin)屬(shu)物(wu)理性(xing)能的(de)(de)達成要達到****金(jin)屬(shu)物(wu)理性(xing)能必(bi)須:選取適當的(de)(de)鋁合金(jin)及其(qi)****的(de)(de)型態選擇適當的(de)(de)淬火(冷卻)方式,應(ying)用合適的(de)(de)時(shi)效(xiao)溫(wen)度及控(kong)制時(shi)效(xiao)時(shi)間成品(pin)率(lv),成品(pin)率(lv)是(shi)(shi)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)的(de)(de)另一重要指標。100%的(de)(de)成品(pin)率(lv),理論上是(shi)(shi)不可能實(shi)現的(de)(de),因(yin)為擠壓(ya)切頭(Butts)和(he)因(yin)牽引機及拉伸(shen)機夾痕而切掉(diao)的(de)(de)料材是(shi)(shi)無可避(bi)免的(de)(de)。




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