Profilele din aliaj de aluminiu vin într-o multitudine de varietăți și specificații, cu numeroase procese de producție, tehnologii complexe și cerințe ridicate. Diverse defecte vor apărea inevitabil pe parcursul întregului proces de producție: turnare, extrudare, finisare prin tratament termic, tratament de suprafață, depozitare, transport și ambalare.
Cauze și metode de eliminare a defectelor de suprafață:
1. Stratificare
Cauza:
Principalul motiv este că suprafața lingoului este pătată cu ulei și praf sau partea de lucru a capătului frontal al cilindrului de extrudare este uzată puternic, provocând acumularea de metal murdar în jurul zonei elastice a capătului frontal. Se formează atunci când suprafața de alunecare a zonei elastice este rulată în periferia produsului în timpul extrudării. Apare de obicei la capătul posterior al produsului. În cazuri grave, poate apărea și la capătul din mijloc sau chiar la capătul frontal al produsului. Există, de asemenea, aranjamente nerezonabile ale găurilor matriței, prea aproape de peretele interior al cilindrului de extrudare, uzură sau deformare excesivă a cilindrului de extrudare și a plăcuței de extrudare etc., ceea ce poate provoca, de asemenea, stratificarea.
Metoda de eliminare:
1) Îmbunătățiți curățenia suprafeței lingourilor.
2) Reduceți rugozitatea suprafeței cilindrului de extrudare și a matriței și înlocuiți prompt cilindrul de extrudare și placa de extrudare care sunt puternic uzate și în afara toleranței.
3) Îmbunătățiți designul matriței și faceți poziția orificiului matriței cât mai departe posibil de marginea cilindrului de extrudare.
4) Reduceți diferența dintre diametrul plăcuței de extrudare și diametrul interior al cilindrului de extrudare și reduceți metalul murdar rezidual din căptușeala cilindrului de extrudare.
5) Păstrați căptușeala cilindrului de extrudare intactă sau folosiți o garnitură pentru a o curăța la timp.
6) După tăierea materialului rămas, acesta trebuie curățat și nu trebuie permisă utilizarea uleiului lubrifiant.
2. Bule sau exfoliere
Cauza:
Cauza este că structura internă a lingoului prezintă defecte precum slăbire, pori și fisuri interne, sau viteza de extrudare este prea mare în timpul etapei de umplere, iar evacuarea nu este bună, determinând aspirarea aerului în produsul metalic.
Motivele pentru producerea de bule sau decojire includ:
1) Cilindrul de extrudare și plăcuța de extrudare sunt uzate și în afara toleranței.
2) Cilindrul de extrudare și placa de extrudare sunt prea murdare și pătate cu ulei, umiditate, grafit etc.;
3) Există prea multe caneluri adânci pe suprafața lingoului; sau există pori, vezicule, țesut liber și pete de ulei pe suprafața lingoului. Conținutul de hidrogen al lingoului este mai mare;
4) Țeava nu a fost curățată la înlocuirea aliajului;
5) Temperatura cilindrului de extrudare și a lingoului de extrudare este prea mare;
6) Dimensiunea lingoului depășește abaterea negativă admisă;
7) Lingoul este prea lung, umplut prea repede, iar temperatura lingoului este neuniformă;
8) Designul orificiului matriței este nerezonabil. Sau tăierea materialelor rămase este incorectă;
Metoda de eliminare:
1) Îmbunătățirea nivelului de rafinare, degazare și turnare pentru a preveni defecte precum pori, slăbire, fisuri și alte defecte ale lingouului;
2) Proiectați în mod rezonabil dimensiunile potrivite ale cilindrului de extrudare și ale plăcuței de extrudare; verificați frecvent dimensiunea sculei pentru a vă asigura că aceasta îndeplinește cerințele.
3) Tamponul de extrudare nu poate fi în afara toleranței;
4) La înlocuirea aliajului, cilindrul trebuie curățat temeinic;
5) Reduceți viteza etapei de extrudare și umplere;
6) Mențineți suprafețele sculelor și lingourilor curate, netede și uscate pentru a reduce lubrifierea plăcuței de extrudare și a matriței;
7) Funcționare strictă, tăiere corectă a materialelor reziduale și evacuare completă;
8) Metoda de încălzire prin gradient de lingouri este utilizată pentru a crește temperatura capului lingoului și pentru a reduce temperatura cozii. La umplere, capul se deformează mai întâi, iar gazul din cilindru este evacuat treptat prin spațiul dintre tampon și peretele cilindrului de extrudare;
9) Verificați frecvent echipamentele și instrumentele pentru a preveni temperatura excesivă și viteza excesivă;
10) Proiectați și fabricați în mod rezonabil sculele și matrița, precum și proiectați găurile de ghidare și găurile de deviere cu o pantă internă de 1° până la 3°.
3. Fisuri de extrudare
Cauza:
Apariția fisurilor este legată de tensiunea și curgerea metalului în timpul procesului de extrudare. Luând ca exemplu fisurile periodice de suprafață, constrângerile formei matriței și efectul frecării de contact împiedică curgerea suprafeței semifabricate. Viteza de curgere în centrul produsului este mai mare decât viteza de curgere a metalului exterior, astfel încât metalul exterior este supus unei solicitări suplimentare de tracțiune, iar centrul este supus unei solicitări suplimentare de compresie. Generarea de solicitări suplimentare modifică starea de solicitare de bază în zona de deformare, determinând ca tensiunea axială de lucru a stratului superficial (suprapunerea solicitării de bază și a solicitării suplimentare) să se transforme în solicitare de tracțiune. Când această solicitare de tracțiune atinge limita reală de rezistență la fractură a metalului, vor apărea fisuri care se extind spre interior pe suprafață, forma lor fiind legată de viteza metalului prin zona de deformare.
Metoda de eliminare:
1) Asigurați-vă că compoziția aliajului îndeplinește cerințele specificate, îmbunătățiți calitatea lingoului, reduceți la minimum conținutul de impurități din lingou care vor duce la o scădere a plasticității și reduceți la minimum conținutul de sodiu din aliajele cu conținut ridicat de magneziu.
2) Implementați cu strictețe diverse specificații de încălzire și extrudare și controlați în mod rezonabil temperatura și viteza de extrudare în funcție de materialul și caracteristicile produsului.
3) Îmbunătățiți designul matriței, măriți corespunzător lungimea benzii de dimensionare a matriței și măriți corespunzător raza de racordare a colțurilor secțiunii transversale. În special, designul punții matriței, al camerei stației de lipire și al razei colțurilor trebuie să fie rezonabile.
4) Îmbunătățirea efectului de omogenizare a lingoului și îmbunătățirea plasticității și uniformității aliajului.
5) Când condițiile permit, utilizați metode precum extrudarea prin lubrifiere, extrudarea cu matriță conică sau extrudarea inversă pentru a reduce deformarea neuniformă.
6) Inspectați periodic instrumentele și echipamentele pentru a asigura funcționarea normală.
4. Coajă de portocală
Cauza:
Principalul motiv este că structura internă a produsului are granule grosiere. În general, cu cât granulele sunt mai grosiere, cu atât sunt mai evidente. Mai ales când alungirea este mare, acest tip de defect de coajă de portocală este mai probabil să apară.
Metode de prevenție:
Pentru a preveni apariția defectelor de coajă de portocală, principalul lucru este să selectați temperatura de extrudare și viteza de extrudare adecvate și să controlați alungirea. Îmbunătățiți structura internă a lingoului și preveniți apariția granulelor grosiere.
5. Pete întunecate
Cauza:
Principalul motiv este că viteza de răcire în punctul de contact dintre partea cu pereți groși a profilului și pâsla rezistentă la căldură (sau banda de grafit) este mult mai mică, iar concentrația soluției solide este semnificativ mai mică decât în alte locuri. Prin urmare, structura internă este diferită, iar aspectul prezintă o culoare închisă.
Metoda de eliminare:
Principala metodă este de a consolida răcirea mesei de descărcare și de a nu se opri într-un singur loc atunci când se ajunge la masa glisantă și la patul de răcire, astfel încât produsele să poată intra în contact cu pâsla rezistentă la căldură în diferite poziții pentru a îmbunătăți condițiile neuniforme de răcire.
6. Dungi de țesut
Cauza:
Datorită structurii și compoziției neuniforme a pieselor extrudate, pe produse apar linii asemănătoare benzilor în direcția de extrudare. În general, apar în zonele în care grosimea peretelui se modifică. Acest lucru poate fi determinat de coroziune sau anodizare. La modificarea temperaturilor de coroziune, benzile pot dispărea uneori sau își pot schimba lățimea și forma. Cauza se datorează structurii macroscopice sau microscopice neuniforme a lingoului, omogenizării insuficiente a lingoului sau sistemului de încălzire incorect pentru procesarea produsului extrudat.
Metoda de eliminare:
1) Lingoul trebuie rafinat pentru a evita utilizarea lingourilor cu granulație grosieră.
2) Îmbunătățiți matrița, selectați forma adecvată a cavității de ghidare și tăiați cavitatea de ghidare sau banda de dimensionare a matriței.
7. Linie de sudură longitudinală
Cauza:
Este cauzată în principal de diferența structurală dintre partea sudată a fluxului de metal și alte părți ale metalului din matrița de extrudare. Sau poate fi cauzată de o alimentare insuficientă cu aluminiu în cavitatea de sudură a matriței în timpul extrudării.
Metoda de eliminare:
1) Îmbunătățirea designului structurii punții și a cavității de sudare a matriței combinate divizate. Cum ar fi ajustarea raportului de divizare - raportul dintre suprafața găurii divizate și suprafața produsului extrudat și adâncimea cavității de sudare.
2) Pentru a asigura un anumit raport de extrudare, acordați atenție echilibrului dintre temperatura de extrudare și viteza de extrudare.
3) Nu utilizați lanțuri de turnare cu pete de ulei pe suprafață pentru a evita amestecarea lubrifianților și a corpurilor străine în îmbinarea sudurii.
4) Nu aplicați ulei pe cilindrul de extrudare și pe discul de extrudare și păstrați-le curate.
5) Măriți în mod corespunzător lungimea materialului rămas.
8. Linii orizontale de sudură sau marcaje de oprire
Cauza:
Principalul motiv este că, în timpul extrudării continue, metalul din matriță este slab sudat de metalul din capătul frontal al țaglei nou adăugate.
Metoda de eliminare:
1) Ascuteți lama foarfecelor folosite pentru a tăia materialul rămas și îndreptați-o.
2) Curățați suprafața frontală a țaglei pentru a preveni amestecarea uleiului de lubrifiere și a corpurilor străine.
3) Măriți temperatura de extrudare în mod corespunzător și extrudați lent și uniform.
4) Proiectați și selectați în mod rezonabil matrițele pentru scule, materialele matriței, coordonarea dimensiunilor, rezistența și duritatea.
9. Zgârieturi, zgârieturi
Cauza:
Principalul motiv este că, atunci când produsele sunt transportate orizontal de la masa glisantă la masa de tăiere a produsului finit, obiecte dure ies din patul de răcire și zgârie produsele. Unele dintre acestea apar în timpul încărcării și transportului.
Metoda de eliminare:
1) Banda de dimensionare a matriței trebuie să fie netedă și curată, iar unealta de golire a matriței trebuie să fie, de asemenea, netedă.
2) Verificați cu atenție la instalarea matrițelor pentru a evita utilizarea matrițelor cu fisuri mici. Acordați atenție razei de racordare la proiectarea matriței.
3) Verificați și lustruiți prompt banda de lucru a matriței. Duritatea matriței trebuie să fie uniformă.
4) Verificați frecvent patul de răcire și masa de depozitare a produsului finit. Acestea trebuie să fie netede pentru a preveni zgârieturile produselor de către proeminențe dure. Calea de ghidare poate fi lubrifiată corespunzător.
5) La încărcare, trebuie amplasate distanțiere mai moi decât produsul finit, iar transportul și ridicarea trebuie efectuate fără probleme și cu atenție.
10. Presarea metalului
Cauza:
Principalul motiv este că zgura de alumină generată în poziția cuțitului gol al matriței aderă la produsul extrudat și curge în masa de descărcare sau masa glisantă, fiind presată în suprafața materialului extrudat de către role. În timpul anodizării, nu se formează peliculă de oxid, adâncituri sau gropi în locul unde este presat metalul.
Metoda de eliminare:
1) Neteziți cureaua de calibrare și scurtați lungimea acesteia.
2) Reglați cuțitul gol al curelei de calibrare.
3) Schimbați dispunerea găurilor matriței și încercați să evitați plasarea suprafeței plane a produsului dedesubt și în contact cu rolele pentru a preveni presarea zgurii de alumină.
4) Curățați suprafața și capetele lingoului și evitați așchiile metalice din uleiul de ungere.
11. Alte defecte de suprafață
Cauza:
1) În timpul procesului de topire și turnare, compoziția chimică este inegală, cu incluziuni metalice, pori și incluziuni nemetalice, structura internă a peliculei de oxid sau a metalului este inegală.
2) În timpul procesului de extrudare, temperatura și deformarea sunt neuniforme, viteza de extrudare este prea mare, răcirea este neuniformă, iar structura este neuniformă în contactul cu grafitul și uleiul.
3) Designul matriței este nerezonabil, iar tranziția dintre colțurile ascuțite ale matriței nu este lină. Cuțitul gol este prea mic și zgârie metalul, matrița este prelucrată prost, are bavuri și nu este netedă, iar tratamentul de nitrurare nu este bun. Duritatea suprafeței este neuniformă, iar banda de lucru nu este netedă.
4) În timpul procesului de tratare a suprafeței, concentrația lichidului din baie, temperatura și densitatea curentului sunt nerezonabile, iar procesul de tratare prin coroziune acidă sau coroziune alcalină este necorespunzător.
Metoda de eliminare:
1) Controlul compoziției chimice, optimizarea procesului de turnare, consolidarea purificării, rafinării și omogenizării.
2) Procesul de omogenizare a lingourilor necesită o răcire rapidă.
3) Controlați în mod rezonabil temperatura și viteza de extrudare pentru a asigura o deformare uniformă și utilizați o lungime rezonabilă a lingoului.
4) Îmbunătățirea metodelor de proiectare și fabricație a matriței, creșterea durității benzii de lucru a matriței și reducerea rugozității suprafeței.
5) Optimizați procesul de nitrurare.
6) Controlați cu strictețe procesul de tratare a suprafeței pentru a preveni deteriorarea secundară sau poluarea suprafeței în timpul coroziunii acide sau alcaline.
Editat de May Jiang de la MAT Aluminum
Data publicării: 28 august 2024
