Generelt sett bør man velge en høyere ekstruderingstemperatur for å oppnå høyere mekaniske egenskaper. For 6063-legeringen vil imidlertid ikke profilens mekaniske egenskaper øke når den generelle ekstruderingstemperaturen er høyere enn 540 °C, og strekkfastheten kan være ukvalifisert når den er lavere enn 480 °C.
Hvis ekstruderingstemperaturen er for høy, vil det oppstå bobler, sprekker, riper og til og med grader på produktet på grunn av at aluminium fester seg til formen. Derfor brukes ofte relativt lave ekstruderingstemperaturer for å oppnå produkter med høy overflatekvalitet.
Godt utstyr er også nøkkelpunktet for å forbedre produksjonseffektiviteten til aluminiumekstrudering, spesielt de tre hoveddelene: aluminiumekstruder, aluminiumsstangvarmeovn og formvarmeovn. I tillegg er det viktigste å ha en utmerket ekstruderingsoperatør.
Termisk analyse
Aluminiumstenger må forvarmes før ekstrudering for å nå en temperatur nær solvustemperaturen, slik at magnesiumet i aluminiumsstangen kan smelte og flyte jevnt inn i aluminiummaterialet. Når aluminiumsstangen settes inn i ekstruderen, endres ikke temperaturen mye.
Når ekstruderen starter, skyver den enorme skyvekraften fra ekstruderingsstangen det mykgjorte aluminiumsmaterialet ut av dysehullet, noe som genererer mye friksjon som omdannes til temperatur, slik at temperaturen på den ekstruderte profilen overstiger solvustemperaturen. På dette tidspunktet smelter magnesiumet og flyter rundt, noe som er ekstremt ustabilt.
Når temperaturen økes, må den ikke være høyere enn solidustemperaturen, ellers vil også aluminiumet smelte, og profilen kan ikke dannes. Hvis vi tar 6000-serie legering som et eksempel, bør temperaturen på aluminiumsstangen holdes mellom 400-540 °C, helst 470-500 °C.
Hvis temperaturen er for høy, vil det føre til riving, hvis den er for lav, vil ekstruderingshastigheten reduseres, og mesteparten av friksjonen som genereres av ekstruderingen vil bli omdannet til varme, noe som fører til at temperaturen stiger. Temperaturøkningen er proporsjonal med ekstruderingshastigheten og ekstruderingstrykket.
Utløpstemperaturen bør holdes mellom 550–575 °C, minst over 500–530 °C, ellers kan ikke magnesiumet i aluminiumslegeringen smelte og påvirke metallegenskapene. Men den må ikke være høyere enn solidustemperaturen, for høy utløpstemperatur vil forårsake rift og påvirke overflatekvaliteten til profilen.
Den optimale ekstruderingstemperaturen for aluminiumsstangen bør justeres i kombinasjon med ekstruderingshastigheten, slik at ekstruderingstemperaturforskjellen ikke er lavere enn solvustemperaturen og ikke høyere enn solidustemperaturen. Ulike legeringer har forskjellige solvustemperaturer. For eksempel er solvustemperaturen for 6063-legering 498 °C, mens den for 6005-legering er 510 °C.
Traktorhastighet
Traktorhastighet er en viktig indikator på produksjonseffektivitet. Ulike profiler, former, legeringer, størrelser osv. kan imidlertid påvirke traktorens hastighet, noe som ikke kan generaliseres. Moderne vestlige ekstruderingsprofilfabrikker kan oppnå en traktorhastighet på 80 meter per minutt.
Ekstruderingsstanghastigheten er en annen viktig indikator på produktivitet. Den måles i millimeter per minutt, og ekstruderingsstanghastigheten er ofte mer pålitelig enn traktorhastigheten når man studerer produksjonseffektivitet.
Formtemperaturen er svært viktig for kvaliteten på ekstruderte profiler. Formtemperaturen bør holdes på rundt 426 °C før ekstrudering, ellers vil den lett tette eller til og med skade formen. Formålet med bråkjøling er å "fryse" legeringselementet magnesium, stabilisere de ustabile magnesiumatomene og forhindre at de setter seg, for å opprettholde profilens styrke.
Tre hovedmetoder for bråkjøling inkluderer: luftkjøling, vanntåkekjøling og vanntankkjøling. Typen bråkjøling som brukes avhenger av ekstruderingshastigheten, tykkelsen og de nødvendige fysiske egenskapene til profilen, spesielt styrkekravene. Legeringstypen er en omfattende indikasjon på legeringens hardhet og elastiske egenskaper. Aluminiumlegeringstyper er spesifisert i detalj av American Aluminum Association, og det er fem grunnleggende tilstander:
F betyr «som produsert».
O betyr «glødede smidde produkter».
T betyr at den har blitt «varmebehandlet».
W betyr at materialet har blitt løsningsvarmebehandlet.
H refererer til ikke-varmebehandlebare legeringer som er «kaldbearbeidet» eller «tøyningsherdet».
Temperatur og tid er to indekser som krever streng kontroll ved kunstig aldring. I en kunstig aldringsovn må alle deler av temperaturen være den samme. Selv om aldring ved lav temperatur kan forbedre profilenes styrke, må tiden som kreves økes tilsvarende. For å oppnå de beste fysiske egenskapene til metallet, er det nødvendig å velge riktig aluminiumslegering og dens optimale form, bruke passende bråkjølingsmodus, kontrollere riktig aldringstemperatur og aldringstid for å forbedre utbyttet. Utbyttet er en annen viktig indikator på produksjonseffektivitet. Det er teoretisk umulig å oppnå 100 % utbytte, fordi buttene vil kutte av materialet på grunn av klemmerker fra traktorer og bårer.
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminum
Publisert: 05.06.2023
