1 Introducció
Amb el ràpid desenvolupament de la indústria de l'alumini i l'augment continu del tonatge de les màquines d'extrusió d'alumini, ha sorgit la tecnologia de l'extrusió d'alumini per motlles porosos. L'extrusió d'alumini per motlles porosos millora considerablement l'eficiència de producció de l'extrusió i també imposa demandes tècniques més elevades al disseny del motlle i als processos d'extrusió.
2 Procés d'extrusió
L'impacte del procés d'extrusió en l'eficiència de producció de l'extrusió d'alumini porós es reflecteix principalment en el control de tres aspectes: la temperatura del blanc, la temperatura del motlle i la temperatura de sortida.
2.1 Temperatura en blanc
La temperatura uniforme de la superfície en brut té un impacte significatiu en la producció d'extrusió. En la producció real, les màquines d'extrusió que són propenses a la decoloració de la superfície generalment s'escalfen mitjançant forns multi-blank. Els forns multi-blank proporcionen un escalfament més uniforme i complet de la superfície en brut amb bones propietats d'aïllament. A més, per garantir una alta eficiència, sovint s'utilitza el mètode de "baixa temperatura i alta velocitat". En aquest cas, la temperatura de la superfície en brut i la temperatura de sortida s'han d'ajustar estretament a la velocitat d'extrusió, amb configuracions que tinguin en compte els canvis en la pressió d'extrusió i l'estat de la superfície de la superfície en brut. La configuració de la temperatura de la superfície en brut depèn de les condicions de producció reals, però com a guia general, per a l'extrusió de motlles porosos, les temperatures de la superfície en brut es mantenen normalment entre 420 i 450 °C, i les matrius planes s'estableixen lleugerament entre 10 i 20 °C més altes en comparació amb les matrius dividides.
2.2 Temperatura del motlle
Segons l'experiència de producció in situ, les temperatures dels motlles s'han de mantenir entre 420 i 450 °C. Uns temps d'escalfament excessius poden provocar l'erosió del motlle durant el funcionament. A més, és essencial una col·locació adequada del motlle durant l'escalfament. Els motlles no s'han d'apilar massa junts, deixant espai entre ells. Bloquejar la sortida del flux d'aire del forn del motlle o una col·locació incorrecta pot provocar un escalfament desigual i una extrusió inconsistent.
3 factors de floridura
El disseny, el processament i el manteniment del motlle són crucials per a la conformació per extrusió i afecten directament la qualitat de la superfície del producte, la precisió dimensional i l'eficiència de la producció. A partir de les pràctiques de producció i les experiències compartides en el disseny de motlles, analitzem aquests aspectes.
3.1 Disseny de motlles
El motlle és la base de la formació del producte i juga un paper crític en la determinació de la forma, la precisió dimensional, la qualitat de la superfície i les propietats del material del producte. Per a perfils de motlle porosos amb alts requisits de superfície, es pot aconseguir una millora de la qualitat de la superfície reduint el nombre de forats de desviació i optimitzant la col·locació dels ponts de desviació per evitar la superfície decorativa principal del perfil. A més, per a matrius planes, l'ús d'un disseny de forats de flux invers pot garantir un flux uniforme de metall a les cavitats de la matriu.
3.2 Processament de motlles
Durant el processament del motlle, és crucial minimitzar la resistència al flux de metall als ponts. El fresat suau dels ponts de desviació garanteix la precisió de les posicions del pont de desviació i ajuda a aconseguir un flux de metall uniforme. Per a perfils amb requisits de qualitat superficial elevats, com ara panells solars, considereu augmentar l'alçada de la cambra de soldadura o utilitzar un procés de soldadura secundari per garantir bons resultats de soldadura.
3.3 Manteniment del motlle
El manteniment regular del motlle és igualment important. Polir els motlles i implementar un manteniment de nitrogenació pot evitar problemes com ara una duresa desigual a les zones de treball dels motlles.
4 Qualitat en blanc
La qualitat de la peça en brut té un impacte crucial en la qualitat de la superfície del producte, l'eficiència de l'extrusió i els danys al motlle. Les peça en brut de mala qualitat poden provocar problemes de qualitat com ara solcs, decoloració després de l'oxidació i una vida útil reduïda del motlle. La qualitat de la peça en brut inclou la composició i la uniformitat adequades dels elements, les quals afecten directament el rendiment de l'extrusió i la qualitat de la superfície.
4.1 Configuració de la composició
Prenent com a exemple els perfils dels panells solars, la configuració adequada de Si, Mg i Fe en l'aliatge 6063 especialitzat per a l'extrusió de motlles porosos és essencial per aconseguir una qualitat superficial ideal sense comprometre les propietats mecàniques. La quantitat total i la proporció de Si i Mg són crucials i, basant-nos en l'experiència de producció a llarg termini, mantenir Si+Mg en el rang de 0,82-0,90% és adequat per obtenir la qualitat superficial desitjada.
En l'anàlisi de les peces en blanc no conformes per a panells solars, es va trobar que els oligoelements i les impureses eren inestables o superaven els límits, cosa que afectava significativament la qualitat de la superfície. L'addició d'elements durant l'aliatge al taller de fusió s'ha de fer amb cura per evitar la inestabilitat o l'excés d'oligoelements. En la classificació de residus de la indústria, els residus d'extrusió inclouen residus primaris com ara retalls i material base, els residus secundaris inclouen residus de postprocessament d'operacions com l'oxidació i el recobriment en pols, i els perfils d'aïllament tèrmic es classifiquen com a residus terciaris. Els perfils oxidats han d'utilitzar una peça en blanc especial i, en general, no s'afegiran residus quan els materials siguin suficients.
4.2 Procés de producció en blanc
Per obtenir blancs d'alta qualitat, és essencial el compliment estricte dels requisits del procés pel que fa a la durada de la purga de nitrogen i el temps d'assentament de l'alumini. Els elements d'aliatge s'afegeixen normalment en forma de bloc i es barreja a fons per accelerar la seva dissolució. Una barreja adequada evita la formació de zones localitzades d'alta concentració d'elements d'aliatge.
Conclusió
Els aliatges d'alumini s'utilitzen àmpliament en vehicles de nova energia, amb aplicacions en components estructurals i peces com la carrosseria, el motor i les rodes. L'ús creixent d'aliatges d'alumini en la indústria de l'automoció està impulsat per la demanda d'eficiència energètica i sostenibilitat ambiental, combinada amb els avenços en la tecnologia dels aliatges d'alumini. Per a perfils amb alts requisits de qualitat superficial, com ara safates de bateries d'alumini amb nombrosos forats interiors i altes demandes de rendiment mecànic, millorar l'eficiència de l'extrusió de motlles porosos és essencial perquè les empreses prosperin en el context de la transformació energètica.
Editat per May Jiang de MAT Aluminum
Data de publicació: 30 de maig de 2024
