milliseid tooraineid saab kasutada alumiiniumi pressimiseks?

Alumiiniumi ekstrusioon algab ammu enne, kui toorik jõuab pressi. Tooraine - alumiiniumisulam, selle puhtus ja isegi see, kas see on ringlussevõetud - määrab kõik, alates sellest, kuidas metall voolab ja kui tugev ja puhas on lõpptoode.

Alumiiniumi ekstrusioonis kasutatakse konkreetsetest alumiiniumisulamitest, sageli 6000-seeria alumiiniumisulamitest, nagu 6063 või 6061, valmistatud toorikuid. Nende toorainete kvaliteet, koostis ja seisund mõjutavad otseselt ekstrusiooni kiirust, pinnaviimistlust, mehaanilist tugevust ja pikaajalist töökindlust.

Kui kasutatakse vale sulamit või kui tooriku kvaliteet on madal, võib lõpptulemus olla vigane, ebaühtlane või isegi kasutuskõlbmatu. Uurime, millised materjalid on kõige olulisemad ja miks.

Millised sulamid sobivad kõige paremini ekstrusiooniks?

Alumiiniumi on palju erinevaid kvaliteediklasse. Kuid ainult mõned neist on kergesti ekstrudeeritavad ja annavad kvaliteetseid tulemusi. Vale sulami valimine muudab profiilid raskemini vormitavaks või pärast vormimist nõrgaks.

6000-seeria sulamid, nagu 6063 ja 6061, sobivad kõige paremini ekstrusiooniks tänu nende voolavuse, pinnaviimistluse ja mehaanilise tugevuse tasakaalule.

Kõik alumiinium ei käitu kuumuse ja rõhu all ühtemoodi. Kõige levinumad ekstrusioonisulamid on 6000-seeria sulamid, sest neis on kombineeritud magneesium ja räni. See kombinatsioon annab hea tugevuse ja võimaldab sujuvat voolamist läbi matriitside. Võrdleme kahte kõige populaarsemat sulamit:

• 6063 sulam
  See on alumiiniumi ekstrusiooni tööloom. Sellel on mõõdukas tugevus, suurepärane korrosioonikindlus ja suurepärane pinnaviimistlus. See on kergesti pressitav, mistõttu sobib see ideaalselt arhitektuurilisteks rakendusteks, kus välimus on oluline. See allub hästi anodeerimisele ja seda kasutatakse tavaliselt aknaraamide, ukseraamide ja dekoratiivsete liistude valmistamiseks.

• 6061 sulam
  Sellel sulamil on suurem tugevus kui 6063 ja paremad mehaanilised omadused. Seda kasutatakse tavaliselt konstruktsioonirakendustes, veoautode raamides ja kosmosesõidukite komponentides. Siiski ei voolata seda nii kergesti kui 6063 ja pinnaviimistlus ei pruugi olla nii sile. See on altim rebenemisele, kui stantsimist või töötlemist ei ole nõuetekohaselt optimeeritud.

Muud ekstrusioonis kasutatavad sulamid on järgmised:

• 6082 - Pakub suurt tugevust, mida kasutatakse ehitustehnikas.
• 6106 - Tuntud kõrge korrosioonikindlusega.
• 6463 - Kasutatakse heleda viimistlusega arhitektuuriprofiilide jaoks.

Tavalised ekstrusioonisulamid ja rakendused

Õige sulami valimine sõltub toote lõppkasutusest. Kui osa peab nägema välja täiuslik, on 6063 parem. Kui oluline on tugevus, eelistatakse 6061 või 6082. Valik mõjutab kõike, alates ekstrusiooni kiirusest kuni viimistluskuludeni.

Miks mõjutab tooriku puhtus kvaliteeti?

Isegi parimgi sulam ebaõnnestub, kui tooriku puhtus on halb. Lisandid või halb valamine põhjustavad pragunemist, ebaühtlast ekstrusiooni või nõrku kohti lõplikus detailis.

Tooriku puhtus mõjutab terastruktuuri, pinna viimistlust ja sisemist tugevust. Puhtamad toorikud annavad parema, vähemate defektidega ja ühtlasemate omadustega pressprofiili.

Toorik on toorest alumiiniumitoorik, mida kuumutatakse ja surutakse läbi matriitsi. Heade ekstrusioonide valmistamiseks peab toorik olema ühtlase keemilise koostisega ja vaba gaasitaskutest, mustusest või oksüdeerumisest.

Puhtust kontrollitakse mitmel viisil:

• Esmased toorikud on valmistatud esmasest alumiiniumist valuplokkidest. Need on kõige puhtamad ja ühtlasemad. Neid kasutatakse kvaliteetsete profiilide, täppisdetailide ja kriitiliste rakenduste jaoks.
• Sekundaarsed toorikud on valmistatud ümber sulatatud alumiiniumijääkidest. Kvaliteet sõltub sellest, kui puhas ja hästi sorteeritud on vanametallijäätmed enne sulatamist.

Toote sisemuses on teraviljastruktuur küsimused. Hea toorik on peene, ühtlase teraga, ilma pragude või segregatsioonita. Selline struktuur tagab, et alumiinium voolab ühtlaselt läbi stantsi, tekitades sileda ja ühtlase profiili.

Puuduliku tooriku puhtuse põhjused:

• Voolu defektid - metall võib takistada kitsastesse stantsiosadesse sisenemist.
• Pinna vead - mustus või kaasused tekitavad karedaid tekstuure.
• Nõrgad kohad - ebakorrektne liimimine ekstrusiooni ajal võib koormuse all põhjustada rikkeid.
• Surma kahjustused - kõvad lisandid võivad matriitsid kuluda või praguneda.

Samuti läbivad piletid homogeniseerimine, kuumtöötlus, mis ühtlustab sisemist struktuuri ja valmistab tooriku ette sujuvaks pressimiseks. Selle etapi vahelejätmine või kehvade toorikute kasutamine suurendab rikkeohtu.

Esmase ja teisese tooriku kvaliteedi võrdlus

Kuidas mõjutab ringlussevõetud alumiinium omadusi?

Ringlussevõetud alumiinium pakub rohelist lahendust, kuid ainult juhul, kui ringlussevõtu protsess on kontrollitud. Halvad jäätmed põhjustavad kehvemat ekstrusiooni, samas kui head ringlussevõetud toorikud võivad olla samaväärsed esmaste toorikutega.

Ringlussevõetud alumiinium, kui see on õigesti sorteeritud ja sulatatud, võib sobida ekstrusiooniks kasutatava neitsialumiiniumiga. Kuid halva jäätmekäitluse tulemuseks on lisandid, halb voolavus ja nõrgad detailid.

Alumiinium on väga hästi taaskasutatav. Tegelikult kasutavad paljud ekstrusioonitehased toorikute tootmiseks vanametalli. See vähendab energiakasutust ja materjalikulusid. Kuid vanaraua kasutamine tähendab suuremat hoolt toorikute tootmise ajal.

Alumiiniumjäätmed on pärit kahest allikast:

1. Tööstusjärgne vanametallijäätmed - tehastest järelejäänud lõiked. Sageli puhtad ja sorteeritud sulami järgi.
2. Tarbijapõhine jäätmematerjal - vanad aknad, purgid, segatud osad. Raskem sorteerida ja puhastada.

Kui ringlussevõetud jäätmed sulatatakse, peab see olema:

• Dekontamineeritud - värvi, õlide ja pinnakatete eemaldamiseks.
• Sorteeritud sulami järgi - et vältida soovimatuid elementide kombinatsioone.
• Rafineeritud - kasutades lisandite eemaldamiseks voolutusvahendeid.

Head valukojad suudavad vanametallid muuta 95-98% puhtuse ja stabiilse sulamisisaldusega toorikuteks. Need toorikud pressivad hästi, eriti mittekriitiliste detailide puhul.

Probleemid tekivad siis, kui:

• Erinevad jäätmesulamid on segatud
• Saasteaineid ei eemaldata
• Sula ei ole korralikult homogeenitud

See põhjustab poorsust, muutuvat kõvadust, ebaühtlast tugevust ja ekstrusioonipragunemist.

Jätkusuutlike ettevõtete eesmärk on sageli ringlussevõetud sisu üle 50% üldotstarbeliste profiilide puhul. Lennundus- ja kosmosetööstuses või kõrgtehnoloogiliste detailide puhul eelistatakse esmaklassilisi või sertifitseeritud toorikuid.

Kas lisaained võivad muuta sulami käitumist?

Mõnikord ei piisa tavalisest sulamist. Lisandid või täiendavad legeerelemendid võivad parandada jõudlust, kuid muuta ekstrusiooni ka keerulisemaks.

Lisandid nagu vask, tsink või kroom võivad parandada alumiiniumsulami omadusi, näiteks tugevust, korrosioonikindlust või termilist stabiilsust, kuid need võivad vähendada voolavust ja nõuavad täpset kontrolli.

Alumiiniumisulamid valmistatakse muude elementide lisamisega. 6000-seeria puhul on oluline magneesium ja räni. Kuid teised elemendid muudavad alumiiniumi omadusi:

• Vask - parandab tugevust ja kõvadust, kasutatakse lennunduses ja kosmoses.
• Tsink - lisatud 7000-seeria sulamitele, mis on ette nähtud suure jõudlusega konstruktsiooniliseks kasutuseks.
• Kroom / mangaan - suurendada korrosioonikindlust.
• Raud / titaan - mõnikord lisatakse terade kontrollimiseks või kulumiskindluse tagamiseks.

Need lisaained aitavad täita nõudlikke rakendusi - näiteks veoautode šassiid, jahutusradiaatorid või sõjaväeotstarbelised ekstrusioonid. Kuid sellega kaasneb kompromiss:

• Raskemini ekstrudeeritav - metall ei voola nii kergesti.
• Rohkem kulumist - abrasiivsed elemendid põhjustavad tööriista kiiremat lagunemist.
• Rangemad protsessipiirangud - nõuab kitsast temperatuuri ja rõhu vahemikku.
• Madalam pinnakvaliteet - jämedamad viimistlused, kui neid ei ole optimeeritud.

Modifitseeritud sulamite puhul on oluline ka stantsi konstruktsioon. Väikesed muudatused matriitsinurgas või laagri paksuses võivad lahendada või halvendada voolamisprobleeme. Operaatorid peavad hoolikamalt reguleerima kiirust, tooriku temperatuuri ja mahuti rõhku.

Siiski on need sulamid väärtuslikud. Need võimaldavad osadel olla tugevamad, kergemad ja korrosioonikindlamad - kui neid toodetakse õigesti.

Kokkuvõte

Alumiiniumi ekstrusioon algab õigest toorainest. Lõpptoote kvaliteedis mängivad rolli sulami tüüp, tooriku puhtus ja ringlussevõetud materjali sisaldus. Sellised sulamid nagu 6063 ja 6061 tagavad hea tasakaalu töödeldavuse ja tugevuse vahel. Puhtad toorikud tagavad sujuva voolavuse ja usaldusväärsed omadused. Ringlussevõetud alumiinium aitab vähendada kulusid ja heitkoguseid, kuid ainult siis, kui seda hoolikalt rafineeritakse. Ja kui on vaja täiustatud jõudlust, võimaldavad lisandid peenhäälestatud omadusi, kuid muudavad protsessi raskemaks. Valige targalt, ja teie ekstrusioonid on tugevad, püsivad ja valmis töötama.