1 Introduzione
Con il rapido sviluppo dell'industria dell'alluminio e il continuo aumento del tonnellaggio delle macchine per l'estrusione dell'alluminio, è emersa la tecnologia dell'estrusione dell'alluminio con stampi porosi. L’estrusione di alluminio con stampi porosi migliora notevolmente l’efficienza produttiva dell’estrusione e pone anche requisiti tecnici più elevati sulla progettazione degli stampi e sui processi di estrusione.
2 Processo di estrusione
L'impatto del processo di estrusione sull'efficienza produttiva dell'estrusione di alluminio con stampi porosi si riflette principalmente nel controllo di tre aspetti: temperatura del pezzo grezzo, temperatura dello stampo e temperatura di uscita.
2.1 Temperatura del vuoto
La temperatura uniforme del bianco ha un impatto significativo sulla resa dell'estrusione. Nella produzione vera e propria, le macchine di estrusione soggette a scolorimento superficiale vengono generalmente riscaldate utilizzando forni multi-blank. I forni a più pezzi forniscono un riscaldamento più uniforme e completo dei pezzi con buone proprietà di isolamento. Inoltre, per garantire un’elevata efficienza, viene spesso utilizzato il metodo “bassa temperatura e alta velocità”. In questo caso, la temperatura del grezzo e la temperatura di uscita dovrebbero essere strettamente abbinate alla velocità di estrusione, con impostazioni che tengano conto dei cambiamenti nella pressione di estrusione e delle condizioni della superficie del grezzo. Le impostazioni della temperatura del grezzo dipendono dalle effettive condizioni di produzione, ma come linea guida generale, per l'estrusione con stampi porosi, le temperature del grezzo vengono generalmente mantenute tra 420-450°C, con le matrici piatte impostate leggermente più alte di 10-20°C rispetto alle matrici divise.
2.2 Temperatura dello stampo
In base all'esperienza di produzione in loco, la temperatura dello stampo deve essere mantenuta tra 420 e 450°C. Tempi di riscaldamento eccessivi possono portare all'erosione della muffa durante il funzionamento. Inoltre, è essenziale il corretto posizionamento dello stampo durante il riscaldamento. Gli stampi non devono essere impilati troppo vicini tra loro, lasciando un po' di spazio tra loro. Il blocco dell'uscita del flusso d'aria del forno dello stampo o un posizionamento errato possono portare a un riscaldamento non uniforme e a un'estrusione incoerente.
3 fattori di muffa
La progettazione, la lavorazione e la manutenzione dello stampo sono fondamentali per la formatura dell'estrusione e influiscono direttamente sulla qualità della superficie del prodotto, sulla precisione dimensionale e sull'efficienza della produzione. Attingendo alle pratiche produttive e alle esperienze condivise di progettazione di stampi, analizziamo questi aspetti.
3.1 Progettazione dello stampo
Lo stampo è il fondamento della formazione del prodotto e svolge un ruolo fondamentale nel determinare la forma, l'accuratezza dimensionale, la qualità della superficie e le proprietà del materiale del prodotto. Per i profili di stampo porosi con requisiti superficiali elevati, è possibile ottenere un miglioramento della qualità della superficie riducendo il numero di fori di deviazione e ottimizzando il posizionamento dei ponti di deviazione per evitare la superficie decorativa principale del profilo. Inoltre, per le matrici piatte, l'utilizzo di un design con fossa a flusso inverso può garantire un flusso uniforme del metallo nelle cavità della matrice.
3.2 Lavorazione dello stampo
Durante la lavorazione dello stampo, è fondamentale ridurre al minimo la resistenza al flusso del metallo sui ponti. La fresatura uniforme dei ponti di deviazione garantisce la precisione delle posizioni dei ponti di deviazione e aiuta a ottenere un flusso di metallo uniforme. Per i profili con elevati requisiti di qualità superficiale, come i pannelli solari, prendere in considerazione l'aumento dell'altezza della camera di saldatura o l'utilizzo di un processo di saldatura secondario per garantire buoni risultati di saldatura.
3.3 Manutenzione dello stampo
La manutenzione regolare dello stampo è altrettanto importante. La lucidatura degli stampi e l'implementazione della manutenzione dell'azoto possono prevenire problemi come la durezza irregolare nelle aree di lavoro degli stampi.
4 Qualità del grezzo
La qualità del pezzo grezzo ha un impatto cruciale sulla qualità della superficie del prodotto, sull'efficienza dell'estrusione e sui danni allo stampo. Grezzi di scarsa qualità possono portare a problemi di qualità come scanalature, scolorimento dopo l'ossidazione e riduzione della durata dello stampo. La qualità del grezzo include la corretta composizione e l'uniformità degli elementi, che influiscono direttamente sulla resa dell'estrusione e sulla qualità della superficie.
4.1 Configurazione della composizione
Prendendo come esempio i profili dei pannelli solari, la corretta configurazione di Si, Mg e Fe nella lega specializzata 6063 per l'estrusione in stampi porosi è essenziale per ottenere una qualità superficiale ideale senza compromettere le proprietà meccaniche. La quantità totale e la proporzione di Si e Mg sono cruciali e, sulla base dell'esperienza di produzione a lungo termine, mantenere Si+Mg nell'intervallo 0,82-0,90% è adatto per ottenere la qualità superficiale desiderata.
Nell'analisi dei grezzi non conformi per pannelli solari, è emerso che oligoelementi e impurità erano instabili o superavano i limiti, influenzando significativamente la qualità della superficie. L'aggiunta di elementi durante l'alligazione in fonderia deve essere effettuata con cura per evitare instabilità o eccesso di oligoelementi. Nella classificazione dei rifiuti del settore, i rifiuti di estrusione includono rifiuti primari come ritagli e materiale di base, i rifiuti secondari includono rifiuti post-elaborazione derivanti da operazioni come l'ossidazione e la verniciatura a polvere, mentre i profili di isolamento termico sono classificati come rifiuti terziari. I profili ossidati dovrebbero utilizzare pezzi grezzi speciali e generalmente non verranno aggiunti scarti quando i materiali saranno sufficienti.
4.2 Processo di produzione del grezzo
Per ottenere grezzi di alta qualità, è essenziale rispettare rigorosamente i requisiti di processo relativi alla durata dello spurgo dell'azoto e al tempo di sedimentazione dell'alluminio. Gli elementi leganti vengono generalmente aggiunti sotto forma di blocchi e viene utilizzata una miscelazione accurata per accelerare la loro dissoluzione. Una corretta miscelazione previene la formazione di zone localizzate ad alta concentrazione di elementi di lega.
Conclusione
Le leghe di alluminio sono ampiamente utilizzate nei veicoli a nuova energia, con applicazioni in componenti strutturali e parti come la carrozzeria, il motore e le ruote. Il crescente utilizzo delle leghe di alluminio nell’industria automobilistica è guidato dalla domanda di efficienza energetica e sostenibilità ambientale, combinata con i progressi nella tecnologia delle leghe di alluminio. Per i profili con elevati requisiti di qualità superficiale, come i vassoi delle batterie in alluminio con numerosi fori interni ed elevate esigenze di prestazioni meccaniche, migliorare l’efficienza dell’estrusione con stampi porosi è essenziale affinché le aziende possano prosperare nel contesto della trasformazione energetica.
A cura di May Jiang di MAT Aluminium
Orario di pubblicazione: 30 maggio 2024
