I profili in lega di alluminio sono disponibili in molte varietà e specifiche, con molti processi di produzione, tecnologie complesse e requisiti elevati. Vari difetti si verificheranno inevitabilmente durante l'intero processo produttivo di fusione, estrusione, finitura del trattamento termico, trattamento superficiale, stoccaggio, trasporto e imballaggio.
Cause e metodi di eliminazione dei difetti superficiali:
1. Stratificazione
Causa:
Il motivo principale è che la superficie del lingotto è macchiata di olio e polvere, oppure la parte lavorante della parte anteriore del cilindro di estrusione è molto usurata, provocando l'accumulo di metallo sporco attorno alla zona elastica della parte anteriore. Si forma quando la superficie di scorrimento della zona elastica viene arrotolata nella periferia del prodotto durante l'estrusione. Di solito appare nella parte finale del prodotto. Nei casi più gravi, potrebbe apparire anche nella parte centrale o addirittura nella parte anteriore del prodotto. Esistono anche disposizioni irragionevoli dei fori della matrice, troppo vicini alla parete interna del cilindro di estrusione, usura o deformazione eccessiva del cilindro di estrusione e del cuscinetto di estrusione, ecc., che possono anche causare stratificazione.
Metodo di eliminazione:
1) Migliorare la pulizia della superficie del lingotto.
2) Ridurre la rugosità superficiale del cilindro di estrusione e dello stampo e sostituire tempestivamente il cilindro di estrusione e il cuscinetto di estrusione che sono gravemente usurati e fuori tolleranza.
3) Migliorare il design dello stampo e rendere la posizione del foro della matrice il più lontano possibile dal bordo del cilindro di estrusione.
4) Ridurre la differenza tra il diametro del tampone di estrusione e il diametro interno del cilindro di estrusione e ridurre il metallo sporco residuo nel rivestimento del cilindro di estrusione.
5) Mantenere intatto il rivestimento del cilindro di estrusione o utilizzare una guarnizione per pulire il rivestimento in tempo.
6) Dopo aver tagliato il materiale rimanente, è necessario pulirlo e non utilizzare olio lubrificante.
2. Bolle o desquamazione
Causa:
La causa è che la struttura interna del lingotto presenta difetti come allentamenti, pori e crepe interne, oppure la velocità di estrusione è troppo elevata durante la fase di riempimento e lo scarico non è buono, causando l'aspirazione di aria nel prodotto metallico .
I motivi di produzione per bolle o desquamazione includono:
1) Il cilindro di estrusione e il cuscinetto di estrusione sono usurati e fuori tolleranza.
2) Il cilindro di estrusione e il tampone di estrusione sono troppo sporchi e macchiati di olio, umidità, grafite, ecc.;
3) Sulla superficie del lingotto sono presenti troppi solchi profondi della pala; oppure sono presenti pori, vescicole, tessuti sciolti e macchie d'olio sulla superficie del lingotto. Il contenuto di idrogeno del lingotto è maggiore;
4) La canna non è stata pulita durante la sostituzione della lega;
5) La temperatura del cilindro di estrusione e del lingotto di estrusione sono troppo elevate;
6) La dimensione del lingotto supera la deviazione negativa consentita;
7) Il lingotto è troppo lungo, riempito troppo velocemente e la temperatura del lingotto non è uniforme;
8) Il design del foro dello stampo non è ragionevole. Oppure tagliare i materiali rimanenti in modo improprio;
Metodo di eliminazione:
1) Migliorare il livello di raffinazione, degasaggio e colata per prevenire difetti come pori, allentamenti, crepe e altri difetti nel lingotto;
2) Progettare ragionevolmente le dimensioni corrispondenti del cilindro di estrusione e del cuscinetto di estrusione; controllare frequentemente le dimensioni dello strumento per assicurarsi che soddisfi i requisiti.
3) Il tampone di estrusione non può essere fuori tolleranza;
4) Quando si sostituisce la lega, il cilindro deve essere pulito accuratamente;
5) Rallentare la velocità della fase di estrusione e riempimento;
6) Mantenere le superfici degli utensili e dei lingotti pulite, lisce e asciutte per ridurre la lubrificazione del tampone di estrusione e dello stampo;
7) Funzionamento rigoroso, taglio corretto dei materiali residui e scarico completo;
8) Il metodo di riscaldamento a gradiente del lingotto viene utilizzato per aumentare la temperatura della testa del lingotto e abbassare la temperatura della coda. Durante il riempimento, la testa si deforma prima e il gas nel cilindro viene gradualmente scaricato attraverso l'intercapedine tra il tampone e la parete del cilindro di estrusione;
9) Controllare frequentemente attrezzature e strumenti per evitare temperature eccessive e velocità eccessive;
10) Progettare e produrre in modo ragionevole l'attrezzatura e lo stampo e progettare i fori guida e i fori del deviatore con una pendenza interna compresa tra 1° e 3°.
3. Crepe da estrusione
Causa:
La comparsa di cricche è legata allo stress e allo scorrimento del metallo durante il processo di estrusione. Prendendo come esempio le cricche periodiche superficiali, i vincoli della forma dello stampo e l'effetto dell'attrito da contatto ostacolano il flusso della superficie grezza. La velocità del flusso al centro del prodotto è maggiore della velocità del flusso del metallo esterno, per cui il metallo esterno è soggetto ad ulteriore sollecitazione di trazione e il centro è soggetto ad ulteriore sollecitazione di compressione. La generazione di stress aggiuntivo modifica lo stato di stress di base nella zona di deformazione, facendo sì che lo stress di lavoro assiale dello strato superficiale (la sovrapposizione dello stress di base e dello stress aggiuntivo) possa diventare stress di trazione. Quando questa sollecitazione di trazione raggiunge il limite effettivo di resistenza alla frattura del metallo, sulla superficie appariranno delle crepe che si espandono verso l'interno, la cui forma è correlata alla velocità del metallo attraverso la zona di deformazione.
Metodo di eliminazione:
1) Garantire che la composizione della lega soddisfi i requisiti specificati, migliorare la qualità del lingotto, ridurre al minimo il contenuto di impurità nel lingotto che causerebbero una diminuzione della plasticità e ridurre al minimo il contenuto di sodio nelle leghe ad alto contenuto di magnesio.
2) Implementare rigorosamente varie specifiche di riscaldamento ed estrusione e controllare ragionevolmente la temperatura e la velocità di estrusione in base al materiale e alle caratteristiche del prodotto.
3) Migliorare il design dello stampo, aumentare adeguatamente la lunghezza del nastro di dimensionamento dello stampo e aumentare adeguatamente il raggio di raccordo degli angoli della sezione trasversale. In particolare, la progettazione del ponte dello stampo, della camera della stazione di saldatura e del raggio dell'angolo deve essere ragionevole.
4) Migliorare l'effetto di omogeneizzazione del lingotto e migliorare la plasticità e l'uniformità della lega.
5) Quando le condizioni lo consentono, utilizzare metodi come l'estrusione di lubrificazione, l'estrusione con matrice a cono o l'estrusione inversa per ridurre la deformazione irregolare.
6) Ispezionare regolarmente gli strumenti e le apparecchiature per garantire il normale funzionamento.
4. Buccia d'arancia
Causa:
Il motivo principale è che la struttura interna del prodotto presenta grani grossi. In generale, più i grani sono grossolani, più sono evidenti. Soprattutto quando l'allungamento è elevato, è più probabile che si verifichi questo tipo di difetto a buccia d'arancia.
Metodi di prevenzione:
Per prevenire il verificarsi di difetti a buccia d'arancia, la cosa principale è selezionare la temperatura e la velocità di estrusione appropriate e controllare l'allungamento. Migliora la struttura interna del lingotto e previene la grana grossa.
5. Macchie scure
Causa:
Il motivo principale è che la velocità di raffreddamento nel punto di contatto tra la parte a parete spessa del profilo e il feltro resistente al calore (o la striscia di grafite) è molto inferiore e la concentrazione della soluzione solida è significativamente inferiore che altrove. Pertanto la struttura interna è diversa e l'aspetto presenta un colore scuro.
Metodo di eliminazione:
Il metodo principale è rafforzare il raffreddamento del tavolo di scarico e non fermarsi in un punto quando si raggiunge il tavolo scorrevole e il letto di raffreddamento, in modo che i prodotti possano entrare in contatto con il feltro resistente al calore in diverse posizioni per migliorare le condizioni di raffreddamento irregolari.
6. Strisce di tessuto
Causa:
A causa della struttura e della composizione non uniforme delle parti estruse, sui prodotti compaiono linee a forma di banda nella direzione di estrusione. Appaiono generalmente nelle aree in cui lo spessore delle pareti cambia. Ciò può essere determinato mediante corrosione o anodizzazione. Quando si modificano le temperature di corrosione, le bande possono talvolta scomparire o cambiare larghezza e forma. La causa è dovuta a disomogeneità macroscopiche o microstrutturali del lingotto, insufficiente omogeneizzazione del lingotto o errato sistema di riscaldamento per la lavorazione del prodotto estruso.
Metodo di eliminazione:
1) Il lingotto deve essere raffinato per evitare l'uso di lingotti a grana grossa.
2) Migliorare lo stampo, selezionare la forma appropriata della cavità di guida e tagliare la cavità di guida o il nastro di dimensionamento dello stampo.
7. Linea di saldatura longitudinale
Causa:
È causato principalmente dalla differenza strutturale tra la parte saldata del flusso di metallo e le altre parti del metallo nella matrice di estrusione. Oppure potrebbe essere causato da un apporto insufficiente di alluminio nella cavità di saldatura dello stampo durante l'estrusione.
Metodo di eliminazione:
1) Migliorare il design della struttura del ponte e della cavità di saldatura dello stampo combinato diviso. Come la regolazione del rapporto di divisione: il rapporto tra l'area del foro diviso e l'area del prodotto estruso e la profondità della cavità di saldatura.
2) Per garantire un determinato rapporto di estrusione, prestare attenzione all'equilibrio tra temperatura di estrusione e velocità di estrusione.
3) Non utilizzare catene di colata con macchie di olio sulla superficie per evitare di mescolare lubrificanti e corpi estranei nel giunto di saldatura.
4) Non applicare olio sul cilindro di estrusione e sul cuscinetto di estrusione e mantenerli puliti.
5) Aumentare opportunamente la lunghezza del materiale rimanente.
8. Linee di saldatura orizzontali o segni di arresto
Causa:
Il motivo principale è che durante l'estrusione continua, il metallo nello stampo è scarsamente saldato al metallo della parte anteriore della billetta appena aggiunta.
Metodo di eliminazione:
1) Affilare la lama delle forbici utilizzate per tagliare il materiale rimanente e raddrizzarla.
2) Pulire la superficie terminale della billetta per evitare che olio lubrificante e corpi estranei si mescolino.
3) Aumentare adeguatamente la temperatura di estrusione ed estrudere lentamente e in modo uniforme.
4) Progettare e selezionare ragionevolmente stampi per utensili, materiali per stampi, coordinazione delle dimensioni, resistenza e durezza.
9. Graffi, graffi
Causa:
Il motivo principale è che quando i prodotti vengono trasportati orizzontalmente dal tavolo scorrevole al tavolo per segare il prodotto finito, oggetti duri sporgono dal piano di raffreddamento e graffiano i prodotti. Alcuni di essi si verificano durante il carico e il trasporto.
Metodo di eliminazione:
1) Il nastro di dimensionamento dello stampo deve essere liscio e pulito e anche lo strumento di svuotamento dello stampo deve essere liscio.
2) Controllare attentamente durante l'installazione degli stampi per evitare di utilizzare stampi con piccole crepe. Prestare attenzione al raggio del raccordo durante la progettazione dello stampo.
3) Controllare e lucidare tempestivamente il nastro di lavoro dello stampo. La durezza dello stampo dovrebbe essere uniforme.
4) Controllare frequentemente il letto di raffreddamento e il tavolo di stoccaggio del prodotto finito. Dovrebbero essere lisci per evitare che sporgenze dure graffino i prodotti. Il percorso della guida può essere adeguatamente lubrificato.
5) Durante il caricamento, è necessario posizionare distanziatori più morbidi rispetto al prodotto finito e il trasporto e il sollevamento devono essere eseguiti senza intoppi e con attenzione.
10. Stampaggio metalli
Causa:
Il motivo principale è che le scorie di allumina generate nella posizione del coltello vuoto dello stampo aderiscono al prodotto estruso e fluiscono nella tavola di scarico o nella tavola scorrevole e vengono pressate sulla superficie del materiale estruso dai rulli. Durante l'anodizzazione non si formano pellicole di ossido, rientranze o cavità nel punto in cui viene pressato il metallo.
Metodo di eliminazione:
1) Lisciare la cintura di dimensionamento e accorciare la lunghezza della cintura di dimensionamento.
2) Regolare il coltello vuoto del nastro dimensionatore.
3) Modificare la disposizione dei fori della trafila cercando di evitare di posizionare la superficie piana del prodotto al di sotto e a contatto con i rulli per evitare la pressatura delle scorie di allumina.
4) Pulire la superficie e le estremità del lingotto ed evitare trucioli metallici nell'olio lubrificante.
11. Altri difetti superficiali
Causa:
1) Durante il processo di fusione e fusione, la composizione chimica non è uniforme, con inclusioni metalliche, pori e inclusioni non metalliche, la struttura interna della pellicola di ossido o del metallo non è uniforme.
2) Durante il processo di estrusione, la temperatura e la deformazione non sono uniformi, la velocità di estrusione è troppo elevata, il raffreddamento non è uniforme e la struttura non è uniforme a contatto con grafite e olio.
3) Il design dello stampo non è ragionevole e la transizione tra gli angoli acuti dello stampo non è uniforme. Il coltello vuoto è troppo piccolo e graffia il metallo, lo stampo è mal lavorato, presenta sbavature e non è liscio e il trattamento di nitrurazione non è buono. La durezza della superficie non è uniforme e il nastro da lavoro non è liscio.
4) Durante il processo di trattamento della superficie, la concentrazione del liquido del bagno, la temperatura e la densità di corrente non sono ragionevoli e il processo di trattamento della corrosione acida o della corrosione alcalina non è corretto.
Metodo di eliminazione:
1) Controllare la composizione chimica, ottimizzare il processo di fusione, rafforzare la purificazione, il raffinamento e l'omogeneizzazione.
2) Il processo di omogeneizzazione del lingotto richiede un raffreddamento rapido.
3) Controllare ragionevolmente la temperatura e la velocità di estrusione per garantire una deformazione uniforme e utilizzare una lunghezza ragionevole del lingotto.
4) Migliorare i metodi di progettazione e produzione dello stampo, aumentare la durezza della cinghia di lavoro dello stampo e ridurre la rugosità superficiale.
5) Ottimizzare il processo di nitrurazione.
6) Controllare rigorosamente il processo di trattamento superficiale per prevenire danni secondari o inquinamento della superficie durante la corrosione acida o alcalina.
A cura di May Jiang di MAT Aluminium
Orario di pubblicazione: 28 agosto 2024
