1 Beschrijving van defectverschijnselen
Bij het extruderen van holteprofielen wordt de kop altijd bekrast en is het percentage defecten bijna 100%. De typische defecte vorm van het profiel is als volgt:
2 Voorlopige analyse
2.1 Afhankelijk van de locatie en de vorm van het defect, is er sprake van delaminatie en afbladdering.
2.2 Oorzaak: Doordat de huid van de vorige gietstaaf in de matrijs werd gerold, ontstond er bij de extrusiekop van de volgende gietstaaf ongelijkmatig, schilferig en rot materiaal.
3 Detectie en analyse
Er werden elektronenmicroscoopscans van respectievelijk lage vergroting, hoge vergroting en dwarsdoorsnededefecten van de gietstaaf uitgevoerd.
3.1 Werphengel met lage vergroting
11 inch 6060 werpstang lage vergroting Oppervlaktesegregatie 6,08 mm
3.2 Werphengel met hoge vergroting
Dicht bij de opperhuid Locatie van de scheidingslijn van de segregatielaag
Werphengel 1/2 positie
3.3 Elektronenmicroscoopscanning van defecten
Vergroot de defectlocatie 200 keer
Energiespectrumdiagram
EDS-componentenanalyse
4 Korte beschrijving van de analyseresultaten
4.1 Een 6 mm dikke segregatielaag verschijnt op het oppervlak van de gietstaaf met lage vergroting. De segregatie is een eutecticum met een laag smeltpunt, veroorzaakt door onderkoeling van het gietstuk. Het macroscopische uiterlijk is wit en glanzend, en de grens met de matrix is helder;
4.2 Een sterke vergroting laat zien dat er poriën aan de rand van de gietstaaf zitten, wat aangeeft dat de koelintensiteit te hoog is en er onvoldoende aluminiumvloeistof wordt toegevoerd. Op het grensvlak tussen de segregatielaag en de matrix is de tweede fase zeer zeldzaam en discontinu, wat een gebied is met weinig opgeloste stoffen. De diameter van de gietstaaf is 1/2. De aanwezigheid van dendrieten op deze locatie en de ongelijkmatige verdeling van componenten illustreren verder de segregatie van de oppervlaktelaag en de omstandigheden voor de gerichte groei van dendrieten;
4.3 Een foto van het defect in de dwarsdoorsnede in het 200x gezichtsveld van een elektronenmicroscoopscan laat zien dat het oppervlak ruw is waar de huid loslaat, en glad waar de huid niet loslaat. Na EDS-compositieanalyse zijn de punten 1, 2, 3 en 6 de defectlocaties. De compositie bevat C1, K en Na, drie elementen, wat aangeeft dat er een raffinagemiddelcomponent in de compositie zit.
4.4 De C- en 0-componenten in de componenten op de punten 1, 2 en 6 zijn hoger, en de Mg-, Si-, Cu- en Fe-componenten op punt 2 zijn veel hoger dan die op de punten 1 en 6, wat aangeeft dat de samenstelling van de defectlocatie ongelijkmatig is en dat er oppervlakteverontreinigingen bij betrokken zijn;
4.5 Er is een componentenanalyse uitgevoerd op punten 2 en 3 en daaruit is gebleken dat de componenten het element Ca bevatten. Dit wijst erop dat er tijdens het gietproces talkpoeder op het oppervlak van de aluminium staaf terecht is gekomen.
5 Samenvatting
Na bovenstaande analyse blijkt dat de samenstelling van de aluminium staaf ongelijkmatig is door de aanwezigheid van segregatie, raffinagemiddel, talkpoeder en slakinsluitsels op het oppervlak van de aluminium staaf. Hierdoor wordt de huid tijdens het extruderen in de matrijsholte gerold, wat leidt tot een pelfout op de kop. Door de temperatuur van de gietstaaf te verlagen en de restdikte te vergroten, kunnen de pel- en verbrijzelingsproblemen worden verminderd of zelfs opgelost. De meest effectieve maatregel is het toevoegen van een pelmachine voor het schillen en extruderen.
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminum
Plaatsingstijd: 12 juni 2024
