1 Inleiding
Met de snelle ontwikkeling van de aluminiumindustrie en de voortdurende toename van het tonnage van aluminium extrusiemachines, is de technologie voor poreuze mal-aluminium extrusie ontstaan. Poreuze mal-aluminium extrusie verbetert de productie-efficiëntie aanzienlijk en stelt tevens hogere technische eisen aan het matrijsontwerp en de extrusieprocessen.
2 Extrusieproces
De impact van het extrusie-proces op de productie-efficiëntie van geëxtrudeerd poreus aluminium wordt voornamelijk weerspiegeld in de beheersing van drie aspecten: de temperatuur van het plaatmateriaal, de matrijstemperatuur en de uitlaattemperatuur.
2.1 Lege temperatuur
Een uniforme blancotemperatuur heeft een aanzienlijke invloed op de extrusie-output. In de daadwerkelijke productie worden extrusiemachines die gevoelig zijn voor oppervlakteverkleuring over het algemeen verwarmd met behulp van multi-blank ovens. Multi-blank ovens zorgen voor een gelijkmatigere en grondigere blancoverwarming met goede isolatie-eigenschappen. Om een hoge efficiëntie te garanderen, wordt daarnaast vaak de methode van "lage temperatuur en hoge snelheid" gebruikt. In dit geval moeten de blancotemperatuur en de uitgangstemperatuur nauw aansluiten op de extrusiesnelheid, waarbij rekening wordt gehouden met veranderingen in extrusiedruk en de conditie van het blancooppervlak. De blancotemperatuurinstellingen zijn afhankelijk van de werkelijke productieomstandigheden, maar als algemene richtlijn geldt voor de extrusie van poreuze matrijzen dat de blancotemperatuur doorgaans tussen 420 en 450 °C ligt, waarbij vlakke matrijzen iets hoger worden ingesteld dan gesplitste matrijzen.
2.2 Schimmeltemperatuur
Op basis van productie-ervaring ter plaatse moeten matrijstemperaturen tussen 420 en 450 °C worden gehandhaafd. Overmatige verhitting kan leiden tot erosie van de matrijs tijdens het proces. Bovendien is een correcte plaatsing van de matrijs tijdens het verhitten essentieel. De mallen mogen niet te dicht op elkaar worden gestapeld, waardoor er ruimte tussen de mallen overblijft. Het blokkeren van de luchtuitlaat van de matrijsoven of een onjuiste plaatsing kan leiden tot ongelijkmatige verhitting en inconsistente extrusie.
3 Schimmelfactoren
Matrijsontwerp, matrijsverwerking en matrijsonderhoud zijn cruciaal voor extrusievorming en hebben een directe invloed op de oppervlaktekwaliteit, maatnauwkeurigheid en productie-efficiëntie van het product. Laten we deze aspecten analyseren op basis van productiepraktijken en gedeelde ervaringen met matrijsontwerp.
3.1 Vormontwerp
De mal vormt de basis voor productvorming en speelt een cruciale rol bij het bepalen van de vorm, maatnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit en materiaaleigenschappen van het product. Voor poreuze matrijsprofielen met hoge oppervlakte-eisen kan de oppervlaktekwaliteit worden verbeterd door het aantal omleidingsgaten te verminderen en de plaatsing van omleidingsbruggen te optimaliseren om het decoratieve hoofdoppervlak van het profiel te vermijden. Bovendien kan bij vlakke matrijzen een ontwerp met een omgekeerde stromingsput een gelijkmatige metaalstroom in de matrijsholtes garanderen.
3.2 Vormverwerking
Tijdens het vormenproces is het minimaliseren van de weerstand tegen de metaalstroom bij de bruggen cruciaal. Het glad frezen van de divergerende bruggen garandeert de nauwkeurigheid van de posities van de divergerende bruggen en draagt bij aan een gelijkmatige metaalstroom. Voor profielen met hoge oppervlaktekwaliteitseisen, zoals zonnepanelen, kunt u overwegen de hoogte van de laskamer te verhogen of een secundair lasproces te gebruiken om goede lasresultaten te garanderen.
3.3 Onderhoud van schimmels
Regelmatig onderhoud van de mallen is net zo belangrijk. Het polijsten van de mallen en het uitvoeren van stikstofonderhoud kunnen problemen zoals een ongelijkmatige hardheid in de werkgebieden van de mallen voorkomen.
4 Blanke kwaliteit
De kwaliteit van de plaat heeft een cruciale invloed op de oppervlaktekwaliteit van het product, de extrusie-efficiëntie en de matrijsbeschadiging. Slechte kwaliteit platen kan leiden tot kwaliteitsproblemen zoals groeven, verkleuring na oxidatie en een kortere levensduur van de matrijs. De kwaliteit van de plaat omvat de juiste samenstelling en uniformiteit van de elementen, die beide direct van invloed zijn op de extrusie-output en de oppervlaktekwaliteit.
4.1 Samenstellingsconfiguratie
Neem bijvoorbeeld de profielen van zonnepanelen: de juiste samenstelling van Si, Mg en Fe in de gespecialiseerde 6063-legering voor poreuze extrusie is essentieel voor het bereiken van een ideale oppervlaktekwaliteit zonder de mechanische eigenschappen in gevaar te brengen. De totale hoeveelheid en verhouding van Si en Mg zijn cruciaal. Op basis van jarenlange productie-ervaring is het handhaven van Si+Mg binnen het bereik van 0,82-0,90% geschikt om de gewenste oppervlaktekwaliteit te verkrijgen.
Bij de analyse van niet-conforme blanks voor zonnepanelen werd vastgesteld dat sporenelementen en onzuiverheden instabiel waren of de grenswaarden overschreden, wat de oppervlaktekwaliteit aanzienlijk beïnvloedde. Het toevoegen van elementen tijdens het legeren in de smelterij dient met zorg te gebeuren om instabiliteit of een teveel aan sporenelementen te voorkomen. In de afvalclassificatie van de industrie omvat extrusieafval primair afval zoals snijresten en basismateriaal, secundair afval omvat nabewerkingsafval van processen zoals oxidatie en poedercoating, en thermische isolatieprofielen worden gecategoriseerd als tertiair afval. Geoxideerde profielen dienen speciale blanks te gebruiken en over het algemeen wordt er geen afval toegevoegd wanneer de materialen voldoende zijn.
4.2 Productieproces van blanco's
Om hoogwaardige blanks te verkrijgen, is strikte naleving van de procesvereisten voor de duur van de stikstofspoeling en de bezinkingstijd van het aluminium essentieel. Legeringselementen worden meestal in blokvorm toegevoegd en grondig gemengd om hun oplossing te versnellen. Goed mengen voorkomt de vorming van lokale zones met een hoge concentratie legeringselementen.
Conclusie
Aluminiumlegeringen worden veel gebruikt in voertuigen met nieuwe energiebronnen, met toepassingen in structurele componenten en onderdelen zoals de carrosserie, motor en wielen. Het toenemende gebruik van aluminiumlegeringen in de auto-industrie wordt gedreven door de vraag naar energie-efficiëntie en milieuduurzaamheid, gecombineerd met ontwikkelingen in de aluminiumlegeringtechnologie. Voor profielen met hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit, zoals aluminium accubakken met talrijke inwendige gaten en hoge mechanische prestatie-eisen, is het verbeteren van de efficiëntie van poreuze matrijsextrusie essentieel voor bedrijven die willen floreren in de context van energietransitie.
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminum
Geplaatst op: 30 mei 2024
