กระบวนการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมและจุดควบคุมทางเทคนิค

โดยทั่วไป เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลที่สูงขึ้น ควรเลือกอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม สำหรับโลหะผสม 6063 เมื่ออุณหภูมิการอัดขึ้นรูปทั่วไปสูงกว่า 540°C คุณสมบัติทางกลของโปรไฟล์จะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป และเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 480°C ความต้านทานแรงดึงอาจไม่มีคุณสมบัติเหมาะสม
หากอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปสูงเกินไป ฟองอากาศ รอยแตกร้าว และรอยขีดข่วนบนพื้นผิวและแม้กระทั่งเสี้ยนจะปรากฏขึ้นบนผลิตภัณฑ์เนื่องจากมีอะลูมิเนียมติดอยู่กับแม่พิมพ์ ดังนั้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพพื้นผิวสูง จึงมักใช้อุณหภูมิการอัดขึ้นรูปที่ค่อนข้างต่ำ
อุปกรณ์ที่ดีเป็นจุดสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตของการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนหลักสามชิ้นของเครื่องอัดรีดอะลูมิเนียม เตาให้ความร้อนแท่งอะลูมิเนียม และเตาให้ความร้อนของแม่พิมพ์ นอกจากนี้สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการมีผู้ดำเนินการอัดขึ้นรูปที่ยอดเยี่ยม
การวิเคราะห์เชิงความร้อน
แท่งและแท่งอะลูมิเนียมจะต้องได้รับความร้อนล่วงหน้าก่อนการอัดขึ้นรูปเพื่อให้ได้อุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิโซลวัส เพื่อให้แมกนีเซียมในแท่งอะลูมิเนียมสามารถละลายและไหลได้อย่างสม่ำเสมอในวัสดุอะลูมิเนียม เมื่อใส่แท่งอลูมิเนียมเข้าไปในเครื่องอัดรีด อุณหภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก
เมื่อเครื่องอัดรีดเริ่มต้น แรงผลักขนาดใหญ่ของแกนอัดรีดจะดันวัสดุอลูมิเนียมที่อ่อนตัวออกจากรูแม่พิมพ์ ซึ่งสร้างแรงเสียดทานจำนวนมาก ซึ่งถูกแปลงเป็นอุณหภูมิ เพื่อให้อุณหภูมิของโปรไฟล์ที่อัดออกมาเกินอุณหภูมิของตัวทำละลาย ในเวลานี้ แมกนีเซียมละลายและไหลไปรอบๆ ซึ่งไม่เสถียรอย่างยิ่ง
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะต้องไม่สูงกว่าอุณหภูมิโซลิดัส มิฉะนั้น อลูมิเนียมจะละลายด้วย และไม่สามารถสร้างโปรไฟล์ได้ ตัวอย่างเช่น โลหะผสมซีรีส์ 6000 ควรรักษาอุณหภูมิของแท่งอะลูมิเนียมให้อยู่ระหว่าง 400-540°C โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 470-500°C
หากอุณหภูมิสูงเกินไปจะทำให้เกิดการฉีกขาด หากต่ำเกินไป ความเร็วในการอัดรีดจะลดลง และแรงเสียดทานส่วนใหญ่ที่เกิดจากการอัดขึ้นรูปจะถูกแปลงเป็นความร้อน ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนกับความเร็วการอัดขึ้นรูปและความดันการอัดขึ้นรูป
ควรเก็บอุณหภูมิทางออกไว้ระหว่าง 550-575°C อย่างน้อยก็สูงกว่า 500-530°C มิฉะนั้นแมกนีเซียมในอลูมิเนียมอัลลอยด์จะไม่สามารถละลายและส่งผลต่อคุณสมบัติของโลหะได้ แต่ต้องไม่สูงกว่าอุณหภูมิโซลิดัส อุณหภูมิทางออกที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดการฉีกขาดและส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของโปรไฟล์
ควรปรับอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปที่เหมาะสมของแท่งอลูมิเนียมร่วมกับความเร็วการอัดขึ้นรูปเพื่อให้ความแตกต่างของอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิโซลวัสและไม่สูงกว่าอุณหภูมิโซลิดัส โลหะผสมต่างชนิดกันมีอุณหภูมิตัวทำละลายต่างกัน ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิโซลวัสของโลหะผสม 6063 คือ 498°C ในขณะที่อุณหภูมิของโลหะผสม 6005 คือ 510°C
ความเร็วของรถแทรกเตอร์
ความเร็วของรถแทรกเตอร์เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของประสิทธิภาพการผลิต อย่างไรก็ตาม โปรไฟล์ รูปร่าง โลหะผสม ขนาด ฯลฯ ที่แตกต่างกันอาจส่งผลต่อความเร็วของรถแทรกเตอร์ ซึ่งไม่สามารถสรุปได้ทั่วไป โรงงานโปรไฟล์การอัดขึ้นรูปตะวันตกสมัยใหม่สามารถบรรลุความเร็วของรถแทรกเตอร์ที่ 80 เมตรต่อนาที
อัตราแท่งอัดรีดเป็นอีกตัวบ่งชี้ที่สำคัญของประสิทธิภาพการผลิต มีหน่วยวัดเป็นมิลลิเมตรต่อนาที และความเร็วของแท่งอัดรีดมักจะเชื่อถือได้มากกว่าความเร็วของรถแทรกเตอร์ เมื่อศึกษาประสิทธิภาพการผลิต
อุณหภูมิของแม่พิมพ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพของโปรไฟล์ที่อัดขึ้นรูป ควรรักษาอุณหภูมิแม่พิมพ์ไว้ที่ประมาณ 426°C ก่อนการอัดขึ้นรูป ไม่เช่นนั้นแม่พิมพ์จะอุดตันหรือเสียหายได้ง่าย จุดประสงค์ของการดับคือการ "แช่แข็ง" แมกนีเซียมที่เป็นธาตุผสม เพื่อรักษาเสถียรภาพของอะตอมแมกนีเซียมที่ไม่เสถียร และป้องกันการตกตะกอน เพื่อรักษาความแข็งแรงของโปรไฟล์
วิธีการดับหลักสามวิธี ได้แก่ การระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยหมอกน้ำ การระบายความร้อนด้วยถังเก็บน้ำ ประเภทของการชุบแข็งที่ใช้ขึ้นอยู่กับความเร็วในการอัดรีด ความหนา และคุณสมบัติทางกายภาพที่ต้องการของโปรไฟล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการด้านความแข็งแรง ประเภทของโลหะผสมเป็นข้อบ่งชี้ที่ครอบคลุมถึงคุณสมบัติความแข็งและความยืดหยุ่นของโลหะผสม ประเภทของอะลูมิเนียมอัลลอยด์ได้รับการระบุโดยละเอียดโดย American Aluminium Association และมีสถานะพื้นฐานอยู่ 5 สถานะ:
F หมายถึง "ตามที่ประดิษฐ์ขึ้น"
O หมายถึง "ผลิตภัณฑ์ดัดที่ผ่านการอบอ่อน"
T หมายความว่า "ได้รับการบำบัดด้วยความร้อน"
W หมายถึง วัสดุได้รับการบำบัดด้วยความร้อนด้วยสารละลาย
H หมายถึงโลหะผสมที่ไม่ผ่านการบำบัดด้วยความร้อนซึ่งเป็น "งานเย็น" หรือ "ชุบแข็งด้วยความเครียด"
อุณหภูมิและเวลาเป็นสองดัชนีที่ต้องควบคุมความชราเทียมอย่างเข้มงวด ในเตาหลอมอายุเทียม ทุกส่วนของอุณหภูมิจะต้องเท่ากัน แม้ว่าการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิต่ำจะช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของโปรไฟล์ได้ แต่เวลาที่ต้องใช้ก็จะต้องเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เพื่อให้บรรลุคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะที่ดีที่สุด จำเป็นต้องเลือกโลหะผสมอลูมิเนียมที่เหมาะสมและรูปแบบที่เหมาะสม ใช้โหมดการชุบที่เหมาะสม ควบคุมอุณหภูมิการเสื่อมสภาพและเวลาการชราที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงผลผลิต ผลผลิตเป็นดัชนีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการผลิต ประสิทธิภาพ. ตามทฤษฎีแล้วเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้ผลผลิต 100% เนื่องจากก้นจะตัดวัสดุออกเนื่องจากรอยหนีบของรถแทรกเตอร์และเปลหาม
เรียบเรียงโดย May Jiang จาก MAT Aluminium