กระบวนการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมและจุดควบคุมทางเทคนิค

โดยทั่วไปแล้ว เพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลที่สูงขึ้น ควรเลือกอุณหภูมิการอัดรีดที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม สำหรับโลหะผสม 6063 เมื่ออุณหภูมิการอัดรีดทั่วไปสูงกว่า 540°C คุณสมบัติเชิงกลของโปรไฟล์จะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป และเมื่อต่ำกว่า 480°C ความแข็งแรงในการดึงอาจไม่เพียงพอ
หากอุณหภูมิการอัดสูงเกินไป ผลิตภัณฑ์อาจเกิดฟองอากาศ รอยแตกร้าว รอยขีดข่วนบนพื้นผิว รวมถึงมีเสี้ยนเนื่องจากอลูมิเนียมเกาะติดกับแม่พิมพ์ ดังนั้น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพพื้นผิวสูง จึงมักใช้อุณหภูมิการอัดที่ค่อนข้างต่ำ
อุปกรณ์ที่ดีถือเป็นปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตการอัดรีดอลูมิเนียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนหลัก 3 ชิ้น ได้แก่ เครื่องอัดรีดอลูมิเนียม เตาเผาแท่งอลูมิเนียม และเตาเผาแม่พิมพ์ นอกจากนี้ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการมีผู้ปฏิบัติงานการอัดรีดที่ยอดเยี่ยม
การวิเคราะห์ความร้อน
แท่งและแท่งอลูมิเนียมต้องได้รับการอุ่นล่วงหน้าก่อนการอัดรีดเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ใกล้เคียงกับอุณหภูมิโซลวัส เพื่อให้แมกนีเซียมในแท่งอลูมิเนียมสามารถหลอมละลายและไหลได้สม่ำเสมอในวัสดุอลูมิเนียม เมื่อใส่แท่งอลูมิเนียมลงในเครื่องอัดรีด อุณหภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก
เมื่อเครื่องอัดรีดเริ่มทำงาน แรงผลักอันมหาศาลของแท่งอัดรีดจะดันวัสดุอลูมิเนียมที่อ่อนตัวออกจากรูแม่พิมพ์ ซึ่งก่อให้เกิดแรงเสียดทานจำนวนมาก ซึ่งจะถูกแปลงเป็นอุณหภูมิ ทำให้อุณหภูมิของโปรไฟล์ที่อัดรีดเกินอุณหภูมิโซลวัส ในเวลานี้ แมกนีเซียมจะละลายและไหลไปรอบๆ ซึ่งไม่เสถียรอย่างยิ่ง
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะต้องไม่สูงกว่าอุณหภูมิโซลิดัส มิฉะนั้น อะลูมิเนียมจะละลายและไม่สามารถขึ้นรูปโปรไฟล์ได้ โดยใช้โลหะผสมซีรีส์ 6000 เป็นตัวอย่าง อุณหภูมิแท่งอะลูมิเนียมควรอยู่ระหว่าง 400-540°C ควรอยู่ที่ 470-500°C
หากอุณหภูมิสูงเกินไป จะทำให้เกิดการฉีกขาด หากต่ำเกินไป ความเร็วในการอัดรีดจะลดลง และแรงเสียดทานส่วนใหญ่ที่เกิดจากการอัดรีดจะถูกแปลงเป็นความร้อน ส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะแปรผันตามความเร็วในการอัดรีดและแรงกดในการอัดรีด
อุณหภูมิทางออกควรอยู่ระหว่าง 550-575°C อย่างน้อยต้องสูงกว่า 500-530°C มิฉะนั้น แมกนีเซียมในโลหะผสมอลูมิเนียมจะไม่สามารถหลอมละลายได้และส่งผลต่อคุณสมบัติของโลหะ แต่จะต้องไม่สูงกว่าอุณหภูมิโซลิดัส อุณหภูมิทางออกที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดการฉีกขาดและส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของโปรไฟล์
ควรปรับอุณหภูมิการอัดรีดที่เหมาะสมของแท่งอลูมิเนียมร่วมกับความเร็วการอัดรีด เพื่อให้ความแตกต่างของอุณหภูมิการอัดรีดไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิโซลวัสและไม่สูงกว่าอุณหภูมิโซลวัส โลหะผสมแต่ละชนิดมีอุณหภูมิโซลวัสต่างกัน ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิโซลวัสของโลหะผสม 6063 อยู่ที่ 498°C ในขณะที่โลหะผสม 6005 อยู่ที่ 510°C
ความเร็วของรถแทรกเตอร์
ความเร็วของรถแทรกเตอร์เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการผลิตที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม โปรไฟล์ รูปร่าง โลหะผสม ขนาด ฯลฯ ที่แตกต่างกันอาจส่งผลต่อความเร็วของรถแทรกเตอร์ ซึ่งไม่สามารถสรุปโดยทั่วไปได้ โรงงานผลิตโปรไฟล์รีดขึ้นรูปในตะวันตกในปัจจุบันสามารถผลิตรถแทรกเตอร์ด้วยความเร็ว 80 เมตรต่อนาที
อัตราการใช้แท่งอัดรีดเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการผลิตที่สำคัญอีกตัวหนึ่ง โดยวัดเป็นมิลลิเมตรต่อนาที และความเร็วของแท่งอัดรีดมักเชื่อถือได้มากกว่าความเร็วของรถแทรกเตอร์เมื่อศึกษาประสิทธิภาพการผลิต
อุณหภูมิของแม่พิมพ์มีความสำคัญมากต่อคุณภาพของโปรไฟล์ที่อัดขึ้นรูป ควรรักษาอุณหภูมิของแม่พิมพ์ไว้ที่ประมาณ 426°C ก่อนการอัดขึ้นรูป มิฉะนั้น แม่พิมพ์อาจอุดตันหรือเสียหายได้ง่าย จุดประสงค์ของการดับแม่พิมพ์คือการ "แช่แข็ง" ธาตุแมกนีเซียมที่เป็นโลหะผสม ทำให้อะตอมแมกนีเซียมที่ไม่เสถียรเสถียรและป้องกันไม่ให้ตกตะกอน เพื่อรักษาความแข็งแรงของโปรไฟล์
วิธีการดับไฟหลักสามวิธี ได้แก่ การระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยละอองน้ำ การระบายความร้อนด้วยถังน้ำ ประเภทของการดับไฟที่ใช้ขึ้นอยู่กับความเร็วในการอัดขึ้นรูป ความหนา และคุณสมบัติทางกายภาพที่ต้องการของโปรไฟล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อกำหนดด้านความแข็งแรง ประเภทของโลหะผสมเป็นตัวบ่งชี้คุณสมบัติความแข็งและความยืดหยุ่นของโลหะผสมอย่างครอบคลุม ประเภทของโลหะผสมอลูมิเนียมได้รับการระบุโดยละเอียดโดยสมาคมอลูมิเนียมแห่งอเมริกา และมีสถานะพื้นฐาน 5 ประการ:
F แปลว่า “ตามที่ประดิษฐ์ขึ้น”
O หมายถึง “ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการอบอ่อน”
T หมายถึงได้รับการ “อบด้วยความร้อน”
W หมายถึงวัสดุได้รับการอบด้วยความร้อน
H หมายถึงโลหะผสมที่ไม่สามารถอบด้วยความร้อนได้ ซึ่งผ่านการ "ขึ้นรูปเย็น" หรือ "ชุบแข็งโดยความเครียด"
อุณหภูมิและเวลาเป็นสองดัชนีที่ต้องควบคุมอย่างเข้มงวดสำหรับการบ่มเทียม ในเตาเผาการบ่มเทียม อุณหภูมิทุกส่วนจะต้องเท่ากัน แม้ว่าการบ่มที่อุณหภูมิต่ำจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโปรไฟล์ได้ แต่เวลาที่จำเป็นจะต้องเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะที่ดีที่สุด จำเป็นต้องเลือกโลหะผสมอะลูมิเนียมที่เหมาะสมและรูปแบบที่เหมาะสม ใช้โหมดการดับที่เหมาะสม ควบคุมอุณหภูมิการบ่มที่เหมาะสมและเวลาในการบ่มเพื่อปรับปรุงผลผลิต ผลผลิตเป็นอีกดัชนีสำคัญในการวัดประสิทธิภาพการผลิต เป็นไปไม่ได้ในทางทฤษฎีที่จะบรรลุผลผลิต 100% เนื่องจากก้นจะตัดวัสดุออกเนื่องจากรอยบีบของรถแทรกเตอร์และเปลว
เรียบเรียงโดย เมย์ เจียง จาก MAT Aluminum