ข้อบกพร่องพื้นผิวหลักของวัสดุอัดขึ้นรูปโลหะผสมอลูมิเนียมและวิธีการกำจัด

โปรไฟล์โลหะผสมอลูมิเนียมมีหลากหลายประเภทและคุณสมบัติ โดยมีกระบวนการผลิตที่หลากหลาย เทคโนโลยีที่ซับซ้อน และข้อกำหนดสูง ข้อบกพร่องต่างๆ จะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ตลอดกระบวนการผลิตทั้งหมด ตั้งแต่การหล่อ การอัดรีด การตกแต่งด้วยความร้อน การเคลือบพื้นผิว การจัดเก็บ การขนส่ง และการบรรจุหีบห่อ

สาเหตุและวิธีการขจัดจุดบกพร่องบนพื้นผิว:

1. การจัดเลเยอร์

สาเหตุ:

สาเหตุหลักคือพื้นผิวของแท่งโลหะเปื้อนน้ำมันและฝุ่นหรือชิ้นส่วนการทำงานของปลายด้านหน้าของกระบอกอัดขึ้นรูปสึกหรอมาก ทำให้เกิดการสะสมของโลหะสกปรกรอบ ๆ โซนยืดหยุ่นของปลายด้านหน้า เกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวเลื่อนของโซนยืดหยุ่นถูกกลิ้งเข้าไปในขอบของผลิตภัณฑ์ในระหว่างการอัดขึ้นรูป โดยปกติจะปรากฏที่ปลายหางของผลิตภัณฑ์ ในกรณีที่รุนแรง อาจปรากฏที่ปลายตรงกลางหรือแม้แต่ปลายด้านหน้าของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังมีการจัดเรียงรูแม่พิมพ์ที่ไม่เหมาะสม ใกล้กับผนังด้านในของกระบอกอัดขึ้นรูป การสึกหรอหรือการเสียรูปมากเกินไปของกระบอกอัดขึ้นรูปและแผ่นอัดขึ้นรูป เป็นต้น ซึ่งอาจทำให้เกิดชั้นได้เช่นกัน

วิธีการกำจัด:

1) ปรับปรุงความสะอาดของพื้นผิวแท่งโลหะ

2) ลดความหยาบของพื้นผิวของกระบอกอัดและแม่พิมพ์ และรีบเปลี่ยนกระบอกอัดและแผ่นอัดที่สึกหรอมากและไม่เป็นไปตามค่าความคลาดเคลื่อน

3) ปรับปรุงการออกแบบแม่พิมพ์และทำให้ตำแหน่งรูแม่พิมพ์อยู่ห่างจากขอบกระบอกอัดให้มากที่สุด

4) ลดความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นอัดและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกสูบอัด และลดปริมาณโลหะสกปรกที่เหลืออยู่ในซับของกระบอกสูบอัด

5) รักษาซับในของกระบอกสูบการอัดให้คงอยู่ หรือใช้ปะเก็นเพื่อทำความสะอาดซับในในเวลาที่เหมาะสม

6) หลังจากตัดวัสดุที่เหลือแล้ว ควรทำความสะอาดและไม่ควรให้มีน้ำมันหล่อลื่น

2. ฟองอากาศหรือการลอก

สาเหตุ:

สาเหตุคือโครงสร้างภายในของแท่งโลหะมีข้อบกพร่อง เช่น ความหลวม รูพรุน และรอยแตกร้าวภายใน หรือความเร็วในการอัดขึ้นรูปเร็วเกินไปในขั้นตอนการเติม และการระบายอากาศไม่ดี ทำให้มีการดึงอากาศเข้าไปในผลิตภัณฑ์โลหะ

สาเหตุการผลิตที่ทำให้เกิดฟองหรือลอก ได้แก่:

1) กระบอกอัดและแผ่นอัดสึกหรอและไม่เป็นไปตามค่าความคลาดเคลื่อน

2) กระบอกอัดและแผ่นอัดสกปรกและมีคราบน้ำมัน ความชื้น กราไฟท์ ฯลฯ

3) มีร่องขุดลึกมากเกินไปบนพื้นผิวของแท่งโลหะ หรือมีรูพรุน ตุ่มพอง เนื้อเยื่อหลวม และคราบน้ำมันบนพื้นผิวของแท่งโลหะ ปริมาณไฮโดรเจนในแท่งโลหะสูงขึ้น

4) เมื่อมีการเปลี่ยนโลหะผสม ไม่ได้ทำความสะอาดถัง

5) อุณหภูมิของกระบอกอัดและแท่งอัดสูงเกินไป

6) ขนาดแท่งเกินค่าเบี่ยงเบนเชิงลบที่อนุญาต

7) แท่งโลหะยาวเกินไป เติมเร็วเกินไป และอุณหภูมิของแท่งโลหะไม่สม่ำเสมอ

8) การออกแบบรูแม่พิมพ์ไม่เหมาะสม หรือตัดวัสดุที่เหลือไม่ถูกต้อง

วิธีการกำจัด:

1) ปรับปรุงระดับของการกลั่น การกำจัดก๊าซ และการหล่อเพื่อป้องกันข้อบกพร่อง เช่น รูพรุน ความหลวม รอยแตก และข้อบกพร่องอื่น ๆ ในแท่งโลหะ

2) ออกแบบขนาดที่ตรงกันของกระบอกสูบอัดและแผ่นอัดให้เหมาะสม ตรวจสอบขนาดของเครื่องมือบ่อยครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนด

3) แผ่นรีดไม่สามารถอยู่นอกขีดจำกัดได้

4) เมื่อเปลี่ยนโลหะผสม ควรทำความสะอาดกระบอกสูบอย่างทั่วถึง

5) ชะลอความเร็วของขั้นตอนการอัดและการบรรจุ

6) รักษาพื้นผิวของเครื่องมือและแท่งให้สะอาด เรียบ และแห้งเพื่อลดการหล่อลื่นของแผ่นอัดและแม่พิมพ์

7) การทำงานที่เข้มงวด การตัดวัสดุที่เหลืออย่างถูกต้อง และการระบายออกอย่างสมบูรณ์

8) วิธีการให้ความร้อนแบบไล่ระดับของแท่งโลหะใช้เพื่อให้อุณหภูมิของหัวแท่งโลหะสูงขึ้นและอุณหภูมิของหางแท่งโลหะต่ำ เมื่อเติม หัวแท่งโลหะจะเสียรูปก่อน และก๊าซในกระบอกสูบจะค่อยๆ ระบายออกผ่านช่องว่างระหว่างแผ่นรองและผนังกระบอกสูบอัดขึ้นรูป

9) ตรวจสอบอุปกรณ์และเครื่องมือต่าง ๆ บ่อย ๆ เพื่อป้องกันอุณหภูมิที่มากเกินไปและความเร็วที่มากเกินไป

10) ออกแบบและผลิตเครื่องมือและแม่พิมพ์อย่างสมเหตุสมผล และออกแบบรูนำทางและรูเบี่ยงโดยมีความลาดเอียงภายใน 1° ถึง 3°

3. รอยแตกร้าวจากการอัดรีด

สาเหตุ:

การเกิดรอยแตกร้าวเกี่ยวข้องกับความเครียดและการไหลของโลหะในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป โดยการใช้รอยแตกร้าวเป็นระยะบนพื้นผิวเป็นตัวอย่าง ข้อจำกัดของรูปร่างแม่พิมพ์และผลของแรงเสียดทานจากการสัมผัสจะขัดขวางการไหลของพื้นผิวเปล่า ความเร็วการไหลที่จุดศูนย์กลางของผลิตภัณฑ์จะมากกว่าความเร็วการไหลของโลหะด้านนอก ดังนั้น โลหะด้านนอกจึงอยู่ภายใต้แรงดึงเพิ่มเติม และศูนย์กลางจะอยู่ภายใต้แรงอัดเพิ่มเติม การสร้างแรงดึงเพิ่มเติมจะเปลี่ยนสถานะแรงพื้นฐานในโซนการเปลี่ยนรูป ส่งผลให้แรงทำงานตามแนวแกนของชั้นพื้นผิว (การทับซ้อนของแรงพื้นฐานและความเค้นเพิ่มเติม) อาจกลายเป็นแรงดึง เมื่อแรงดึงนี้ไปถึงขีดจำกัดความแข็งแรงในการแตกหักที่แท้จริงของโลหะ รอยแตกร้าวที่ขยายตัวเข้าด้านในจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิว รูปร่างของรอยแตกร้าวจะสัมพันธ์กับความเร็วของโลหะผ่านโซนการเปลี่ยนรูป

วิธีการกำจัด:

1) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าองค์ประกอบโลหะผสมเป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุ ปรับปรุงคุณภาพของแท่งโลหะ ลดปริมาณสิ่งเจือปนในแท่งโลหะที่ทำให้ความเหนียวลดลง และลดปริมาณโซเดียมในโลหะผสมแมกนีเซียมสูงให้เหลือน้อยที่สุด

2) ปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความร้อนและการอัดรีดต่างๆ อย่างเคร่งครัด และควบคุมอุณหภูมิและความเร็วในการอัดรีดให้เหมาะสมตามวัสดุและคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์

3) ปรับปรุงการออกแบบแม่พิมพ์ เพิ่มความยาวของสายพานขนาดแม่พิมพ์ให้เหมาะสม และเพิ่มรัศมีการกลึงของมุมหน้าตัดให้เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การออกแบบสะพานแม่พิมพ์ ห้องบัดกรี และรัศมีมุมจะต้องเหมาะสม

4) ปรับปรุงผลการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของแท่งโลหะ และปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความสม่ำเสมอของโลหะผสม

5) หากเงื่อนไขเอื้ออำนวย ให้ใช้วิธีการต่างๆ เช่น การอัดรีดด้วยการหล่อลื่น การอัดรีดด้วยแม่พิมพ์กรวย หรือการอัดรีดย้อนกลับ เพื่อลดการเปลี่ยนรูปที่ไม่สม่ำเสมอ

6) ตรวจสอบเครื่องมือและอุปกรณ์เป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้ตามปกติ

4.เปลือกส้ม

สาเหตุ:

สาเหตุหลักคือโครงสร้างภายในของผลิตภัณฑ์มีเมล็ดหยาบ โดยทั่วไป ยิ่งเมล็ดหยาบมากเท่าไร ก็จะยิ่งมองเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการยืดออกมาก ข้อบกพร่องของเปลือกส้มประเภทนี้จึงมีโอกาสเกิดขึ้นได้มากขึ้น

วิธีการป้องกัน :

เพื่อป้องกันการเกิดข้อบกพร่องของเปลือกส้ม สิ่งสำคัญคือการเลือกอุณหภูมิการอัดและความเร็วในการอัดที่เหมาะสม และควบคุมการยืดตัว ปรับปรุงโครงสร้างภายในของแท่งโลหะและป้องกันการเกิดเมล็ดหยาบ

5.จุดด่างดำ

สาเหตุ:

เหตุผลหลักคืออัตราการระบายความร้อนที่จุดสัมผัสระหว่างส่วนผนังหนาของโปรไฟล์และแผ่นกันความร้อน (หรือแถบกราไฟต์) น้อยกว่ามาก และความเข้มข้นของสารละลายของแข็งน้อยกว่าที่อื่นอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นโครงสร้างภายในจึงแตกต่างกันและลักษณะที่ปรากฏจึงแสดงเป็นสีเข้ม

วิธีการกำจัด:

วิธีการหลักคือการเสริมความแข็งแกร่งให้กับการระบายความร้อนของโต๊ะระบายและไม่หยุดอยู่แค่ที่เดียวเมื่อไปถึงโต๊ะเลื่อนและแท่นระบายความร้อน เพื่อให้ผลิตภัณฑ์สามารถสัมผัสกับสักหลาดทนความร้อนได้ในตำแหน่งต่างๆ เพื่อปรับปรุงสภาวะการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ

6. ลายกระดาษทิชชู่

สาเหตุ:

เนื่องจากโครงสร้างและองค์ประกอบของชิ้นส่วนที่อัดขึ้นรูปไม่เท่ากัน จึงทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดเส้นคล้ายแถบในทิศทางการอัดขึ้นรูป โดยทั่วไปมักเกิดขึ้นในบริเวณที่ความหนาของผนังเปลี่ยนแปลง ซึ่งสามารถระบุได้จากการกัดกร่อนหรือการชุบอะโนไดซ์ เมื่ออุณหภูมิการกัดกร่อนเปลี่ยนไป แถบอาจหายไปหรือเปลี่ยนแปลงความกว้างและรูปร่างได้ สาเหตุเกิดจากโครงสร้างมหภาคหรือจุลภาคของแท่งโลหะที่ไม่สม่ำเสมอ การทำให้แท่งโลหะเป็นเนื้อเดียวกันไม่เพียงพอ หรือระบบให้ความร้อนที่ไม่ถูกต้องสำหรับการประมวลผลผลิตภัณฑ์อัดขึ้นรูป

วิธีการกำจัด:

1) แท่งโลหะควรจะต้องได้รับการทำให้ละเอียดเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้แท่งโลหะที่มีเนื้อหยาบ

2) ปรับปรุงแม่พิมพ์ เลือกรูปร่างของช่องนำทางที่เหมาะสม และตัดแต่งช่องนำทางหรือสายพานปรับขนาดแม่พิมพ์

7.แนวเชื่อมแนวยาว

สาเหตุ:

สาเหตุหลักเกิดจากความแตกต่างของโครงสร้างระหว่างส่วนที่เชื่อมของการไหลของโลหะและส่วนอื่น ๆ ของโลหะในแม่พิมพ์รีด หรืออาจเกิดจากอุปทานอลูมิเนียมไม่เพียงพอในช่องเชื่อมแม่พิมพ์ระหว่างการรีด

วิธีการกำจัด:

1) ปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างสะพานและช่องเชื่อมของแม่พิมพ์แบบแยกส่วน เช่น การปรับอัตราส่วนการแยกส่วน อัตราส่วนของพื้นที่รูแยกส่วนต่อพื้นที่ผลิตภัณฑ์ที่อัดขึ้นรูป และความลึกของช่องเชื่อม

2) เพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการอัดขึ้นรูปอยู่ที่ระดับหนึ่ง ควรใส่ใจกับความสมดุลระหว่างอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปและความเร็วในการอัดขึ้นรูป

3) ห้ามใช้โซ่หล่อที่มีคราบน้ำมันบนพื้นผิว เพื่อหลีกเลี่ยงการผสมสารหล่อลื่นและสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในรอยเชื่อม

4) ห้ามทาน้ำมันบนกระบอกสูบอัดและแผ่นอัด และควรรักษาให้สะอาด

5) เพิ่มความยาวของวัสดุที่เหลือให้เหมาะสม

8. เส้นเชื่อมแนวนอนหรือเครื่องหมายหยุด

สาเหตุ:

เหตุผลหลักคือในระหว่างการอัดขึ้นรูปอย่างต่อเนื่อง โลหะในแม่พิมพ์จะเชื่อมกับโลหะด้านหน้าของแท่งโลหะที่เพิ่มเข้ามาใหม่ได้ไม่ดีนัก

วิธีการกำจัด:

1) ลับใบมีดของกรรไกรที่ใช้ตัดวัสดุที่เหลือและทำให้ตรง

2) ทำความสะอาดผิวด้านปลายของแท่งโลหะเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันหล่อลื่นและสิ่งแปลกปลอมผสมเข้าไป

3) เพิ่มอุณหภูมิการอัดให้เหมาะสมและอัดอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอ

4) ออกแบบและเลือกแม่พิมพ์เครื่องมือ วัสดุแม่พิมพ์ การประสานขนาด ความแข็งแกร่งและความแข็งอย่างเหมาะสม

9. รอยขีดข่วน รอยขีดข่วน

สาเหตุ:

สาเหตุหลักคือเมื่อผลิตภัณฑ์ถูกขนส่งในแนวนอนจากโต๊ะเลื่อนออกไปยังโต๊ะเลื่อยผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป วัตถุแข็งจะยื่นออกมาจากแท่นระบายความร้อนและทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดรอยขีดข่วน บางส่วนเกิดขึ้นระหว่างการโหลดและการขนส่ง

วิธีการกำจัด:

1) สายพานปรับขนาดแม่พิมพ์ควรจะเรียบและสะอาด และเครื่องมือเปล่าแม่พิมพ์ก็ควรจะเรียบเช่นกัน

2) ตรวจสอบอย่างระมัดระวังเมื่อติดตั้งแม่พิมพ์เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้แม่พิมพ์ที่มีรอยแตกร้าวเล็กๆ ควรใส่ใจกับรัศมีของร่องเมื่อออกแบบแม่พิมพ์

3) ตรวจสอบและขัดสายพานแม่พิมพ์โดยเร็ว ความแข็งของแม่พิมพ์ควรสม่ำเสมอ

4) ตรวจสอบแท่นระบายความร้อนและโต๊ะจัดเก็บผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเป็นประจำ ควรมีความเรียบเพื่อป้องกันไม่ให้มีส่วนที่ยื่นออกมาแข็งๆ ขีดข่วนผลิตภัณฑ์ได้ เส้นทางนำทางสามารถหล่อลื่นได้อย่างเหมาะสม

5) เมื่อทำการโหลด ควรวางสเปเซอร์ที่อ่อนกว่าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และการขนย้ายและการยกควรทำอย่างราบรื่นและระมัดระวัง

10. การกดโลหะ

สาเหตุ:

เหตุผลหลักคือตะกรันอะลูมินาที่เกิดขึ้นในตำแหน่งมีดเปล่าของแม่พิมพ์จะเกาะติดกับผลิตภัณฑ์ที่อัดขึ้นรูปและไหลเข้าไปในโต๊ะระบายหรือโต๊ะเลื่อนออก และถูกกดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่อัดขึ้นรูปโดยลูกกลิ้ง ในระหว่างการชุบอโนไดซ์ จะไม่มีฟิล์มออกไซด์ รอยบุ๋ม หรือหลุมเกิดขึ้นที่บริเวณที่กดโลหะ

วิธีการกำจัด:

1) ปรับเข็มขัดปรับขนาดให้เรียบและลดความยาวเข็มขัดปรับขนาดให้สั้นลง

2) ปรับมีดเปล่าของสายพานปรับขนาด

3) เปลี่ยนเค้าโครงของรูแม่พิมพ์ และพยายามหลีกเลี่ยงการวางพื้นผิวเรียบของผลิตภัณฑ์ไว้ใต้ลูกกลิ้ง และสัมผัสกับลูกกลิ้ง เพื่อป้องกันไม่ให้ตะกรันอะลูมินาถูกกดเข้าไป

4) ทำความสะอาดผิวและปลายแท่งโลหะ และหลีกเลี่ยงเศษโลหะในน้ำมันหล่อลื่น

11. ข้อบกพร่องพื้นผิวอื่นๆ

สาเหตุ:

1) ในระหว่างกระบวนการหลอมและการหล่อ องค์ประกอบทางเคมีจะไม่สม่ำเสมอ โดยมีสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะ รูพรุน และสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ โครงสร้างภายในของฟิล์มออกไซด์หรือโลหะก็จะไม่สม่ำเสมอ

2) ในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป อุณหภูมิและการเปลี่ยนรูปจะไม่สม่ำเสมอ ความเร็วในการอัดขึ้นรูปจะเร็วเกินไป การระบายความร้อนจะไม่สม่ำเสมอ และโครงสร้างจะไม่สม่ำเสมอเมื่อสัมผัสกับกราไฟท์และน้ำมัน

3) การออกแบบแม่พิมพ์ไม่เหมาะสม และการเปลี่ยนผ่านระหว่างมุมคมของแม่พิมพ์ไม่ราบรื่น มีดเปล่ามีขนาดเล็กเกินไปและทำให้โลหะเป็นรอย แม่พิมพ์ได้รับการประมวลผลไม่ดี มีเสี้ยนและไม่ราบรื่น และการชุบไนไตรด์ไม่ดี ความแข็งของพื้นผิวไม่สม่ำเสมอ และสายพานทำงานไม่ราบรื่น

4) ในระหว่างกระบวนการบำบัดพื้นผิว ความเข้มข้นของของเหลวในอ่าง อุณหภูมิ และความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าไม่สมเหตุสมผล และกระบวนการบำบัดการกัดกร่อนของกรดหรือด่างก็ไม่เหมาะสม

วิธีการกำจัด:

1) ควบคุมองค์ประกอบทางเคมี เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหล่อ เสริมสร้างการทำให้บริสุทธิ์ การปรับปรุง และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

2) กระบวนการทำให้แท่งโลหะเป็นเนื้อเดียวกันต้องอาศัยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว

3) ควบคุมอุณหภูมิและความเร็วการอัดอย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเสียรูปสม่ำเสมอ และใช้ความยาวแท่งที่เหมาะสม

4) ปรับปรุงการออกแบบและวิธีการผลิตแม่พิมพ์ เพิ่มความแข็งของสายพานทำงานแม่พิมพ์ และลดความหยาบของพื้นผิว

5) เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการไนไตรด์

6) ควบคุมกระบวนการบำบัดพื้นผิวอย่างเคร่งครัดเพื่อป้องกันความเสียหายรองหรือมลภาวะต่อพื้นผิวในระหว่างการกัดกร่อนของกรดหรือด่าง

เรียบเรียงโดย เมย์ เจียง จาก MAT Aluminum