ალუმინის ექსტრუზიის პროცესი და ტექნიკური კონტროლის წერტილები

ზოგადად, უფრო მაღალი მექანიკური თვისებების მისაღწევად, უნდა შეირჩეს უფრო მაღალი ექსტრუზიის ტემპერატურა. თუმცა, 6063 შენადნობის შემთხვევაში, როდესაც ექსტრუზიის ზოგადი ტემპერატურა 540°C-ზე მაღალია, პროფილის მექანიკური თვისებები აღარ გაიზრდება, ხოლო როდესაც ის 480°C-ზე დაბალია, დაჭიმვის სიმტკიცე შეიძლება არაკვალიფიციური იყოს.
თუ ექსტრუზიის ტემპერატურა ძალიან მაღალია, პროდუქტზე ალუმინის ყალიბზე მიწებების გამო ბუშტები, ბზარები, ზედაპირული ნაკაწრები და ბურუსებიც კი გაჩნდება. ამიტომ, მაღალი ზედაპირის ხარისხის პროდუქციის მისაღებად, ხშირად გამოიყენება შედარებით დაბალი ექსტრუზიის ტემპერატურა.
კარგი აღჭურვილობა ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორია ალუმინის ექსტრუზიის წარმოების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, განსაკუთრებით ალუმინის ექსტრუდერის სამი ძირითადი ნაწილი, ალუმინის ღეროების გამათბობელი ღუმელი და ყალიბის გამათბობელი ღუმელი. გარდა ამისა, ყველაზე მნიშვნელოვანია შესანიშნავი ექსტრუზიის ოპერატორის ყოლა.
თერმული ანალიზი
ალუმინის ღეროები და ღეროები ექსტრუზიამდე წინასწარ უნდა გაცხელდეს სოლვუსის ტემპერატურასთან მიახლოებული ტემპერატურის მისაღწევად, რათა ალუმინის ღეროში არსებული მაგნიუმი თანაბრად დნება და ალუმინის მასალაში გადაედინება. როდესაც ალუმინის ღერო ექსტრუდერში თავსდება, ტემპერატურა დიდად არ იცვლება.
როდესაც ექსტრუდერი ირთვება, ექსტრუდირებული ღეროს უზარმაზარი ბიძგი ძალა დარბილებულ ალუმინის მასალას ჭრილის ნახვრეტიდან გამოდევნის, რაც დიდ ხახუნს წარმოქმნის, რომელიც ტემპერატურად გარდაიქმნება, რის გამოც ექსტრუდირებული პროფილის ტემპერატურა სოლვუსის ტემპერატურას აღემატება. ამ დროს მაგნიუმი დნება და ირგვლივ მიედინება, რაც უკიდურესად არასტაბილურია.
როდესაც ტემპერატურა მომატებულია, ის არ უნდა იყოს მყარი ნაწილაკების ტემპერატურაზე მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ალუმინიც დნება და პროფილის ფორმირება შეუძლებელი იქნება. 6000 სერიის შენადნობის მაგალითის სახით, ალუმინის ღეროს ტემპერატურა უნდა შენარჩუნდეს 400-540°C-ს შორის, სასურველია 470-500°C-ს შორის.
თუ ტემპერატურა ძალიან მაღალია, ეს გამოიწვევს გახევას, თუ ძალიან დაბალია, ექსტრუზიის სიჩქარე შემცირდება და ექსტრუზიის შედეგად წარმოქმნილი ხახუნის უმეტესი ნაწილი სითბოდ გარდაიქმნება, რაც ტემპერატურის მატებას გამოიწვევს. ტემპერატურის მატება ექსტრუზიის სიჩქარისა და ექსტრუზიის წნევის პროპორციულია.
გამოსასვლელი ტემპერატურა უნდა შენარჩუნდეს 550-575°C-ს შორის, სულ მცირე 500-530°C-ზე მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ალუმინის შენადნობში მაგნიუმი ვერ გადნება და გავლენას მოახდენს ლითონის თვისებებზე. თუმცა, ის არ უნდა იყოს მყარი ნაწილაკების ტემპერატურაზე მაღალი, რადგან ძალიან მაღალი გამოსასვლელი ტემპერატურა გამოიწვევს გახევას და გავლენას მოახდენს პროფილის ზედაპირის ხარისხზე.
ალუმინის ღეროს ოპტიმალური ექსტრუზიის ტემპერატურა უნდა დარეგულირდეს ექსტრუზიის სიჩქარესთან ერთად ისე, რომ ექსტრუზიის ტემპერატურის სხვაობა არ იყოს სოლვუსის ტემპერატურაზე დაბალი და არ იყოს სოლიდუსის ტემპერატურაზე მაღალი. სხვადასხვა შენადნობებს განსხვავებული სოლვუსის ტემპერატურა აქვთ. მაგალითად, 6063 შენადნობის სოლვუსის ტემპერატურაა 498°C, ხოლო 6005 შენადნობის - 510°C.
ტრაქტორის სიჩქარე
ტრაქტორის სიჩქარე წარმოების ეფექტურობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია. თუმცა, ტრაქტორის სიჩქარეზე შეიძლება გავლენა იქონიოს სხვადასხვა პროფილმა, ფორმებმა, შენადნობებმა, ზომებმა და ა.შ., რომელთა განზოგადება შეუძლებელია. თანამედროვე დასავლური ექსტრუზიის პროფილის ქარხნებს შეუძლიათ ტრაქტორის სიჩქარის მიღწევა წუთში 80 მეტრის.
ექსტრუზიული ღეროების ბრუნვის სიჩქარე პროდუქტიულობის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია. ის იზომება წუთში მილიმეტრებში და წარმოების ეფექტურობის შესწავლისას ექსტრუზიული ღეროების ბრუნვის სიჩქარე ხშირად უფრო საიმედოა, ვიდრე ტრაქტორის ბრუნვის სიჩქარე.
ყალიბის ტემპერატურა ძალიან მნიშვნელოვანია ექსტრუდირებული პროფილების ხარისხისთვის. ექსტრუზიამდე ყალიბის ტემპერატურა დაახლოებით 426°C-ზე უნდა შენარჩუნდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ადვილად გაიჭედება ან თუნდაც დააზიანებს ყალიბს. გაქრობის მიზანია შენადნობის ელემენტის, მაგნიუმის „გაყინვა“, არასტაბილური მაგნიუმის ატომების სტაბილიზაცია და მათი დალექვის თავიდან აცილება, პროფილის სიმტკიცის შესანარჩუნებლად.
ჩაქრობის სამი ძირითადი მეთოდია: ჰაერით გაგრილება, წყლით ნისლით გაგრილება და წყლის ავზის გაგრილება. გამოყენებული ჩაქრობის ტიპი დამოკიდებულია ექსტრუზიის სიჩქარეზე, სისქესა და პროფილის საჭირო ფიზიკურ თვისებებზე, განსაკუთრებით კი სიმტკიცის მოთხოვნებზე. შენადნობის ტიპი შენადნობის სიმტკიცისა და ელასტიურობის თვისებების ყოვლისმომცველი მაჩვენებელია. ალუმინის შენადნობების ტიპები დეტალურად არის განსაზღვრული ამერიკის ალუმინის ასოციაციის მიერ და არსებობს ხუთი ძირითადი მდგომარეობა:
F ნიშნავს „როგორც დამზადებულია“.
O ნიშნავს „გახურებულ, დამუშავებულ პროდუქტებს“.
T ნიშნავს, რომ ის „თერმულად დამუშავებულია“.
W ნიშნავს, რომ მასალა გაიარა ხსნარით თერმული დამუშავება.
H ეხება თერმულად არა-დამუშავებად შენადნობებს, რომლებიც „ცივად დამუშავებულია“ ან „დეფორმაციით გამაგრებულია“.
ტემპერატურა და დრო ორი ინდექსია, რომლებიც ხელოვნური დაბერების მკაცრ კონტროლს საჭიროებს. ხელოვნური დაბერების ღუმელში ტემპერატურა ყველა ნაწილში ერთნაირი უნდა იყოს. მიუხედავად იმისა, რომ დაბალ ტემპერატურაზე დაბერებამ შეიძლება გააუმჯობესოს პროფილების სიმტკიცე, საჭირო დრო შესაბამისად უნდა გაიზარდოს. ლითონის საუკეთესო ფიზიკური თვისებების მისაღწევად აუცილებელია შესაბამისი ალუმინის შენადნობის და მისი ოპტიმალური ფორმის შერჩევა, შესაბამისი ჩაქრობის რეჟიმის გამოყენება, შესაბამისი დაბერების ტემპერატურისა და დაბერების დროის კონტროლი მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად. მოსავლიანობა წარმოების ეფექტურობის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ინდექსია. თეორიულად შეუძლებელია 100%-იანი მოსავლიანობის მიღწევა, რადგან კონდახები მასალას მოწყვეტს ტრაქტორებისა და საკაცეების მოჭერის კვალის გამო.
რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან