1 Εισαγωγή
Με την ραγδαία ανάπτυξη της βιομηχανίας αλουμινίου και τη συνεχή αύξηση της χωρητικότητας των μηχανών εξώθησης αλουμινίου, έχει αναδυθεί η τεχνολογία της εξώθησης αλουμινίου σε πορώδη καλούπια. Η εξώθηση αλουμινίου σε πορώδη καλούπια βελτιώνει σημαντικά την παραγωγική αποδοτικότητα της εξώθησης και θέτει επίσης υψηλότερες τεχνικές απαιτήσεις στο σχεδιασμό καλουπιών και στις διαδικασίες εξώθησης.
2 Διαδικασία εξώθησης
Η επίδραση της διαδικασίας εξώθησης στην αποδοτικότητα παραγωγής της εξώθησης αλουμινίου από πορώδη καλούπια αντικατοπτρίζεται κυρίως στον έλεγχο τριών πτυχών: θερμοκρασία τυφλού, θερμοκρασία καλουπιού και θερμοκρασία εξόδου.
2.1 Θερμοκρασία κενού
Η ομοιόμορφη θερμοκρασία του τυφλού έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση της εξώθησης. Στην πραγματική παραγωγή, οι μηχανές εξώθησης που είναι επιρρεπείς σε αποχρωματισμό της επιφάνειας θερμαίνονται γενικά χρησιμοποιώντας φούρνους πολλαπλών τυφλών. Οι φούρνοι πολλαπλών τυφλών παρέχουν πιο ομοιόμορφη και πλήρη θέρμανση του τυφλού με καλές μονωτικές ιδιότητες. Επιπλέον, για να εξασφαλιστεί υψηλή απόδοση, χρησιμοποιείται συχνά η μέθοδος «χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλής ταχύτητας». Σε αυτήν την περίπτωση, η θερμοκρασία του τυφλού και η θερμοκρασία εξόδου θα πρέπει να ταιριάζουν απόλυτα με την ταχύτητα εξώθησης, με τις ρυθμίσεις να λαμβάνουν υπόψη τις αλλαγές στην πίεση εξώθησης και την κατάσταση της επιφάνειας του τυφλού. Οι ρυθμίσεις θερμοκρασίας του τυφλού εξαρτώνται από τις πραγματικές συνθήκες παραγωγής, αλλά ως γενική οδηγία, για την εξώθηση πορώδους καλουπιού, οι θερμοκρασίες του τυφλού διατηρούνται συνήθως μεταξύ 420-450°C, με τις επίπεδες μήτρες να ρυθμίζονται ελαφρώς υψηλότερα κατά 10-20°C σε σύγκριση με τις διαιρούμενες μήτρες.
2.2 Θερμοκρασία μούχλας
Με βάση την εμπειρία από την παραγωγή επί τόπου, οι θερμοκρασίες των καλουπιών θα πρέπει να διατηρούνται μεταξύ 420-450°C. Οι υπερβολικοί χρόνοι θέρμανσης μπορούν να οδηγήσουν σε διάβρωση του καλουπιού κατά τη λειτουργία. Επιπλέον, η σωστή τοποθέτηση του καλουπιού κατά τη θέρμανση είναι απαραίτητη. Τα καλούπια δεν πρέπει να στοιβάζονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο, αφήνοντας κάποιο χώρο μεταξύ τους. Το μπλοκάρισμα της εξόδου ροής αέρα του κλιβάνου καλουπιών ή η ακατάλληλη τοποθέτηση μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη θέρμανση και ασυνεπή εξώθηση.
3 Παράγοντες Μούχλας
Ο σχεδιασμός, η επεξεργασία και η συντήρηση του καλουπιού είναι ζωτικής σημασίας για τη διαμόρφωση με εξώθηση και επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα της επιφάνειας του προϊόντος, την ακρίβεια των διαστάσεων και την αποδοτικότητα της παραγωγής. Αντλώντας από τις πρακτικές παραγωγής και τις κοινές εμπειρίες σχεδιασμού καλουπιών, ας αναλύσουμε αυτές τις πτυχές.
3.1 Σχεδιασμός καλουπιού
Η μούχλα αποτελεί το θεμέλιο του σχηματισμού του προϊόντος και παίζει κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό του σχήματος, της ακρίβειας των διαστάσεων, της ποιότητας της επιφάνειας και των ιδιοτήτων του υλικού. Για πορώδη προφίλ καλουπιών με υψηλές απαιτήσεις επιφάνειας, η βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας μπορεί να επιτευχθεί με τη μείωση του αριθμού των οπών εκτροπής και τη βελτιστοποίηση της τοποθέτησης των γεφυρών εκτροπής, ώστε να αποφευχθεί η κύρια διακοσμητική επιφάνεια του προφίλ. Επιπλέον, για επίπεδες μήτρες, η χρήση σχεδιασμού φρεατίου αντίστροφης ροής μπορεί να διασφαλίσει ομοιόμορφη ροή μετάλλου στις κοιλότητες της μήτρας.
3.2 Επεξεργασία Μούχλας
Κατά την επεξεργασία του καλουπιού, η ελαχιστοποίηση της αντίστασης στη ροή του μετάλλου στις γέφυρες είναι ζωτικής σημασίας. Η ομαλή φρεζάρισμα των γεφυρών εκτροπής διασφαλίζει την ακρίβεια των θέσεων των γεφυρών εκτροπής και βοηθά στην επίτευξη ομοιόμορφης ροής μετάλλου. Για προφίλ με υψηλές απαιτήσεις ποιότητας επιφάνειας, όπως τα ηλιακά πάνελ, εξετάστε το ενδεχόμενο αύξησης του ύψους του θαλάμου συγκόλλησης ή χρήσης μιας δευτερεύουσας διαδικασίας συγκόλλησης για να εξασφαλίσετε καλά αποτελέσματα συγκόλλησης.
3.3 Συντήρηση Μούχλας
Η τακτική συντήρηση των καλουπιών είναι εξίσου σημαντική. Το γυάλισμα των καλουπιών και η εφαρμογή συντήρησης με άζωτο μπορούν να αποτρέψουν προβλήματα όπως η ανομοιόμορφη σκληρότητα στις περιοχές εργασίας των καλουπιών.
4 Ποιότητα κενού
Η ποιότητα του ακατέργαστου τεμαχίου έχει καθοριστικό αντίκτυπο στην ποιότητα της επιφάνειας του προϊόντος, στην απόδοση της εξώθησης και στις ζημιές από τη μούχλα. Τα ακατέργαστα τεμάχια κακής ποιότητας μπορούν να οδηγήσουν σε προβλήματα ποιότητας, όπως αυλακώσεις, αποχρωματισμό μετά την οξείδωση και μειωμένη διάρκεια ζωής του καλουπιού. Η ποιότητα του ακατέργαστου τεμαχίου περιλαμβάνει την κατάλληλη σύνθεση και ομοιομορφία των στοιχείων, τα οποία επηρεάζουν άμεσα την απόδοση εξώθησης και την ποιότητα της επιφάνειας.
4.1 Διαμόρφωση Σύνθεσης
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τα προφίλ ηλιακών πάνελ, η σωστή διαμόρφωση Si, Mg και Fe στο εξειδικευμένο κράμα 6063 για την εξώθηση σε πορώδη καλούπια είναι απαραίτητη για την επίτευξη ιδανικής ποιότητας επιφάνειας χωρίς να διακυβεύονται οι μηχανικές ιδιότητες. Η συνολική ποσότητα και η αναλογία Si και Mg είναι κρίσιμες και, με βάση τη μακροχρόνια εμπειρία στην παραγωγή, η διατήρηση του Si+Mg στην περιοχή του 0,82-0,90% είναι κατάλληλη για την επίτευξη της επιθυμητής ποιότητας επιφάνειας.
Στην ανάλυση μη συμμορφούμενων κενών ηλιακών συλλεκτών, διαπιστώθηκε ότι τα ιχνοστοιχεία και οι ακαθαρσίες ήταν ασταθή ή υπερέβαιναν τα όρια, επηρεάζοντας σημαντικά την ποιότητα της επιφάνειας. Η προσθήκη στοιχείων κατά την κραματοποίηση στο τήγμα θα πρέπει να γίνεται με προσοχή, ώστε να αποφεύγεται η αστάθεια ή η περίσσεια ιχνοστοιχείων. Στην ταξινόμηση αποβλήτων της βιομηχανίας, τα απόβλητα εξώθησης περιλαμβάνουν πρωτογενή απόβλητα, όπως υπολείμματα και βασικά υλικά, τα δευτερογενή απόβλητα περιλαμβάνουν απόβλητα μετεπεξεργασίας από εργασίες όπως οξείδωση και ηλεκτροστατική βαφή, και τα προφίλ θερμομόνωσης κατηγοριοποιούνται ως τριτογενή απόβλητα. Τα οξειδωμένα προφίλ θα πρέπει να χρησιμοποιούν ειδικά κενά και γενικά δεν θα προστίθενται απόβλητα όταν τα υλικά είναι επαρκή.
4.2 Διαδικασία Παραγωγής Τυφλών
Για την απόκτηση κενών υψηλής ποιότητας, είναι απαραίτητη η αυστηρή τήρηση των απαιτήσεων της διεργασίας για τη διάρκεια καθαρισμού με άζωτο και τον χρόνο καθίζησης του αλουμινίου. Τα στοιχεία κράματος προστίθενται συνήθως σε μορφή μπλοκ και χρησιμοποιείται σχολαστική ανάμειξη για την επιτάχυνση της διάλυσής τους. Η σωστή ανάμειξη αποτρέπει τον σχηματισμό τοπικών ζωνών υψηλής συγκέντρωσης στοιχείων κράματος.
Σύναψη
Τα κράματα αλουμινίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε οχήματα νέας ενέργειας, με εφαρμογές σε δομικά στοιχεία και μέρη όπως το αμάξωμα, ο κινητήρας και οι τροχοί. Η αυξημένη χρήση κραμάτων αλουμινίου στην αυτοκινητοβιομηχανία οφείλεται στη ζήτηση για ενεργειακή απόδοση και περιβαλλοντική βιωσιμότητα, σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στην τεχνολογία κραμάτων αλουμινίου. Για προφίλ με υψηλές απαιτήσεις ποιότητας επιφάνειας, όπως αλουμινένιες θήκες μπαταριών με πολλές εσωτερικές οπές και υψηλές μηχανικές απαιτήσεις απόδοσης, η βελτίωση της απόδοσης της εξώθησης πορώδους καλουπιού είναι απαραίτητη για να ευδοκιμήσουν οι εταιρείες στο πλαίσιο του ενεργειακού μετασχηματισμού.
Επιμέλεια: May Jiang από το MAT Aluminum
Ώρα δημοσίευσης: 30 Μαΐου 2024
