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擠壓鋁型材表面毛刺形成原因及預防方法!

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-10-25  瀏覽次數:17
核心提示:,常見的缺陷是比較直觀的:如彎曲、扭擰、磕碰、夾渣等。而表面吸附毛刺缺陷,不仔細觀察或手摸較難發現,

在鋁型材的擠壓生產中,常見的缺陷是比較直觀的:如彎曲、扭擰、磕碰、夾渣等。而表面吸附毛刺缺陷,不仔細觀察或手摸較難發現,但它嚴重影響后續氧化、電泳等型材的表面質量,很難去除掉,嚴重影響裝飾型材的表面。因此,要在擠壓生產實踐中不斷地觀察分析,總結其成因,及時采取措施,以減少或杜絕這種缺陷的出現。  一、表面毛刺的表現  在擠壓鋁型材生產中,型材吸附毛刺經過仔細觀察或用手在型材表面上滑動,都會發現。在鋸切裝筐工序,用風吹或擦拭,大部分的毛刺可以去掉。但還是有一部分由于靜電原因仍吸附在型材表面上。經時效處理后,這些毛刺顆粒更加緊密粘附在型材表面。在型材表面預處理工序,由于槽液濃度的影響,有的可以去除掉,但在型材表面形成小麻坑,有的去除不掉,則形成凸起。   

微信圖片_20191018103622.jpg  擠壓型材表面出現的顆粒狀毛刺分為四種:(1)鋁棒中的雜質,如:精煉不充分遺留的金屬夾雜物和非金屬夾雜物。(2)時效爐內的灰塵附著。(3)鋁棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高溫下析出,使金屬塑性降低,抗拉強度降低,產生顆粒狀毛刺。  二、毛刺的形成原因 (1)擠壓工藝的影響 擠壓工藝參數的選擇正確與否也是影響顆粒狀冒充的重要因素。擠壓溫度越高、擠壓速度過快,毛刺就越多,原因是由于溫度高、速度快,型材流動速度增加,模具變形的程度增加,金屬的流動加快,金屬的變形抗力相對減弱,更易形成粘鋁現象;對大的擠壓系數來說,金屬的變形抗力相對增加了,死區相對增大,提高了形成粘鋁的條件,形成“吸附顆粒”的概率增加;鑄棒加熱溫度與模具溫度之差過大,也易造成顆粒狀毛刺問題。  (2)鑄棒質量的影響 由于高溫鑄造,鑄造速度快,冷卻強度大,造成合金中的β相AlFeSi不能及時轉變為球狀α相AlFeSi,由于β相AlFeSi在合金中呈現針狀組織,硬度高、塑性差,抗拉強度很低,在高溫擠壓時不僅會誘發擠壓裂紋,而且會產生顆粒狀毛刺,這種毛刺不易清理,手感強烈,顆粒附近常伴隨有蝌蚪狀拖尾,在金相顯微鏡下觀察,呈現灰褐色,成分中富含鐵元素。    鋁棒中的雜質影響,鋁棒在熔鑄過程中,精煉不充分,泥土、精煉劑、覆蓋劑以及粉末涂料和氧化膜夾雜等混入棒中,這些物質在擠壓過程中,使金屬的塑性和抗拉強度顯著降低,極易產生顆粒狀毛刺。棒的組織缺陷常見的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有這些鑄棒缺陷有一個共同點,就是與鑄棒基體焊合不好,造成了基體流動的不連續性,在擠壓過程中,夾渣極易從基體中分離出來,通過模具的工作帶時,粘附在入口端,形成粘鋁,并不斷被流動的金屬拉出,極易產生顆粒狀毛刺。  (3)模具的影響   在擠壓生產中,模具是在高溫高壓的狀態下工作的,受壓力和溫度的影響,模具產生彈性變形。模具工作帶由開始平行于擠壓方向,受到壓力后,只有工作帶的刃口部分接觸鋁型材形成的粘鋁。在粘鋁的形成過程中,不斷有顆粒被型材帶出,粘附在型材表面上,形成了毛刺。     我們現在使用的擠壓模具以平面模居多,在鑄棒不剝皮的情況下,鑄棒表面及內在的雜質堆積在模具內金屬流動的死區,隨著擠壓鑄棒的推進及擠壓根數的增多,死區的雜質也在不斷的變化,有一部分被正常流動的金屬帶出,堆積在工作帶變形后的空間內。有的被型材拉脫,形成了毛刺。因此,模具是造成毛刺的關鍵因素。另外工模具表面的粗糙度越高、工作帶表面的硬度越低,也是造成粘鋁,形成顆粒狀毛刺原因之一。    還有空氣中的塵埃、水、油污等強烈附著于鋁型材表面,原因是熱的鋁型材遇到灰塵后粘附,發生化學反應并產生膠狀物質,在時效過程中又與爐中的灰塵結合,生成較大的顆粒狀毛刺,在隨后的氧化、電泳、噴涂過程中不易清除。  三、減少毛刺的措施 (1)模具設計、制造、使用應注意的問題 ①模具的設計必須滿足剛度、強度的計算要求,以達到減少模具在受壓時的彈性變形量。工作帶的長短、空刀形式、焊合室形式等,都要考慮參數選擇值。 ②模具在制造過程中,要減少制造誤差,避免尖角存在。 ③模具在使用時,一定要加裝和選用合適的模墊、剪切墊。 ④模具都要經過氮化處理后,方可上機。 ⑤修模、光模時,要注意工作帶的平行、表面粗糙度以及組合模裝配的配合尺寸,把緊螺栓。  (2)選擇合適的擠壓參數根據擠壓系數、型材斷面情況、模具情況、設備情況等,選擇的擠壓溫度、鑄棒加熱溫度、模具溫度以及擠壓速度,并在生產過程中,不斷調整這些參數。這些都是消除或減少“吸附顆粒”的主要措施。  (3)提高鑄棒的質量在鑄棒的鑄造過程中,采用細化晶粒工藝,采取有效的技術措施減少鑄棒的夾渣、疏松、晶粒粗大等缺陷,對鑄棒進行均勻化處理。同時加強質量監控。  (4)對所有工作現場采取“6S”現場管理,提高環境質量,對鑄棒表面清理,減少灰渣灰塵附著,杜絕“跑冒滴漏",及時清理型材表面的灰塵,盡可能減少灰塵附著。 

 
 
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