En xeral, para obter mellores propiedades mecánicas, débese escoller unha temperatura de extrusión máis alta. Non obstante, para a aliaxe 6063, cando a temperatura xeral de extrusión é superior a 540 °C, as propiedades mecánicas do perfil xa non aumentan, e cando é inferior a 480 °C, a resistencia á tracción pode non estar cualificada.
Se a temperatura de extrusión é demasiado alta, aparecerán burbullas, gretas, rabuñaduras superficiais e mesmo rebabas no produto debido á adherencia do aluminio ao molde. Polo tanto, para obter produtos con alta calidade superficial, adoitan empregarse temperaturas de extrusión relativamente baixas.
Un bo equipamento tamén é o punto clave para mellorar a eficiencia da produción da extrusión de aluminio, especialmente as tres pezas principais: a extrusora de aluminio, o forno de quecemento de varillas de aluminio e o forno de quecemento de moldes. Ademais, o máis importante é ter un excelente operador de extrusión.
Análise térmica
As barras e varillas de aluminio deben prequecerse antes da extrusión para alcanzar unha temperatura próxima á temperatura de solvus, de xeito que o magnesio da varilla de aluminio poida fundirse e fluír uniformemente no material de aluminio. Cando a varilla de aluminio se introduce na extrusora, a temperatura non cambia moito.
Cando a extrusora arranca, a enorme forza de empuxe da varilla de extrusión expulsa o material de aluminio brando do orificio da matriz, o que xera moita fricción, que se converte en temperatura, de xeito que a temperatura do perfil extruído supera a temperatura de solvus. Neste momento, o magnesio fúndese e flúe, o que é extremadamente inestable.
Cando se eleva a temperatura, non debe ser superior á temperatura de solidus, se non, o aluminio tamén se fundirá e o perfil non se poderá formar. Tomando como exemplo a aliaxe da serie 6000, a temperatura da varilla de aluminio debe manterse entre 400-540 °C, preferiblemente 470-500 °C.
Se a temperatura é demasiado alta, provocará roturas; se é demasiado baixa, a velocidade de extrusión reducirase e a maior parte da fricción xerada pola extrusión converterase en calor, o que provocará un aumento da temperatura. O aumento da temperatura é proporcional á velocidade de extrusión e á presión de extrusión.
A temperatura de saída debe manterse entre 550 e 575 °C, polo menos por riba de 500 e 530 °C; se non, o magnesio da aliaxe de aluminio non se pode fundir e afectar as propiedades do metal. Pero non debe ser superior á temperatura de solidus, xa que unha temperatura de saída demasiado alta causará roturas e afectará á calidade da superficie do perfil.
A temperatura óptima de extrusión da varilla de aluminio debe axustarse en combinación coa velocidade de extrusión para que a diferenza de temperatura de extrusión non sexa inferior á temperatura de solvus nin superior á temperatura de solidus. As diferentes aliaxes teñen diferentes temperaturas de solvus. Por exemplo, a temperatura de solvus da aliaxe 6063 é de 498 °C, mentres que a da aliaxe 6005 é de 510 °C.
Velocidade do tractor
A velocidade do tractor é un indicador importante da eficiencia da produción. Non obstante, os diferentes perfís, formas, aliaxes, tamaños, etc. poden afectar a velocidade do tractor, o que non se pode xeneralizar. As fábricas occidentais modernas de perfís de extrusión poden alcanzar unha velocidade do tractor de 80 metros por minuto.
A velocidade da varilla de extrusión é outro indicador importante da produtividade. Mídese en milímetros por minuto e a velocidade da varilla de extrusión adoita ser máis fiable que a velocidade do tractor ao estudar a eficiencia da produción.
A temperatura do molde é moi importante para a calidade dos perfís extruídos. A temperatura do molde debe manterse a uns 426 °C antes da extrusión, xa que se non, pode atascarse ou mesmo danarse facilmente o molde. O propósito do arrefriamento rápido é "conxelar" o magnesio, o elemento de aliaxe, estabilizando os átomos de magnesio inestables e impedindo que se asenten, para manter a resistencia do perfil.
Tres métodos principais de temple inclúen: refrixeración por aire, refrixeración por néboa de auga e refrixeración por tanque de auga. O tipo de temple empregado depende da velocidade de extrusión, o grosor e as propiedades físicas requiridas do perfil, especialmente os requisitos de resistencia. O tipo de aliaxe é unha indicación completa da dureza e as propiedades elásticas da aliaxe. Os tipos de aliaxe de aluminio foron especificados en detalle pola Asociación Americana do Aluminio e existen cinco estados básicos:
F significa "tal como foi fabricado".
O significa "produtos forxados recocidos".
T significa que foi "tratado termicamente".
W significa que o material foi tratado termicamente en solución.
H refírese a aliaxes non tratables termicamente que son "traballadas en frío" ou "endurecidas por deformación".
A temperatura e o tempo son dous índices que requiren un control estrito do envellecemento artificial. No forno de envellecemento artificial, todos os aspectos da temperatura deben ser iguais. Aínda que o envellecemento a baixa temperatura pode mellorar a resistencia dos perfís, o tempo necesario tería que aumentar en consecuencia. Para acadar as mellores propiedades físicas dos metais, é necesario seleccionar a aliaxe de aluminio axeitada e a súa forma óptima, usar o modo de temple axeitado, controlar a temperatura e o tempo de envellecemento axeitados para mellorar o rendemento. O rendemento é outro índice importante da eficiencia da produción. Teoricamente, é imposible acadar un rendemento do 100 %, porque as culatas cortarán o material debido ás marcas de pinzamento dos tractores e as estiradoras.
Editado por May Jiang de MAT Aluminum
Data de publicación: 05-06-2023
