با توجه به تنوع گسترده پروفیل های آلومینیومی و جریان پیچیده مواد در طول فرآیند اکستروژن، قالب های اکستروژن تحت شرایط بار سختی قرار می گیرند که توسعه محصولات اکستروژن آلومینیوم و طراحی قالب ها را به یک کار چالش برانگیز تبدیل می کند. مدل تولید سنتی که بر-طراحی مبتنی بر تجربه و آزمایش-و{3}}تعمیرات قالبهای خطا تکیه دارد، دیگر نمیتواند نیازهای توسعه اقتصادی مدرن را برآورده کند. در یک اقتصاد بازار که راندمان حیاتی و کیفیت کلیدی است، شرکتهای تولید اکستروژن آلومینیوم بهبود نرخ موفقیت طراحی و پردازش قالب، و همچنین خروجی اکستروژن و بازده محصول نهایی را در اولویت قرار میدهند. در تولید محصولات نیمه تمام آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم، اکستروژن یکی از فرآیندهای اصلی شکلدهی است و کیفیت قالبهای اکستروژن و سرعت اکستروژن مستقیماً بر کیفیت محصول و خروجی شرکتهای اکستروژن آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم تأثیر میگذارد.
در این مورد، چگونگی بهبود بهره وری اکسترودر به یک کار فوری تبدیل شده است. اقدامات زیادی برای افزایش بهره وری از جمله افزایش ظرفیت نصب شده، ارتقای مهارت کارگران و ارتقای استانداردهای مدیریتی وجود دارد که همگی اقدامات عملی و موثری هستند.
1. عوامل اصلی مؤثر بر بازده و کیفیت محصول
1. اهمیت کیفیت میله آلومینیومی
برای پروفیل های آلومینیومی با الزامات کیفیت بالاتر، کیفیت میله های آلومینیومی به طور مستقیم بر کیفیت و خروجی محصول تأثیر می گذارد. شمشهای با کیفیت بالا-که آلیاژی، دانه-تصفیه شده، تصفیه شده و همگن میشوند، میتوانند سایش قالب را کاهش دهند، زمان تولید مؤثر را افزایش دهند، در نتیجه سرعت اکستروژن را بهبود بخشیده و حداکثر بازده را به دست آورند.
2. تجهیزات پیشرفته و کارگران بسیار ماهر پیش نیاز افزایش تولید است
تجهیزات پیشرفته، کارگران بسیار ماهر و مدیریت علمی مدرن نقش مهمی در افزایش خروجی محصولات اکستروژن دارند.
3. اهمیت قالب ها
طراحی قالب معقول، نیتراسیون به موقع برای بهبود سختی و پرداخت سطحی قطعات قالب، کاهش فرکانس تغییر قالب، به حداقل رساندن-زمان غیرمولد، بهبود کیفیت محصول، و کاهش نرخ عیب، همگی برای دستیابی به حداکثر تولید بسیار مهم هستند.
4. رابطه مهم بین کنترل دما و افزایش خروجی
به طور معمول، اگر زمان توقف برنامه ریزی نشده وجود نداشته باشد، حداکثر خروجی عمدتاً توسط سرعت اکستروژن تعیین می شود که توسط چهار عامل محدود می شود که سه مورد از آنها ثابت است. آخرین عامل دما و میزان کنترل آن است که متغیر است.
اولین عامل فشار اکستروژن پرس است. فشار اکستروژن بالاتر امکان اکستروژن صاف را حتی در دمای پایین بیلت فراهم می کند. عامل دوم طراحی قالب است. در طول اکستروژن، اصطکاک بین فلز و دیواره قالب معمولا دمای آلیاژ آلومینیوم عبوری را 35 تا 62 درجه افزایش می دهد. عامل سوم ویژگی های آلیاژ در حال اکسترود است که یک عامل غیرقابل کنترل است که سرعت اکستروژن را محدود می کند. دمای خروجی پروفیل به طور کلی نباید از 540 درجه تجاوز کند. در غیر این صورت، کیفیت سطح مواد کاهش مییابد، نشانههای قالب مشخصتر میشوند و مسائلی مانند چسبندگی آلومینیوم، فرورفتگیها، ریزترکها و پارگی ممکن است رخ دهد. فاکتور نهایی دما و درجه کنترل آن است.
اولاً، اگر پرس اکستروژن نیروی اکستروژن کافی نداشته باشد، اکسترود کردن نرم و یا حتی تجربه گیر کردن قالب دشوار خواهد بود و اکستروژن را غیرممکن میکند. در این حالت می توان دمای بیلت را افزایش داد، اما سرعت اکستروژن باید کمتر باشد تا از بالا رفتن بیش از حد دمای خروجی مواد جلوگیری شود. هر آلیاژ دمای بهینه اکستروژن (بیلت) خاص خود را دارد.
عمل تولید نشان داده است که دمای بیلت به بهترین وجه در حدود 430 درجه حفظ می شود (زمانی که سرعت اکستروژن بیشتر یا مساوی 16 میلی متر بر ثانیه باشد). دمای خروجی قالب پروفیل های آلیاژی 6063 نباید از 500 درجه تجاوز کند و دمای خروجی قالب پروفیل های آلیاژی 6061 در حالت ایده آل بیش از 525 درجه نیست. حتی تغییرات جزئی در دمای خروجی قالب می تواند بر عملکرد و کیفیت محصول تأثیر بگذارد.
روش تولید: دمای بشکه اکستروژن نیز بسیار مهم است. باید توجه ویژه ای به افزایش دما در مرحله پیش گرم کرد و از تنش حرارتی بیش از حد بین لایه ها اجتناب شود. در حالت ایده آل، بشکه اکستروژن و آستر باید به طور همزمان تا دمای کار گرم شوند. سرعت پیش گرمایش نباید از 38 درجه در ساعت تجاوز کند. بهترین روش گرمایش به شرح زیر است: حرارت را تا 235 درجه و 8 ساعت نگه دارید، سپس حرارت را تا 430 درجه ادامه دهید و 4 ساعت قبل از شروع کار نگه دارید. این نه تنها دمای داخلی و خارجی یکنواخت را تضمین می کند، بلکه زمان کافی برای از بین بردن تمام تنش های حرارتی داخلی را نیز فراهم می کند. به طور طبیعی، گرم کردن بشکه اکستروژن در کوره بهترین روش برای پیش گرم کردن است.
در طول فرآیند اکستروژن، دمای بشکه اکستروژن باید 15 تا 40 درجه کمتر از دمای بیلت باشد. اگر سرعت اکستروژن خیلی سریع باشد و باعث شود دمای بشکه اکستروژن بالاتر از دمای بیلت باشد، باید اقداماتی برای کاهش دمای بشکه انجام شود. این نه تنها یک کار مشکل ساز است، بلکه خروجی تولید را نیز کاهش می دهد. در طول افزایش سرعت تولید، گاهی اوقات ممکن است عناصر گرمایشی که توسط ترموکوپل کنترل میشوند قطع شوند، با این حال دمای بشکه اکستروژن همچنان به افزایش خود ادامه میدهد. اگر دمای بشکه اکستروژن از 470 درجه بیشتر شود، میزان عیوب اکستروژن افزایش می یابد. دمای بشکه اکستروژن ایده آل باید با توجه به آلیاژهای مختلف تعیین شود.
هنگام اکسترود کردن پروفیل های سطح-درجه و کیفیت بالا، دمای قالب اکستروژن نیز باید به شدت کنترل شود تا میزان محصولات معیوب ناشی از رنگ ناسازگار سطح کاهش یابد. قالب های اکستروژن ثابت بسیار بهتر از قالب های متحرک هستند زیرا می توانند گرمای بیشتری را جمع کنند که باعث کاهش دما در انتهای بیلت می شود، ناخالصی های وارد شده به پروفیل را کاهش می دهد و به بهبود عملکرد کمک می کند.
دمای قالب نقش مهمی در دستیابی به بازده تولید بالا دارد و به طور کلی نباید کمتر از 430 درجه باشد. از طرف دیگر، نباید خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت، نه تنها ممکن است سختی کاهش یابد، بلکه ممکن است اکسیداسیون نیز عمدتاً در سطح کار رخ دهد. در طول فرآیند گرم کردن قالب، قالب ها نباید خیلی نزدیک به هم قرار گیرند، که باعث ایجاد مانع در گردش هوا می شود. بهتر است از یک کوره{3}}جعبه ای با توری استفاده کنید و هر قالب را در یک محفظه جداگانه قرار دهید.
دمای قالب دمای شمش می تواند در طول فرآیند اکستروژن حدود 40 درجه یا حتی بیشتر افزایش یابد و میزان این افزایش عمدتاً به طراحی قالب بستگی دارد. برای دستیابی به حداکثر خروجی، نباید تمام دماها را نادیده گرفت. هر دما باید ثبت و به شدت کنترل شود تا رابطه بین حداکثر خروجی دستگاه و دماهای مختلف مشخص شود.
در نهایت، همه کارکنان در کارخانه تولید اکستروژن باید به خاطر داشته باشند: کنترل دقیق دما برای افزایش بازده بسیار مهم است.
در نهایت راه های اصلی افزایش خروجی و کیفیت محصول پرس دوم است.
از آنجایی که خروجی و کیفیت محصول عمدتاً به مواد اولیه، تجهیزات و قالبها، تنظیمات پارامترهای فرآیند مناسب و مهارتهای کارگران بستگی دارد، روشهای خاص برای بهبود خروجی و کیفیت محصول و کاهش میزان محصولات معیوب به شرح زیر است:
1. شمشهای باکیفیت-آلیاژی، دانه-تصفیهشده، ریز-دانهشده و همگن را انتخاب کنید.
2. بهینه سازی طراحی قالب، نیتراسیون به موقع برای بهبود سختی و پایان سطح کار قالب، کاهش فرکانس تغییر قالب و به حداقل رساندن زمان غیرمولد-.
3. شمش شمش را طولانی تر کنید تا تعداد پرس های باقی مانده را کاهش دهید.
4. از برش گرم برای افزایش بازده فلز استفاده کنید.
5. اره در اتصالات جوشی پروفیل ها و انتخاب شمش و طول اکستروژن مناسب.
6. دمای شمش را کاهش دهید و سرعت اکستروژن را افزایش دهید تا از دمای خروجی اطمینان حاصل کنید.
