Processo de extrusão de alumínio
O processo de extrusão da liga de alumínio na verdade começa com o design do produto, porque o design do produto é baseado nos requisitos de uso dados, que determinam muitos parâmetros finais do produto. Como o desempenho do processamento mecânico do produto, desempenho do tratamento de superfície e o uso de requisitos ambientais , essas propriedades e requisitos realmente determinam a escolha da liga de alumínio extrudado.
No entanto, as propriedades do alumínio extrudado são determinadas pela forma do projeto do produto. A forma do produto determina a forma da matriz de extrusão.
Uma vez resolvido o problema de projeto, o processo prático de extrusão é iniciar a extrusão fundida em haste de alumínio, a haste de fundição de alumínio deve ser aquecida antes da extrusão para amolecê-la, as boas barras de fundição de alumínio de aquecimento sheng lingote são colocadas no barril da extrusora dentro e, em seguida, por alto cilindro hidráulico de potência empurrando a haste de extrusão, a extremidade frontal da haste de extrusão tem uma almofada de pressão, tal liga de alumínio macio aquecida em bloco falso sob forte pressão de moldagem de precisão do molde moldagem por extrusão.
É para isso que serve um molde: a forma do produto necessária para a produção.
A imagem é: diagrama esquemático típico de extrusora hidráulica horizontal
A direção da extrusão é da esquerda para a direita
Esta é uma descrição simples da extrusão direta mais amplamente usada hoje. A extrusão indireta é um processo semelhante, mas existem algumas diferenças muito importantes.
No processo de extrusão indireta. A matriz é instalada na barra de extrusão oca, de modo que a matriz é pressionada em direção à barra de alumínio imóvel, forçando a liga de alumínio a extrudar em direção à barra de extrusão oca através da matriz.
Na verdade, o processo de extrusão é semelhante a apertar a pasta de dente. Quando a pressão é aplicada à extremidade fechada do creme dental, o creme dental cilíndrico é espremido através da abertura circular.
Se a abertura for plana, a pasta de dente espremida sai como uma fita.
Claro, formas complexas também podem ser espremidas em aberturas da mesma forma. Por exemplo, os fabricantes de bolo usam tubos com formatos especiais para espremer sorvete e fazer todos os tipos de babados.
Embora você não possa fazer muitos produtos úteis com pasta de dente ou sorvete, não pode espremer alumínio em tubos com os dedos.
Mas você pode usar uma poderosa prensa hidráulica para extrudar alumínio de um determinado formato de molde para produzir uma ampla variedade de produtos úteis de quase todos os formatos.
A figura abaixo (esquerda) mostra a primeira seção da extrusora no início da extrusão. (direito)
O bar
A barra de alumínio é a peça bruta do processo de extrusão. A barra de alumínio utilizada para extrusão pode ser sólida ou oca, geralmente cilíndrica, e seu comprimento é determinado pelo tubo de extrusão.
As hastes de alumínio são geralmente formadas por fundição, forjamento ou forjamento em pó. Geralmente, é feito serrando barras de liga de alumínio com boa composição de liga.
As ligas de alumínio são geralmente compostas de mais de um elemento metálico. Ligas de alumínio extrudado são compostas de elementos vestigiais (geralmente não mais que 5%) (como cobre, magnésio, silício, manganês ou zinco) que melhoram as propriedades do alumínio puro e afetam o processo de extrusão.
O comprimento da barra de alumínio varia de fabricante para fabricante, que é determinado pelo comprimento final necessário, razão de extrusão, comprimento de descarga e permissão de extrusão.
Os comprimentos padrão geralmente variam de 26 polegadas (660 mm) a 72 polegadas (1830 mm). Os diâmetros externos variam de 3 polegadas (76 mm) a 33 polegadas (838 mm), 6 polegadas (155 mm) a 9 polegadas (228 mm).
Processo de extrusão direta
[tarugo] [forno de aquecimento] [prensa de extrusão com matriz] serra [esticador] [revestimento de envelhecimento]
O diagrama ilustra as etapas básicas de extrusão de uma barra de alumínio
Quando a forma do produto final é determinada, a liga de alumínio apropriada é selecionada, a fabricação da matriz de extrusão é concluída e a preparação para o processo de extrusão real é concluída.
Em seguida, pré-aqueça a barra de alumínio e a ferramenta de extrusão. Durante o processo de extrusão, a barra de alumínio é sólida, mas amoleceu no forno.
O ponto de fusão da liga de alumínio é de cerca de 660 ℃. A temperatura de aquecimento típica do processo de extrusão é geralmente maior do que 375 ℃ e pode ser tão alta quanto 500 ℃, dependendo da condição de extrusão do metal.
O processo de extrusão real começa quando a haste de extrusão começa a aplicar pressão na haste de alumínio do lingote.
Diferentes prensas hidráulicas são projetadas para espremer de 100 a 15.000 toneladas. Essa pressão de extrusão determina o tamanho da extrusão produzida pela máquina de extrusão.
As especificações do produto extrudado são indicadas pelo tamanho máximo da seção transversal do produto, às vezes também pelo diâmetro circunferencial do produto.
Quando a extrusão apenas começa, a barra de alumínio é submetida à força de reação do molde e torna-se mais curta e espessa, até que a expansão da barra de alumínio seja restringida pela parede do tambor do lingote;
Então, à medida que a pressão continua aumentando, o metal macio (ainda sólido) não tem lugar para fluir e começa a ser espremido do orifício de formação do molde para a outra extremidade do molde, formando o perfil.
Cerca de 10% da barra de alumínio (incluindo a pele da barra de alumínio) é deixada no barril do lingote, o produto de extrusão é cortado do molde e o metal restante no barril do lingote é limpo e reciclado. Depois que o produto sai do molde, o processo subsequente é que o produto da extrusão a quente é temperado, usinado e envelhecido.
Quando o alumínio aquecido é extrudado do molde através do cilindro de lingote, o metal no centro da barra de alumínio flui mais rápido do que a borda. Como mostra a faixa preta na ilustração, o metal ao redor das bordas é deixado para trás para ser reciclado conforme um remanescente.
A taxa de extrusão depende da liga que está sendo comprimida e do formato do orifício de saída da matriz. O uso de ligas duras para comprimir materiais de formas complexas pode demorar até 1 a 2 pés por minuto. Com ligas macias, as formas simples podem ser comprimidas a 180 pés por minuto ou mais.
O comprimento do produto de extrusão depende da barra de alumínio e do orifício de saída do molde. Uma extrusão contínua pode produzir um produto de até 200 pés de comprimento. A última extrusão de moldagem, quando o produto extrudado sai da extrusora, é colocado na lâmina (equivalente à correia transportadora);
De acordo com a liga diferente, a extrusão sai do modo de resfriamento do produto: dividido em resfriamento natural, resfriamento a ar ou água, mas têmpera. Esta é uma etapa fundamental para garantir o desempenho metalográfico do produto após o envelhecimento. O produto extrudado é então transferido para uma cama fria.
Endireitar
Após a têmpera (resfriamento), o produto extrudado é endireitado e endireitado por uma maca ou alisador (o estiramento também é classificado como trabalho a frio após a extrusão). Por fim, o produto é transferido para a serra pelo dispositivo de transporte.
Serrar
O corte típico do produto acabado é o corte de um produto em um comprimento comercial específico. As serras circulares são as mais amplamente usadas hoje, como as serras de braço rotativo que cortam pedaços longos de material extrudado verticalmente.
Existem também serras cortadas da parte superior do perfil (como serra de esquadria elétrica). Também a mesa de serra útil, a mesa de serra é com uma lâmina de serra de disco de baixo para cima para cortar o produto, e então a lâmina de serra de volta para a parte inferior da mesa para o próximo ciclo.
Uma serra circular acabada típica tem 16-20 polegadas de diâmetro e mais de 100 dentes de carboneto. Lâminas de serra grandes são usadas para extrusoras de grande diâmetro.
A máquina de serra autolubrificante está equipada com um sistema que fornece lubrificante para o dente de serra para garantir uma eficiência de corte ideal e a superfície da serra.
Uma prensa automática mantém as seções no lugar para serrar e os resíduos da serra são coletados para reciclagem.
Envelhecimento:
Alguns produtos extrudados requerem envelhecimento para atingir resistência ideal, por isso também é chamado de envelhecimento. O envelhecimento natural é realizado à temperatura ambiente. O envelhecimento artificial é realizado no forno de envelhecimento. Tecnicamente, é chamado de tratamento térmico de fase intensiva de precipitação.
Quando o perfil é extrudado da extrusora, o perfil se torna semissólido. Mas logo se torna sólido quando é resfriado ou temperado (seja resfriado a ar ou água).
Ligas de alumínio não tratadas termicamente (como ligas de alumínio com adição de magnésio ou manganês) são fortalecidas pelo envelhecimento natural e trabalho a frio. A liga de alumínio tratável pelo calor (como liga de alumínio com cobre, zinco, magnésio + silício) pode obter melhor resistência e dureza afetando o tratamento térmico da estrutura metalográfica da liga.
Além disso, o envelhecimento consiste em separar uniformemente as partículas da fase reforçada para obter o limite de elasticidade, dureza e elasticidade máximos da liga especial.
Fardos
Quer seja no forno de envelhecimento ou envelhecimento à temperatura ambiente, após o envelhecimento completo, o perfil é transferido para o tratamento de superfície ou oficina de processamento profundo ou fardos prontos para transporte para o cliente.
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Horário da postagem: 20 mar-2020