Làm thế nào để đùn nhôm hoạt động?

Quy trình đùn nhôm

Quá trình đùn hợp kim nhôm thực sự bắt đầu với thiết kế sản phẩm, vì thiết kế sản phẩm dựa trên các yêu cầu sử dụng nhất định, xác định nhiều thông số cuối cùng của sản phẩm. , những đặc tính và yêu cầu này thực sự xác định sự lựa chọn của hợp kim nhôm ép đùn.

Tuy nhiên, các đặc tính của nhôm đùn được quyết định bởi hình dạng thiết kế của sản phẩm. Hình dạng của sản phẩm quyết định hình dạng của khuôn đùn.

Khi đã giải quyết được vấn đề thiết kế, quy trình đùn thực tế đang bắt đầu đùn đúc trong thanh nhôm, thanh đúc nhôm phải được làm nóng trước khi đùn để làm mềm nó, nung nóng thanh đúc nhôm tốt được đưa vào thùng máy đùn bên trong, và sau đó cao trợ lực xi lanh thủy lực đẩy thanh đùn, đầu trước của thanh đùn có một đệm áp suất, hợp kim nhôm mềm được nung nóng trong khối giả dưới áp lực mạnh từ quá trình đúc đùn khuôn chính xác.

Đây là khuôn dùng để làm: hình dạng của sản phẩm cần thiết để sản xuất.

Schematic diagram of a typical horizontal hydraulic extruder

Hình ảnh là: sơ đồ máy đùn thủy lực ngang điển hình

Hướng đùn từ trái sang phải

Đây là một mô tả đơn giản về phương pháp ép đùn trực tiếp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Đùn gián tiếp là một quá trình tương tự, nhưng có một số điểm khác biệt rất quan trọng.

Trong quá trình ép đùn gián tiếp, khuôn được lắp trên thanh đùn rỗng, sao cho khuôn được ép về phía thanh nhôm cố định trống, buộc hợp kim nhôm phải đùn về phía thanh đùn rỗng qua khuôn.

Trên thực tế, quá trình ép đùn tương tự như ép kem đánh răng. Khi dùng áp lực tác động vào đầu đóng của que tăm, que tăm hình trụ sẽ bị ép qua lỗ tròn.

Nếu lỗ mở bằng phẳng, kem đánh răng được ép chặt sẽ chảy ra dưới dạng một dải ruy băng.

Tất nhiên, các hình dạng phức tạp cũng có thể được ép ra ở các lỗ có hình dạng tương tự, ví dụ như các nhà sản xuất bánh sử dụng các ống có hình dạng đặc biệt để ép kem để làm các loại diềm.

Mặc dù bạn không thể tạo ra nhiều sản phẩm hữu ích với kem đánh răng hoặc kem, nhưng bạn không thể dùng ngón tay bóp nhôm thành ống.

Nhưng bạn có thể sử dụng một máy ép thủy lực mạnh mẽ để đùn nhôm từ một hình dạng khuôn nhất định để tạo ra nhiều loại sản phẩm hữu ích với hầu hết mọi hình dạng.

Hình bên dưới (bên trái) cho thấy phần đầu tiên của máy đùn khi bắt đầu ép đùn. (đúng)

aluminum extrusion profiles

Thanh

Thanh nhôm là phần trống của quá trình ép đùn. Thanh nhôm được sử dụng để đùn có thể đặc hoặc rỗng, thường là hình trụ và chiều dài của nó được xác định bởi ống đùn.

Thanh nhôm thường được tạo thành bằng cách đúc, hoặc bằng cách rèn hoặc rèn bột, nó thường được tạo ra bằng cách cưa các thanh hợp kim nhôm có thành phần hợp kim tốt.

Hợp kim nhôm thường được tạo thành từ nhiều hơn một nguyên tố kim loại. Hợp kim nhôm ép đùn được tạo thành từ các nguyên tố dạng vết (thường không quá 5%) (như đồng, magiê, silic, mangan hoặc kẽm) giúp cải thiện các đặc tính của nhôm nguyên chất và ảnh hưởng đến quá trình đùn.

Chiều dài của thanh nhôm khác nhau giữa các nhà sản xuất, được xác định bởi chiều dài yêu cầu cuối cùng, tỷ lệ đùn, chiều dài xả và cho phép đùn.

Chiều dài tiêu chuẩn thường từ 26 inch (660mm) đến 72 inch (1830mm). Đường kính ngoài từ 3 inch (76mm) đến 33 inch (838mm), 6 inch (155 mm) đến 9 inch (228 mm).

Quy trình đùn trực tiếp

[phôi] [thiết bị gia nhiệt] [máy ép đùn với khuôn] cưa [chất tạo lớp] [lão hóa quá mức]

Sơ đồ minh họa các bước cơ bản của việc đùn một thanh nhôm

 

Direct extrusion process

Khi hình dạng sản phẩm cuối cùng được xác định, hợp kim nhôm thích hợp được chọn, quá trình sản xuất khuôn đùn được hoàn thành và việc chuẩn bị cho quá trình đùn thực tế được hoàn thành.

Sau đó làm nóng thanh nhôm và dụng cụ đùn. Trong quá trình ép đùn, thanh nhôm ở trạng thái rắn, nhưng đã mềm ra trong lò.

Điểm nóng chảy của hợp kim nhôm là khoảng 660 ℃. Nhiệt độ gia nhiệt điển hình của quá trình đùn ép thường lớn hơn 375 ℃ và có thể cao tới 500 ℃, tùy thuộc vào điều kiện đùn của kim loại.

Quá trình đùn ép thực sự bắt đầu khi thanh đùn bắt đầu tạo áp lực lên thanh nhôm trong thỏi.

Các máy ép thủy lực khác nhau được thiết kế để ép mọi nơi từ 100 tấn đến 15.000 tấn. Áp suất đùn này xác định kích thước của đùn được tạo ra bởi máy đùn.

Thông số kỹ thuật của sản phẩm đùn được biểu thị bằng kích thước tiết diện tối đa của sản phẩm, đôi khi cũng bằng đường kính chu vi của sản phẩm.

Khi vừa mới bắt đầu ép đùn, thanh nhôm chịu phản lực của khuôn và trở nên ngắn hơn và dày hơn, cho đến khi sự giãn nở của thanh nhôm bị hạn chế bởi thành thùng phôi;

Sau đó, khi áp suất tiếp tục tăng, kim loại mềm (vẫn còn rắn) không có chỗ để chảy và bắt đầu bị ép ra khỏi lỗ tạo khuôn của khuôn đến đầu kia của khuôn, tạo thành biên dạng.

Khoảng 10% thanh nhôm (bao gồm cả vỏ thanh nhôm) được để lại trong thùng phôi, sản phẩm đùn được cắt ra khỏi khuôn, và kim loại còn lại trong thùng phôi được làm sạch và tái chế. Sau khi sản phẩm rời khỏi khuôn, quá trình tiếp theo là sản phẩm đùn nóng được dập tắt, gia công và già hóa.

Khi nhôm được nung nóng được đùn ra khỏi khuôn qua hình trụ thỏi, kim loại ở trung tâm của thanh nhôm chảy nhanh hơn mép. Như sọc đen trong hình minh họa, kim loại xung quanh các cạnh bị bỏ lại sẽ được tái chế như một tàn dư.

 

aluminum alloy extrusion

Tốc độ đùn phụ thuộc vào hợp kim được ép và hình dạng của lỗ thoát khuôn. Sử dụng hợp kim cứng để ép các vật liệu có hình dạng phức tạp có thể chậm đến 1-2 feet / phút, với hợp kim mềm, các hình dạng đơn giản có thể ép đến 180 feet / phút hoặc hơn.

Chiều dài của sản phẩm đùn phụ thuộc vào thanh nhôm và lỗ thoát khuôn. Đùn ép liên tục có thể tạo ra một sản phẩm dài tới 200 feet. Đùn ép mới nhất, khi sản phẩm đùn rời khỏi máy đùn được đặt trên máng trượt (tương đương với băng tải);

Theo hợp kim khác nhau, việc ép đùn ra khỏi chế độ làm mát sản phẩm: được chia thành làm mát tự nhiên, làm mát bằng không khí hoặc nước nhưng làm nguội. Đây là bước quan trọng để đảm bảo hiệu suất kim loại của sản phẩm sau khi lão hóa. Sản phẩm đùn sau đó được chuyển sang một chiếc giường lạnh.

Làm thẳng

Sau khi làm nguội (làm nguội), sản phẩm đùn được làm thẳng và làm thẳng bằng máy duỗi hoặc máy ép (kéo dài cũng được phân loại là gia công nguội sau khi đùn) Cuối cùng, sản phẩm được chuyển đến máy cưa bằng thiết bị vận chuyển.

Cưa

Cưa thành phẩm điển hình là cưa sản phẩm theo chiều dài thương mại cụ thể. Máy cưa vòng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay, giống như cưa tay quay để cắt các mảnh dài của vật liệu đùn theo chiều dọc.

Ngoài ra còn có các loại cưa cắt từ trên cùng của biên dạng (chẳng hạn như cưa cắt điện). Ngoài ra, bàn cưa hữu ích, bàn cưa là với một lưỡi cưa đĩa từ dưới lên để cắt sản phẩm, và sau đó lưỡi cưa trở lại phía dưới của bảng cho chu kỳ tiếp theo.

Một máy cưa vòng thành phẩm điển hình có đường kính 16-20 inch và có hơn 100 răng cacbua. Lưỡi cưa lớn được sử dụng cho máy đùn đường kính lớn.

Máy cưa tự bôi trơn được trang bị hệ thống cung cấp chất bôi trơn đến răng cưa để đảm bảo hiệu quả cưa và bề mặt cưa tối ưu.

Một máy ép tự động giữ các phần tại chỗ để cưa và các mảnh vụn cưa được thu thập để tái chế.

Sự lão hóa:

Một số sản phẩm đùn đòi hỏi quá trình lão hóa để đạt được độ bền tối ưu, vì vậy nó còn được gọi là quá trình lão hóa. Quá trình lão hóa tự nhiên được thực hiện ở nhiệt độ phòng. Quá trình lão hóa nhân tạo được thực hiện trong lò lão hóa, về mặt kỹ thuật, nó được gọi là xử lý nhiệt giai đoạn kết tủa.

Khi cấu hình được ép ra khỏi máy đùn, cấu hình sẽ trở thành bán rắn, nhưng nó sẽ sớm trở nên rắn khi được làm mát hoặc làm nguội (cho dù làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước).

Hợp kim nhôm không được xử lý nhiệt (chẳng hạn như hợp kim nhôm có bổ sung magiê hoặc mangan) được tăng cường bằng quá trình lão hóa tự nhiên và gia công nguội. Hợp kim nhôm có thể xử lý nhiệt (chẳng hạn như hợp kim nhôm với đồng, kẽm, magiê + silicon) có thể có được độ bền và độ cứng tốt hơn bằng cách ảnh hưởng đến nhiệt luyện của cấu trúc kim loại hợp kim.

Ngoài ra, lão hóa là làm cho các hạt của pha tăng cường phân tách đồng đều để có được cường độ chảy, độ cứng và độ đàn hồi tối đa của hợp kim đặc biệt.

Kiện

Cho dù lão hóa trong lò nung hay lão hóa ở nhiệt độ phòng, sau khi lão hóa hoàn toàn, hồ sơ được chuyển đến xử lý bề mặt hoặc xưởng chế biến sâu hoặc đóng kiện sẵn sàng để vận chuyển cho khách hàng.

Mọi người cũng hỏi

Làm thế nào để bạn thực hiện đùn nhôm?


Thời gian đăng: 20/03-2020