1 Übersicht
Der Herstellungsprozess von Wärmedämm-Einfädelprofilen ist relativ komplex, und der Einfädel- und Laminierprozess ist relativ spät. Die in diesen Prozess einfließenden Halbzeuge werden durch die harte Arbeit vieler Mitarbeiter im Frontprozess fertiggestellt. Sobald Abfallprodukte im Verbundstreifenprozess auftreten, verursachen sie relativ erhebliche wirtschaftliche Verluste und führen zum Verlust vieler früherer Arbeitsergebnisse, was zu enormen Abfallmengen führt.
Bei der Herstellung von Wärmedämm-Gewindeprofilen kommt es aufgrund verschiedener Faktoren häufig zu Ausschuss. Die Hauptursache für Ausschuss ist das Reißen der Kerben der Wärmedämmstreifen. Es gibt viele Gründe für das Reißen der Kerben der Wärmedämmstreifen. Wir konzentrieren uns hier hauptsächlich auf die Ursachenforschung für Defekte wie Schrumpfung und Schichtung, die durch den Extrusionsprozess entstehen und beim Einfädeln und Laminieren zu Rissen in den Kerben der Wärmedämmprofile aus Aluminiumlegierung führen. Dieses Problem wird durch die Verbesserung der Form und anderer Methoden gelöst.
2 Problemphänomene
Bei der Herstellung von Verbundprofilen für Wärmedämmungsgewinde traten plötzlich schubweise Risse in den wärmeisolierenden Kerben auf. Nach der Überprüfung zeigte sich, dass die Rissbildung einem bestimmten Muster folgte. Die Risse treten immer am Ende eines bestimmten Modells auf, und die Risslängen sind alle gleich. Sie liegen in einem bestimmten Bereich (20–40 cm vom Ende entfernt) und normalisieren sich nach einer gewissen Rissbildungsphase. Die Bilder nach der Rissbildung sind in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellt.
3 Problemfindung
1) Klassifizieren Sie zunächst die problematischen Profile und speichern Sie sie zusammen. Überprüfen Sie die Rissbildung einzeln und ermitteln Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Nach wiederholter Beobachtung weist die Rissbildung ein bestimmtes Muster auf. Alle Risse treten am Ende eines einzelnen Modells auf. Die Form des gerissenen Modells entspricht einem gewöhnlichen Materialstück ohne Hohlraum, und die Risslänge liegt innerhalb eines bestimmten Bereichs. Innerhalb (20–40 cm vom Ende entfernt) normalisiert sich der Riss nach einer Weile wieder.
2) Aus der Produktionsverfolgungskarte dieser Profilcharge können wir die bei der Herstellung dieses Typs verwendete Formnummer herausfinden. Während der Produktion wird die geometrische Größe der Kerbe dieses Modells geprüft, und die geometrische Größe des Wärmedämmstreifens, die mechanischen Eigenschaften des Profils und die Oberflächenhärte liegen alle in einem vernünftigen Bereich.
3) Während des Verbundwerkstoff-Herstellungsprozesses wurden die Verbundwerkstoff-Prozessparameter und Produktionsabläufe verfolgt. Es gab keine Auffälligkeiten, aber es gab immer noch Risse, als die Profilcharge hergestellt wurde.
4) Nach der Überprüfung des Bruchs am Riss wurden einige diskontinuierliche Strukturen gefunden. In Anbetracht dessen, dass die Ursache dieses Phänomens durch Extrusionsfehler verursacht werden sollte, die durch den Extrusionsprozess verursacht werden.
5) Aus dem obigen Phänomen lässt sich erkennen, dass die Ursache der Rissbildung nicht in der Härte des Profils und dem Verbundprozess liegt, sondern zunächst auf Extrusionsfehler zurückzuführen ist. Um die Ursache des Problems weiter zu verifizieren, wurden die folgenden Tests durchgeführt.
6) Verwenden Sie denselben Satz Formen, um Tests auf Maschinen mit unterschiedlicher Tonnage und verschiedenen Extrusionsgeschwindigkeiten durchzuführen. Verwenden Sie eine 600-Tonnen-Maschine und eine 800-Tonnen-Maschine, um den Test durchzuführen. Markieren Sie den Materialkopf und das Materialende separat und packen Sie sie in Körbe. Die Härte nach Alterung bei 10-12HW. Die alkalische Wasserkorrosionsmethode wurde verwendet, um das Profil am Kopf und am Ende des Materials zu testen. Es wurde festgestellt, dass das Materialende Schrumpfungs- und Schichtungsphänomene aufwies. Als Ursache der Rissbildung wurden Schrumpfungs- und Schichtungsphänomene ermittelt. Die Bilder nach dem alkalischen Ätzen sind in den Abbildungen 2 und 3 dargestellt. An dieser Profilcharge wurden Verbundtests durchgeführt, um das Rissphänomen zu überprüfen. Die Testdaten sind in Tabelle 1 dargestellt.
Abbildungen 2 und 3
Tabelle 1
7) Aus den Daten in der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass am Anfang des Materials keine Risse vorhanden sind und der Anteil der Risse am Ende des Materials am größten ist. Die Ursache der Rissbildung hat wenig mit der Größe und Geschwindigkeit der Maschine zu tun. Die Rissbildung am Ende des Materials ist am größten, was direkt mit der Sägelänge des Endes zusammenhängt. Nach dem Einweichen des rissigen Teils in alkalischem Wasser und der Prüfung treten Schrumpfung und Schichtung auf. Sobald Schrumpfung und Schichtung abgeschnitten sind, treten keine Risse mehr auf.
4 Problemlösungsmethoden und vorbeugende Maßnahmen
1) Um die dadurch verursachte Kerbrissbildung zu reduzieren, die Ausbeute zu steigern und den Abfall zu verringern, werden folgende Maßnahmen zur Produktionssteuerung ergriffen. Diese Lösung eignet sich für ähnliche Modelle, bei denen die Extrusionsdüse eine Flachdüse ist. Die während der Extrusionsproduktion auftretenden Schrumpfungs- und Schichtungsphänomene führen zu Qualitätsproblemen wie Rissen an den Endkerben beim Compoundieren.
2) Kontrollieren Sie beim Akzeptieren der Form streng die Kerbgröße. Verwenden Sie ein einzelnes Stück Material, um eine integrale Form herzustellen, fügen Sie der Form doppelte Schweißkammern hinzu oder öffnen Sie eine falsche geteilte Form, um die Auswirkungen von Schrumpfschwanz und Schichtung auf die Qualität des fertigen Produkts zu verringern.
3) Während der Extrusionsproduktion muss die Oberfläche des Aluminiumstabs sauber und frei von Staub, Öl und anderen Verunreinigungen sein. Der Extrusionsprozess sollte einen allmählich abgeschwächten Extrusionsmodus annehmen. Dies kann die Ausstoßgeschwindigkeit am Ende der Extrusion verlangsamen und Schrumpfschwanz und Schichtung reduzieren.
4) Bei der Extrusionsproduktion wird Niedertemperatur- und Hochgeschwindigkeitsextrusion verwendet. Die Temperatur des Aluminiumstabs an der Maschine wird zwischen 460 und 480 °C geregelt. Die Formtemperatur liegt bei 470 °C ± 10 °C, die Extrusionszylindertemperatur bei ca. 420 °C und die Extrusionsauslasstemperatur zwischen 490 und 525 °C. Nach der Extrusion wird der Lüfter zur Kühlung eingeschaltet. Die Restlänge sollte um mehr als 5 mm gegenüber dem üblichen Wert erhöht werden.
5) Bei der Herstellung dieser Art von Profilen ist es am besten, eine größere Maschine zu verwenden, um die Extrusionskraft zu erhöhen, den Grad der Metallverschmelzung zu verbessern und die Dichte des Materials sicherzustellen.
6) Während der Extrusionsproduktion muss ein Eimer mit alkalischem Wasser bereitgestellt werden. Der Bediener sägt das Ende des Materials ab, um die Länge des Schrumpfendes und der Schichtung zu überprüfen. Schwarze Streifen auf der alkalisch geätzten Oberfläche weisen auf Schrumpfende und Schichtung hin. Nach dem weiteren Sägen, bis der Querschnitt hell und frei von schwarzen Streifen ist, werden 3–5 Aluminiumstäbe auf Längenänderungen nach Schrumpfende und Schichtung überprüft. Um Schrumpfende und Schichtung am Profil zu vermeiden, werden je nach Länge des längsten Stabes 20 cm hinzugefügt. Die Sägelänge des Endes des Formsatzes wird bestimmt, der problematische Teil abgesägt und mit dem Sägen des fertigen Produkts begonnen. Während des Vorgangs können Anfang und Ende des Materials versetzt und flexibel gesägt werden, es dürfen jedoch keine Fehler am Profilprodukt entstehen. Die Qualitätskontrolle erfolgt durch die Maschine. Beeinträchtigen Schrumpfende und Schichtung die Ausbeute, muss die Form rechtzeitig entfernt und auf Normalmaß zugeschnitten werden, bevor die normale Produktion beginnen kann.
5 Zusammenfassung
1) Mehrere Chargen von Wärmedämmstreifenprofilen, die mit den oben genannten Verfahren hergestellt wurden, wurden getestet. Es traten keine vergleichbaren Kerbrisse auf. Die Scherkennwerte der Profile erfüllten alle die Anforderungen der nationalen Norm GB/T5237.6-2017 „Aluminiumlegierungs-Bauprofile Nr. 6, Teil: für Isolierprofile“.
2) Um das Auftreten dieses Problems zu verhindern, wurde ein tägliches Inspektionssystem entwickelt, um das Problem rechtzeitig zu beheben und Korrekturen vorzunehmen, damit das Eindringen gefährlicher Profile in den Verbundprozess verhindert und der Abfall im Produktionsprozess reduziert wird.
3) Neben der Vermeidung von Rissen durch Extrusionsfehler, Schrumpfschwanz und Schichtung sollten wir stets auf das Rissphänomen achten, das durch Faktoren wie die Geometrie der Kerbe, die Oberflächenhärte und die mechanischen Eigenschaften des Materials sowie die Prozessparameter des Verbundprozesses verursacht wird.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminum
Veröffentlichungszeit: 22. Juni 2024
