Aluminiumlegierungsprofile gibt es in vielen Varianten und Spezifikationen. Sie erfordern zahlreiche Produktionsprozesse, komplexe Technologien und hohe Anforderungen. Während des gesamten Produktionsprozesses – vom Gießen, Extrudieren, Wärmebehandeln, Oberflächenbehandeln, Lagern, Transportieren bis hin zum Verpacken – treten zwangsläufig verschiedene Defekte auf.
Ursachen und Beseitigungsmethoden von Oberflächenfehlern:
1. Schichten
Ursache:
Der Hauptgrund dafür ist, dass die Oberfläche des Barrens mit Öl und Staub verschmutzt ist oder der Arbeitsteil am vorderen Ende des Extrusionszylinders stark abgenutzt ist, wodurch sich Schmutzmetall im elastischen Bereich des vorderen Endes ansammelt. Dieser Schmutz entsteht, wenn die Gleitfläche des elastischen Bereichs beim Extrudieren in den Rand des Produkts eingerollt wird. Er tritt normalerweise am hinteren Ende des Produkts auf. In schweren Fällen kann er auch in der Mitte oder sogar am vorderen Ende des Produkts auftreten. Auch eine ungünstige Anordnung der Matrizenlöcher, ein zu geringer Abstand zur Innenwand des Extrusionszylinders, übermäßiger Verschleiß oder Verformungen des Extrusionszylinders und des Extrusionskissens usw. können zu Schichtbildung führen.
Eliminationsmethode:
1) Verbessern Sie die Sauberkeit der Barrenoberfläche.
2) Reduzieren Sie die Oberflächenrauheit des Extrusionszylinders und der Form und ersetzen Sie umgehend den Extrusionszylinder und das Extrusionspad, die stark abgenutzt sind und außerhalb der Toleranz liegen.
3) Verbessern Sie das Formdesign und positionieren Sie die Matrizenöffnung so weit wie möglich vom Rand des Extrusionszylinders entfernt.
4) Reduzieren Sie den Unterschied zwischen dem Durchmesser des Extrusionskissens und dem Innendurchmesser des Extrusionszylinders und reduzieren Sie das restliche schmutzige Metall in der Auskleidung des Extrusionszylinders.
5) Halten Sie die Auskleidung des Extrusionszylinders intakt oder verwenden Sie eine Dichtung, um die Auskleidung rechtzeitig zu reinigen.
6) Nach dem Schneiden sollte das verbleibende Material gereinigt werden und es darf kein Schmieröl verwendet werden.
2. Blasen oder Abblättern
Ursache:
Die Ursache liegt darin, dass die innere Struktur des Barrens Mängel wie Lockerheit, Poren und innere Risse aufweist oder dass die Extrusionsgeschwindigkeit während der Füllphase zu hoch ist und die Abgase nicht gut sind, wodurch Luft in das Metallprodukt gesaugt wird.
Produktionsbedingte Gründe für Blasenbildung oder Abblättern sind unter anderem:
1) Der Extrusionszylinder und das Extrusionspolster sind abgenutzt und liegen außerhalb der Toleranz.
2) Der Extrusionszylinder und das Extrusionspad sind zu schmutzig und mit Öl, Feuchtigkeit, Graphit usw. befleckt.
3) Auf der Oberfläche des Barrens befinden sich zu viele tiefe Schaufelrillen; oder es befinden sich Poren, Blasen, loses Gewebe und Ölflecken auf der Oberfläche des Barrens. Der Wasserstoffgehalt des Barrens ist höher;
4) Der Lauf wurde beim Austausch der Legierung nicht gereinigt;
5) Die Temperatur des Extrusionszylinders und des Extrusionsblocks ist zu hoch;
6) Die Barrengröße überschreitet die zulässige negative Abweichung;
7) Der Barren ist zu lang, wird zu schnell gefüllt und die Temperatur des Barrens ist ungleichmäßig.
8) Das Design der Matrizenlöcher ist unzumutbar. Oder das Schneiden der verbleibenden Materialien erfolgt unsachgemäß.
Eliminationsmethode:
1) Verbessern Sie den Grad der Verfeinerung, Entgasung und des Gießens, um Defekte wie Poren, Lockerheit, Risse und andere Defekte im Barren zu vermeiden.
2) Konstruieren Sie die passenden Abmessungen des Extrusionszylinders und des Extrusionskissens angemessen. Überprüfen Sie die Größe des Werkzeugs regelmäßig, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen entspricht.
3) Das Extrusionspad darf nicht außerhalb der Toleranz liegen.
4) Beim Austausch der Legierung sollte der Zylinder gründlich gereinigt werden;
5) Verlangsamen Sie die Geschwindigkeit der Extrusions- und Füllphase.
6) Halten Sie die Oberflächen von Werkzeugen und Barren sauber, glatt und trocken, um die Schmierung des Extrusionspads und der Form zu reduzieren.
7) Strenger Betrieb, korrektes Schneiden von Restmaterialien und vollständige Absaugung;
8) Die Gradientenheizmethode des Barrens wird verwendet, um die Kopftemperatur des Barrens hoch und die Schwanztemperatur niedrig zu halten. Beim Befüllen verformt sich zuerst der Kopf, und das Gas im Zylinder wird allmählich durch den Spalt zwischen dem Polster und der Wand des Extrusionszylinders abgelassen.
9) Überprüfen Sie Geräte und Instrumente regelmäßig, um übermäßige Temperaturen und übermäßige Geschwindigkeit zu vermeiden.
10) Konstruieren und fertigen Sie die Werkzeuge und Formen angemessen und konstruieren Sie die Führungs- und Umlenklöcher mit einer Innenneigung von 1° bis 3°.
3. Extrusionsrisse
Ursache:
Das Auftreten von Rissen hängt mit der Spannung und dem Fließen des Metalls während des Extrusionsprozesses zusammen. Am Beispiel periodischer Risse an der Oberfläche behindern die Einschränkungen der Formform und die Wirkung der Kontaktreibung das Fließen der Rohlingsoberfläche. Die Fließgeschwindigkeit in der Mitte des Produkts ist größer als die Fließgeschwindigkeit des äußeren Metalls, sodass das äußere Metall zusätzlicher Zugspannung und die Mitte zusätzlicher Druckspannung ausgesetzt ist. Die Entstehung zusätzlicher Spannung verändert den Grundspannungszustand in der Verformungszone, wodurch die axiale Arbeitsspannung der Oberflächenschicht (die Überlagerung von Grundspannung und Zusatzspannung) zu Zugspannung werden kann. Wenn diese Zugspannung die tatsächliche Bruchfestigkeitsgrenze des Metalls erreicht, erscheinen nach innen gerichtete Risse an der Oberfläche. Ihre Form hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der das Metall die Verformungszone durchläuft.
Eliminationsmethode:
1) Stellen Sie sicher, dass die Legierungszusammensetzung den angegebenen Anforderungen entspricht, verbessern Sie die Qualität des Barrens, minimieren Sie den Gehalt an Verunreinigungen im Barren, die zu einer Verringerung der Plastizität führen, und minimieren Sie den Natriumgehalt in magnesiumreichen Legierungen.
2) Setzen Sie verschiedene Heiz- und Extrusionsspezifikationen strikt um und steuern Sie die Extrusionstemperatur und -geschwindigkeit angemessen entsprechend dem Material und den Eigenschaften des Produkts.
3) Verbessern Sie das Formdesign, verlängern Sie das Formkalibrierband entsprechend und vergrößern Sie den Rundungsradius der Querschnittsecken entsprechend. Insbesondere die Gestaltung der Formbrücke, der Lötstationskammer und des Eckenradius muss sinnvoll sein.
4) Verbessern Sie den Homogenisierungseffekt des Barrens und verbessern Sie die Plastizität und Gleichmäßigkeit der Legierung.
5) Wenn die Bedingungen es erlauben, verwenden Sie Methoden wie Schmierextrusion, Kegeldüsenextrusion oder Rückwärtsextrusion, um ungleichmäßige Verformungen zu reduzieren.
6) Überprüfen Sie regelmäßig Instrumente und Geräte, um einen normalen Betrieb sicherzustellen.
4. Orangenschale
Ursache:
Der Hauptgrund liegt in der grobkörnigen Struktur des Produkts. Generell gilt: Je gröber die Körner, desto deutlicher sind sie. Besonders bei großer Dehnung ist die Wahrscheinlichkeit solcher Orangenhautdefekte höher.
Präventionsmethoden:
Um das Auftreten von Orangenhautdefekten zu verhindern, ist es wichtig, die richtige Extrusionstemperatur und Extrusionsgeschwindigkeit auszuwählen und die Dehnung zu kontrollieren. Verbessern Sie die innere Struktur des Barrens und verhindern Sie grobe Körner.
5. Dunkle Flecken
Ursache:
Der Hauptgrund dafür ist, dass die Abkühlrate an der Kontaktstelle zwischen dem dickwandigen Teil des Profils und dem hitzebeständigen Filz (oder Graphitstreifen) viel geringer ist und die Konzentration der festen Lösung deutlich geringer ist als anderswo. Daher ist die innere Struktur anders und das Erscheinungsbild weist eine dunkle Farbe auf.
Eliminationsmethode:
Die Hauptmethode besteht darin, die Kühlung des Entladetisches zu verstärken und beim Erreichen des Schiebetisches und des Kühlbetts nicht an einer Stelle anzuhalten, sodass die Produkte an verschiedenen Stellen mit dem hitzebeständigen Filz in Kontakt kommen können, um ungleichmäßige Kühlbedingungen zu verbessern.
6. Gewebestreifen
Ursache:
Aufgrund der ungleichmäßigen Struktur und Zusammensetzung extrudierter Teile bilden sich bandartige Linien in Extrusionsrichtung auf den Produkten. Sie treten in der Regel in Bereichen auf, in denen sich die Wandstärke ändert. Dies kann durch Korrosion oder Eloxieren verursacht werden. Bei wechselnden Korrosionstemperaturen können die Streifenbildungen manchmal verschwinden oder sich in Breite und Form verändern. Die Ursache liegt in einer ungleichmäßigen Makro- oder Mikrostruktur des Barrens, einer unzureichenden Homogenisierung des Barrens oder einem falschen Heizsystem für die Verarbeitung extrudierter Produkte.
Eliminationsmethode:
1) Der Barren sollte verfeinert werden, um die Verwendung grobkörniger Barren zu vermeiden.
2) Verbessern Sie die Form, wählen Sie die entsprechende Form der Führungshöhle aus und schneiden Sie die Führungshöhle oder das Formkalibrierband zu.
7. Längsschweißlinie
Ursache:
Dies liegt hauptsächlich an den strukturellen Unterschieden zwischen dem geschweißten Teil des Metallflusses und anderen Teilen des Metalls in der Extrusionsdüse. Oder es kann durch eine unzureichende Aluminiumzufuhr in den Schweißhohlraum der Form während der Extrusion verursacht werden.
Eliminationsmethode:
1) Verbessern Sie das Design der Brückenstruktur und des Schweißhohlraums der geteilten kombinierten Form. Beispielsweise durch Anpassen des Teilungsverhältnisses – des Verhältnisses der geteilten Lochfläche zur extrudierten Produktfläche – und der Schweißhohlraumtiefe.
2) Um ein bestimmtes Extrusionsverhältnis sicherzustellen, achten Sie auf das Gleichgewicht zwischen Extrusionstemperatur und Extrusionsgeschwindigkeit.
3) Verwenden Sie keine Gussketten mit Ölflecken auf der Oberfläche, um zu vermeiden, dass Schmiermittel und Fremdstoffe in die Schweißverbindung gelangen.
4) Tragen Sie kein Öl auf den Extrusionszylinder und das Extrusionspad auf und halten Sie diese sauber.
5) Erhöhen Sie die Länge des verbleibenden Materials entsprechend.
8. Horizontale Schweißlinien oder Stoppmarken
Ursache:
Der Hauptgrund besteht darin, dass beim kontinuierlichen Extrudieren das Metall in der Form schlecht mit dem vorderen Metallende des neu hinzugefügten Knüppels verschweißt wird.
Eliminationsmethode:
1) Schärfen Sie die Klinge der Schere, mit der Sie das restliche Material schneiden, und richten Sie es gerade aus.
2) Reinigen Sie die Endfläche des Knüppels, um zu verhindern, dass Schmieröl und Fremdkörper eindringen.
3) Erhöhen Sie die Extrusionstemperatur entsprechend und extrudieren Sie langsam und gleichmäßig.
4) Werkzeugformen, Formmaterialien, Größenabstimmung, Festigkeit und Härte angemessen entwerfen und auswählen.
9. Kratzer, Kratzer
Ursache:
Der Hauptgrund dafür ist, dass beim horizontalen Transport der Produkte vom Auszugstisch zum Sägetisch für das fertige Produkt harte Gegenstände aus dem Kühlbett herausragen und die Produkte zerkratzen. Einige davon treten beim Beladen und Transport auf.
Eliminationsmethode:
1) Das Formkalibrierband sollte glatt und sauber sein, und das Formentleerungswerkzeug sollte ebenfalls glatt sein.
2) Achten Sie beim Einbau der Formen sorgfältig darauf, keine Formen mit kleinen Rissen zu verwenden. Achten Sie beim Entwurf der Form auf den Rundungsradius.
3) Überprüfen und polieren Sie das Formarbeitsband umgehend. Die Formhärte sollte gleichmäßig sein.
4) Kontrollieren Sie regelmäßig das Kühlbett und den Lagertisch für die fertigen Produkte. Sie sollten glatt sein, um zu verhindern, dass harte Vorsprünge die Produkte zerkratzen. Die Führungsbahn kann ausreichend geschmiert werden.
5) Beim Laden sollten Abstandshalter verwendet werden, die weicher sind als das fertige Produkt, und der Transport und das Anheben sollten reibungslos und vorsichtig erfolgen.
10. Metallpressen
Ursache:
Der Hauptgrund dafür ist, dass die an der leeren Messerposition der Form entstehende Aluminiumoxidschlacke am extrudierten Produkt haftet, in den Auslauftisch oder Auszugstisch fließt und von den Walzen in die Oberfläche des extrudierten Materials gepresst wird. Beim Eloxieren bilden sich an den Stellen, an denen das Metall gepresst wird, keine Oxidschichten oder Vertiefungen.
Eliminationsmethode:
1) Glätten Sie den Größengürtel und kürzen Sie die Länge des Größengürtels.
2) Stellen Sie das leere Messer des Kalibrierbandes ein.
3) Ändern Sie die Anordnung der Matrizenlöcher und vermeiden Sie, dass die flache Oberfläche des Produkts unter die Walzen gelangt und mit ihnen in Kontakt kommt, um das Eindrücken von Aluminiumoxidschlacke zu verhindern.
4) Reinigen Sie die Oberfläche und die Enden des Barrens und vermeiden Sie Metallspäne im Schmieröl.
11. Sonstige Oberflächenfehler
Ursache:
1) Während des Schmelz- und Gießvorgangs ist die chemische Zusammensetzung ungleichmäßig, mit metallischen Einschlüssen, Poren und nichtmetallischen Einschlüssen, die innere Struktur des Oxidfilms oder Metalls ist ungleichmäßig.
2) Während des Extrusionsprozesses sind Temperatur und Verformung ungleichmäßig, die Extrusionsgeschwindigkeit ist zu hoch, die Abkühlung ist ungleichmäßig und die Struktur ist beim Kontakt mit Graphit und Öl ungleichmäßig.
3) Das Formdesign ist unzumutbar und der Übergang zwischen den scharfen Ecken der Form ist nicht glatt. Das leere Messer ist zu klein und zerkratzt das Metall, die Form ist schlecht verarbeitet, weist Grate auf und ist nicht glatt, und die Nitrierung ist nicht gut. Die Oberflächenhärte ist ungleichmäßig und das Arbeitsband ist nicht glatt.
4) Während der Oberflächenbehandlung sind die Badflüssigkeitskonzentration, Temperatur und Stromdichte unangemessen und der Säurekorrosions- oder Alkalikorrosionsbehandlungsprozess ist nicht angemessen.
Eliminationsmethode:
1) Kontrollieren Sie die chemische Zusammensetzung, optimieren Sie den Gießprozess, verstärken Sie die Reinigung, Verfeinerung und Homogenisierung.
2) Der Homogenisierungsprozess des Barrens erfordert eine schnelle Abkühlung.
3) Kontrollieren Sie die Extrusionstemperatur und -geschwindigkeit angemessen, um eine gleichmäßige Verformung sicherzustellen, und verwenden Sie eine angemessene Barrenlänge.
4) Verbessern Sie das Design und die Herstellungsmethoden der Form, erhöhen Sie die Härte des Formarbeitsbandes und verringern Sie die Oberflächenrauheit.
5) Optimieren Sie den Nitrierprozess.
6) Kontrollieren Sie den Oberflächenbehandlungsprozess streng, um Sekundärschäden oder eine Verschmutzung der Oberfläche durch Säure- oder Alkalikorrosion zu verhindern.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminum
Veröffentlichungszeit: 28. August 2024
