Profile aus Aluminiumlegierungen gibt es in vielen Varianten und Spezifikationen, mit vielen Produktionsprozessen, komplexen Technologien und hohen Anforderungen. Während des gesamten Produktionsprozesses von Gießen, Extrudieren, Wärmebehandlung, Oberflächenbehandlung, Lagerung, Transport und Verpackung treten zwangsläufig verschiedene Mängel auf.
Ursachen und Beseitigungsmethoden von Oberflächenfehlern:
1. Schichtung
Ursache:
Der Hauptgrund dafür ist, dass die Oberfläche des Barrens mit Öl und Staub verschmutzt ist oder der Arbeitsteil des vorderen Endes des Extrusionszylinders stark abgenutzt ist, was zur Ansammlung von schmutzigem Metall um die elastische Zone des vorderen Endes führt. Es entsteht, wenn die Gleitfläche der elastischen Zone während der Extrusion in die Peripherie des Produkts eingerollt wird. Es erscheint normalerweise am hinteren Ende des Produkts. In schweren Fällen kann es auch in der Mitte oder sogar am vorderen Ende des Produkts auftreten. Es gibt auch unangemessene Düsenlochanordnungen, zu nahe an der Innenwand des Extrusionszylinders, übermäßigen Verschleiß oder Verformung des Extrusionszylinders und des Extrusionspads usw., die ebenfalls zu Schichtbildung führen können.
Eliminierungsmethode:
1) Verbessern Sie die Sauberkeit der Barrenoberfläche.
2) Reduzieren Sie die Oberflächenrauheit des Extrusionszylinders und der Form und ersetzen Sie den Extrusionszylinder und das Extrusionspad, die stark abgenutzt sind und außerhalb der Toleranz liegen, umgehend.
3) Verbessern Sie das Formdesign und sorgen Sie dafür, dass die Lochposition der Matrize so weit wie möglich vom Rand des Extrusionszylinders entfernt ist.
4) Reduzieren Sie den Unterschied zwischen dem Durchmesser des Extrusionspads und dem Innendurchmesser des Extrusionszylinders und reduzieren Sie den Rest von verschmutztem Metall in der Auskleidung des Extrusionszylinders.
5) Halten Sie die Auskleidung des Extrusionszylinders intakt oder reinigen Sie die Auskleidung rechtzeitig mit einer Dichtung.
6) Nach dem Schneiden des restlichen Materials sollte es 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 Absaugung nicht gut ist, wodurch Luft in das Metallprodukt gesaugt wird .
Produktionsbedingte Blasenbildung oder Abblättern sind unter anderem:
1) Der Extrusionszylinder und das Extrusionspad sind abgenutzt und liegen außerhalb der Toleranz.
2) Der Extrusionszylinder und das Extrusionspad sind zu stark verschmutzt und mit Öl, Feuchtigkeit, Graphit usw. verschmutzt;
3) Es gibt zu viele tiefe Schaufelrillen auf der Oberfläche des Barrens; oder es gibt Poren, Blasen, loses Gewebe und Ölflecken auf der Oberfläche des Barrens. Der Wasserstoffgehalt des Barrens ist höher;
4) Der Lauf wurde beim Ersetzen der Legierung nicht gereinigt;
5) Die Temperatur des Extrusionszylinders und des Extrusionsbarrens ist zu hoch;
6) Die Barrengröße überschreitet die zulässige negative Abweichung;
7) Der Barren ist zu lang, füllt sich zu schnell und die Temperatur des Barrens ist ungleichmäßig;
8) Das Design der Matrizenlöcher ist unangemessen. Oder die restlichen Materialien unsachgemäß schneiden;
Eliminierungsmethode:
1) Verbessern Sie den Grad der Raffinierung, Entgasung und des Gießens, um Fehler wie Poren, Lockerheit, Risse und andere Fehler im Barren zu verhindern;
2) Entwerfen Sie die passenden Abmessungen des Extrusionszylinders und des Extrusionspads angemessen. Überprüfen Sie regelmäßig die Größe des Werkzeugs, 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) Strikter Betrieb, korrektes Schneiden von Restmaterialien und vollständige Absaugung;
8) Das Barrengradientenheizverfahren wird verwendet, um die Kopftemperatur des Barrens hoch und die Schwanztemperatur niedrig zu machen. Beim Befüllen verformt sich zunächst der Kopf und das Gas im Zylinder wird nach und nach durch den Spalt zwischen dem Kissen und der Extrusionszylinderwand entladen;
9)Überprüfen Sie Geräte und Instrumente regelmäßig, um übermäßige Temperaturen und übermäßige Geschwindigkeit zu vermeiden.
10) Entwerfen und fertigen Sie die Werkzeuge und Formen angemessen und entwerfen Sie die Führungslöcher 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 Oberflächenrisse behindern die Einschränkungen der Formform und der Effekt der Kontaktreibung das Fließen der Rohlingsoberfläche. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Mitte des Produkts ist größer als die Strömungsgeschwindigkeit des Außenmetalls, so dass das Außenmetall einer zusätzlichen Zugspannung und die Mitte einer zusätzlichen Druckspannung ausgesetzt ist. Die Erzeugung zusätzlicher Spannungen verändert den Grundspannungszustand in der Verformungszone, wodurch die axiale Arbeitsspannung der Oberflächenschicht (die Überlagerung von Grundspannung und Zusatzspannung) zu Zugspannungen werden kann. Wenn diese Zugspannung die tatsächliche Bruchfestigkeitsgrenze des Metalls erreicht, entstehen an der Oberfläche nach innen expandierende Risse, deren Form von der Geschwindigkeit des Metalls durch die Verformungszone abhängt.
Eliminierungsmethode:
1) Stellen Sie sicher, dass die Legierungszusammensetzung den spezifizierten 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 Legierungen mit hohem Magnesiumgehalt.
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, erhöhen Sie entsprechend die Länge des Formkalibrierbands und erhöhen Sie entsprechend den Kehlradius der Querschnittsecken. Insbesondere die Gestaltung der Formbrücke, der Lötstationskammer und des Eckenradius müssen sinnvoll sein.
4) Verbessern Sie den Homogenisierungseffekt des Barrens und verbessern Sie die Plastizität und Gleichmäßigkeit der Legierung.
5) Wenn die Bedingungen es zulassen, verwenden Sie Methoden wie Schmierextrusion, Kegeldüsenextrusion oder Umkehrextrusion, um ungleichmäßige Verformungen zu reduzieren.
6) Überprüfen Sie regelmäßig Instrumente und Geräte, um den normalen Betrieb sicherzustellen.
4. Orangenschale
Ursache:
Der Hauptgrund liegt darin, dass die innere Struktur des Produkts eine grobe Körnung aufweist. Generell gilt: Je gröber die Körner, desto deutlicher sind sie. Besonders wenn die Dehnung groß ist, ist es wahrscheinlicher, dass diese Art von Orangenhautdefekt auftritt.
Präventionsmethoden:
Um das Auftreten von Orangenhautfehlern zu verhindern, müssen vor allem die richtige Extrusionstemperatur und Extrusionsgeschwindigkeit gewählt und die Dehnung kontrolliert werden. Verbessern Sie die innere Struktur des Barrens und verhindern Sie grobe Körner.
5. Dunkle Flecken
Ursache:
Der Hauptgrund liegt darin, dass die Abkühlgeschwindigkeit 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.
Eliminierungsmethode:
Die Hauptmethode besteht darin, die Kühlung des Entladetisches zu verstärken und beim Erreichen des Schiebetisches und des Kühlbetts nicht an einer Stelle anzuhalten, damit die Produkte an verschiedenen Stellen mit dem hitzebeständigen Filz in Kontakt kommen können, um ungleichmäßige Kühlbedingungen zu verbessern.
6. Stoffstreifen
Ursache:
Aufgrund der ungleichmäßigen Struktur und Zusammensetzung extrudierter Teile entstehen auf den Produkten bandartige Linien in Extrusionsrichtung. Tritt im Allgemeinen in Bereichen auf, in denen sich die Wandstärke ändert. Dies kann durch Korrosion oder Eloxieren festgestellt werden. Bei wechselnden Korrosionstemperaturen kann es vorkommen, dass die Streifenbildung verschwindet oder sich in Breite und Form verändert. Die Ursache liegt in einer ungleichmäßigen Makro- oder Mikrostruktur des Barrens, einer unzureichenden Homogenisierung des Barrens oder einem falschen Heizsystem für die Verarbeitung des extrudierten Produkts.
Eliminierungsmethode:
1) Der Barren sollte verfeinert werden, um die Verwendung grobkörniger Barren zu vermeiden.
2) Verbessern Sie die Form, wählen Sie die geeignete Form des Führungshohlraums aus und schneiden Sie den Führungshohlraum oder das Formmaßband zu.
7. Längsschweißlinie
Ursache:
Dies wird hauptsächlich durch den strukturellen Unterschied zwischen dem geschweißten Teil des Metallflusses und anderen Teilen des Metalls in der Extrusionsdüse verursacht. Oder es kann durch eine unzureichende Aluminiumversorgung im Formschweißhohlraum während der Extrusion verursacht werden.
Eliminierungsmethode:
1) Verbessern Sie das Design der Brückenstruktur und des Schweißhohlraums der geteilten kombinierten Form. Zum Beispiel die Anpassung des Teilungsverhältnisses – das Verhältnis 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 Fremdkörper in die Schweißverbindung gelangen.
4) Tragen Sie kein Öl auf den Extrusionszylinder und das Extrusionspad auf und halten Sie diese sauber.
5) Verlängern Sie das verbleibende Material entsprechend.
8. Horizontale Schweißlinien oder Stoppmarken
Ursache:
Der Hauptgrund dafür ist, dass beim kontinuierlichen Strangpressen das Metall in der Form schlecht mit dem vorderen Endmetall des neu hinzugefügten Barrens verschweißt wird.
Eliminierungsmethode:
1) Schärfen Sie die Klinge der Schere, mit der Sie das restliche Material abschneiden und glätten Sie es.
2) Reinigen Sie die Endfläche des Knüppels, um zu verhindern, dass sich Schmieröl und Fremdkörper vermischen.
3) Erhöhen Sie die Extrusionstemperatur entsprechend und extrudieren Sie langsam und gleichmäßig.
4) Werkzeugformen, Formmaterialien, Größenkoordination, Festigkeit und Härte angemessen entwerfen und auswählen.
9. Kratzer, Kratzer
Ursache:
Der Hauptgrund liegt darin, dass beim horizontalen Transport der Produkte vom Ausschiebetisch zum Fertigprodukt-Sägetisch harte Gegenstände aus dem Kühlbett herausragen und die Produkte zerkratzen. Einige davon treten beim Verladen und Transport auf.
Eliminierungsmethode:
1) Das Formkalibrierband sollte glatt und sauber sein, und das Formleerwerkzeug sollte ebenfalls glatt sein.
2) Überprüfen Sie beim Einbau der Formen sorgfältig, dass keine Formen mit kleinen Rissen verwendet werden. Achten Sie beim Entwerfen der Form auf den Kehlradius.
3) Überprüfen und polieren Sie das Formarbeitsband umgehend. Die Formhärte sollte gleichmäßig sein.
4) Überprüfen Sie regelmäßig das Kühlbett und den Lagertisch für das fertige Produkt. Sie sollten glatt sein, um zu verhindern, dass harte Vorsprünge die Produkte zerkratzen. Die Führungsbahn kann ordnungsgemäß geschmiert werden.
5) Beim Laden sollten Abstandshalter platziert werden, die weicher sind als das fertige Produkt, und der Transport und das Heben sollten reibungslos und vorsichtig erfolgen.
10. Metallpressen
Ursache:
Der Hauptgrund liegt darin, dass die Aluminiumoxidschlacke, die an der leeren Messerposition der Form erzeugt wird, am extrudierten Produkt haftet, in den Entladetisch oder Ausschiebetisch fließt und von den Walzen in die Oberfläche des extrudierten Materials gedrückt wird. Beim Anodisieren entstehen an den Stellen, an denen das Metall gepresst wird, weder Oxidfilme noch Vertiefungen oder Vertiefungen.
Eliminierungsmethode:
1) Glätten Sie das Maßband und kürzen Sie die Länge des Maßbandes.
2) Stellen Sie das Leermesser des Schlichtebandes ein.
3) Ändern Sie die Anordnung der Matrizenlöcher und vermeiden Sie, dass die flache Oberfläche des Produkts unter und in Kontakt mit den Walzen kommt, um zu verhindern, dass Aluminiumoxidschlacke hineingedrückt wird.
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 Gießprozesses 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 unangemessen 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, hat Grate und ist nicht glatt und die Nitrierbehandlung ist nicht gut. Die Oberflächenhärte ist ungleichmäßig und das Arbeitsband ist nicht glatt.
4) Während des Oberflächenbehandlungsprozesses sind die Konzentration, Temperatur und Stromdichte der Badflüssigkeit unangemessen und der Behandlungsprozess mit Säurekorrosion oder Alkalikorrosion ist ungeeignet.
Eliminierungsmethode:
1) Kontrollieren Sie die chemische Zusammensetzung, optimieren Sie den Gießprozess, verstärken Sie die Reinigung, Verfeinerung und Homogenisierung.
2) Der Prozess der Blockhomogenisierung 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 die Konstruktions- und 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 Verschmutzung der Oberfläche während Säurekorrosion oder Alkalikorrosion zu verhindern.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminium
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. August 2024
