1 Introducción
Con el rápido desarrollo de la industria del aluminio y el continuo aumento del tonelaje de las máquinas de extrusión de aluminio, ha surgido la tecnología de extrusión de aluminio en molde poroso. Esta tecnología mejora considerablemente la eficiencia de producción y, además, impone mayores exigencias técnicas al diseño de moldes y a los procesos de extrusión.
2 Proceso de extrusión
El impacto del proceso de extrusión en la eficiencia de producción de la extrusión de aluminio en molde poroso se refleja principalmente en el control de tres aspectos: temperatura de la pieza en bruto, temperatura del molde y temperatura de salida.
2.1 Temperatura en blanco
Una temperatura uniforme de la pieza en bruto tiene un impacto significativo en el rendimiento de la extrusión. En la producción real, las máquinas de extrusión propensas a la decoloración superficial se suelen calentar con hornos multipieza. Estos hornos proporcionan un calentamiento más uniforme y completo de la pieza en bruto, con buenas propiedades de aislamiento. Además, para garantizar una alta eficiencia, se suele emplear el método de "baja temperatura y alta velocidad". En este caso, la temperatura de la pieza en bruto y la temperatura de salida deben ajustarse estrechamente a la velocidad de extrusión, considerando los cambios en la presión de extrusión y el estado de la superficie de la pieza en bruto. Los ajustes de temperatura de la pieza en bruto dependen de las condiciones reales de producción, pero como norma general, para la extrusión de moldes porosos, la temperatura de la pieza en bruto se mantiene típicamente entre 420 y 450 °C, y las matrices planas se ajustan ligeramente más altas, entre 10 y 20 °C, en comparación con las matrices divididas.
2.2 Temperatura del molde
Según la experiencia de producción in situ, la temperatura del molde debe mantenerse entre 420 y 450 °C. Un calentamiento excesivo puede provocar la erosión del molde durante su funcionamiento. Además, es fundamental colocar el molde correctamente durante el calentamiento. Los moldes no deben apilarse demasiado juntos, dejando espacio entre ellos. Bloquear la salida de aire del horno de moldeo o colocarlos incorrectamente puede provocar un calentamiento desigual y una extrusión inconsistente.
3 factores del moho
El diseño, el procesamiento y el mantenimiento de los moldes son cruciales para el conformado por extrusión e inciden directamente en la calidad superficial del producto, la precisión dimensional y la eficiencia de la producción. A partir de las prácticas de producción y la experiencia compartida en diseño de moldes, analicemos estos aspectos.
3.1 Diseño de moldes
El molde es la base de la formación del producto y desempeña un papel fundamental en la determinación de la forma, la precisión dimensional, la calidad superficial y las propiedades del material. En el caso de perfiles de molde porosos con altos requisitos superficiales, se puede mejorar la calidad superficial reduciendo el número de orificios de desviación y optimizando la ubicación de los puentes de desviación para evitar la superficie decorativa principal del perfil. Además, en el caso de matrices planas, el uso de un diseño de foso de flujo inverso puede garantizar un flujo uniforme del metal en las cavidades de la matriz.
3.2 Procesamiento de moldes
Durante el procesamiento del molde, es crucial minimizar la resistencia al flujo de metal en los puentes. El fresado suave de los puentes de desviación garantiza la precisión de su posición y ayuda a lograr un flujo de metal uniforme. Para perfiles con altos requisitos de calidad superficial, como paneles solares, considere aumentar la altura de la cámara de soldadura o utilizar un proceso de soldadura secundario para garantizar buenos resultados.
3.3 Mantenimiento del molde
El mantenimiento regular de los moldes es igualmente importante. Pulir los moldes e implementar un mantenimiento de nitrogenación puede prevenir problemas como la dureza desigual en las áreas de trabajo de los moldes.
4 Calidad en blanco
La calidad de la pieza en bruto tiene un impacto crucial en la calidad de la superficie del producto, la eficiencia de la extrusión y los daños en el molde. Las piezas en bruto de baja calidad pueden provocar problemas como ranuras, decoloración por oxidación y una menor vida útil del molde. La calidad de la pieza en bruto incluye la composición y uniformidad adecuadas de los elementos, factores que afectan directamente el rendimiento de la extrusión y la calidad de la superficie.
4.1 Configuración de la composición
Tomando como ejemplo los perfiles de paneles solares, la correcta configuración de Si, Mg y Fe en la aleación 6063 especializada para la extrusión de moldes porosos es esencial para lograr una calidad superficial ideal sin comprometer las propiedades mecánicas. La cantidad total y la proporción de Si y Mg son cruciales, y según la experiencia de producción a largo plazo, mantener una proporción de Si+Mg entre el 0,82 % y el 0,90 % es adecuado para obtener la calidad superficial deseada.
En el análisis de piezas brutas no conformes para paneles solares, se observó que los oligoelementos y las impurezas eran inestables o excedían los límites, lo que afectaba significativamente la calidad de la superficie. La adición de elementos durante la aleación en la fundición debe realizarse con cuidado para evitar la inestabilidad o el exceso de oligoelementos. En la clasificación de residuos de la industria, los residuos de extrusión incluyen residuos primarios como recortes y material base; los residuos secundarios incluyen los residuos de posprocesamiento de operaciones como la oxidación y el recubrimiento en polvo; y los perfiles de aislamiento térmico se clasifican como residuos terciarios. Los perfiles oxidados deben utilizar una pieza bruta especial; por lo general, no se añadirán residuos cuando los materiales sean suficientes.
4.2 Proceso de producción en blanco
Para obtener piezas en bruto de alta calidad, es fundamental cumplir estrictamente los requisitos del proceso en cuanto a la duración de la purga con nitrógeno y el tiempo de sedimentación del aluminio. Los elementos de aleación se suelen añadir en forma de bloque y se mezclan a fondo para acelerar su disolución. Una mezcla adecuada evita la formación de zonas localizadas de alta concentración de elementos de aleación.
Conclusión
Las aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en vehículos de nuevas energías, con aplicaciones en componentes estructurales y piezas como la carrocería, el motor y las llantas. El aumento en el uso de aleaciones de aluminio en la industria automotriz se debe a la demanda de eficiencia energética y sostenibilidad ambiental, junto con los avances en la tecnología de las aleaciones de aluminio. Para perfiles con altos requisitos de calidad superficial, como bandejas de batería de aluminio con numerosos orificios interiores y altas exigencias de rendimiento mecánico, mejorar la eficiencia de la extrusión de moldes porosos es esencial para que las empresas prosperen en el contexto de la transformación energética.
Editado por May Jiang de MAT Aluminum
Hora de publicación: 30 de mayo de 2024
