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 moldes porosos. La extrusión de aluminio con moldes porosos mejora en gran medida la eficiencia de producción de la extrusión y también 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 con moldes porosos se refleja principalmente en el control de tres aspectos: temperatura del blanco, temperatura del molde y temperatura de salida.
2.1 Temperatura en blanco
La temperatura uniforme del blanco tiene un impacto significativo en el rendimiento de la extrusión. En la producción real, las máquinas de extrusión que son propensas a la decoloración de la superficie generalmente se calientan mediante hornos múltiples. Los hornos de preformas múltiples proporcionan un calentamiento de preformas más uniforme y completo con buenas propiedades de aislamiento. Además, para garantizar una alta eficiencia, a menudo se emplea el método de “baja temperatura y alta velocidad”. En este caso, la temperatura del blanco y la temperatura de salida deben coincidir estrechamente con la velocidad de extrusión, y los ajustes deben tener en cuenta los cambios en la presión de extrusión y la condición de la superficie del blanco. Los ajustes de temperatura de las piezas en bruto dependen de las condiciones de producción reales, pero como pauta general, para la extrusión de moldes porosos, las temperaturas de las piezas en bruto normalmente se mantienen entre 420 y 450 °C, y los troqueles planos se ajustan ligeramente más arriba, entre 10 y 20 °C, en comparación con los troqueles divididos.
2.2 Temperatura del molde
Según la experiencia de producción in situ, las temperaturas del molde deben mantenerse entre 420 y 450 °C. Los tiempos de calentamiento excesivos pueden provocar erosión del moho durante el funcionamiento. Además, es esencial la colocación adecuada del molde durante el calentamiento. Los moldes no deben apilarse demasiado juntos, dejando algo de espacio entre ellos. Bloquear la salida del flujo de aire del horno del molde o una colocación incorrecta puede provocar un calentamiento desigual y una extrusión inconsistente.
3 factores de moho
El diseño, el procesamiento y el mantenimiento de moldes son cruciales para la conformación de la extrusión y afectan directamente la calidad de la superficie del producto, la precisión dimensional y la eficiencia de la producción. A partir de prácticas de producción y experiencias compartidas de diseño de moldes, analicemos estos aspectos.
3.1 Diseño de moldes
El moho es la base de la formación del producto y desempeña un papel fundamental en la determinación de la forma, la precisión dimensional, la calidad de la superficie y las propiedades del material del producto. Para perfiles de molde porosos con altos requisitos de superficie, se puede mejorar la calidad de la superficie reduciendo el número de orificios de desvío y optimizando la colocación de puentes de desvío para evitar la superficie decorativa principal del perfil. Además, para matrices planas, el uso de un diseño de foso de flujo inverso puede garantizar un flujo de metal uniforme hacia las cavidades de la matriz.
3.2 Procesamiento de moldes
Durante el procesamiento del molde, es fundamental minimizar la resistencia al flujo de metal en los puentes. El fresado suave de los puentes de desviación garantiza la precisión de las posiciones de los puentes de desviación 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 de soldadura.
3.3 Mantenimiento del molde
El mantenimiento regular del molde es igualmente importante. Pulir los moldes e implementar un mantenimiento de nitrógeno puede evitar problemas como una 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 el daño del molde. Los espacios en blanco de mala calidad pueden provocar problemas de calidad, como ranuras, decoloración después de la oxidación y reducción de la vida útil del molde. La calidad del blanco incluye la composición adecuada y la uniformidad de los elementos, las cuales afectan directamente el rendimiento de la extrusión y la calidad de la superficie.
4.1 Configuración de composición
Tomando como ejemplo los perfiles de paneles solares, la configuración adecuada de Si, Mg y Fe en la aleación especializada 6063 para 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 Si+Mg en el rango de 0,82-0,90% es adecuado para obtener la calidad superficial deseada.
En el análisis de piezas en bruto no conformes para paneles solares, se encontró que los oligoelementos y las impurezas eran inestables o excedían los límites, lo que afectaba significativamente a la calidad de la superficie. La adición de elementos durante la aleación en el taller de fundición debe realizarse con cuidado para evitar inestabilidad o exceso de oligoelementos. En la clasificación de desechos de la industria, los desechos de extrusión incluyen desechos primarios, como recortes y material base, los desechos secundarios incluyen desechos de posprocesamiento de operaciones como oxidación y recubrimiento en polvo, y los perfiles de aislamiento térmico se clasifican como desechos terciarios. Los perfiles oxidados deben utilizar una pieza en bruto especial y, en general, no se añadirán residuos cuando los materiales sean suficientes.
4.2 Proceso de producción en blanco
Para obtener espacios en blanco de alta calidad, es esencial cumplir estrictamente los requisitos del proceso en cuanto a la duración de la purga de nitrógeno y el tiempo de sedimentación del aluminio. Los elementos de aleación generalmente se agregan en forma de bloque y se mezcla minuciosamente 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 y piezas estructurales como la carrocería, el motor y las ruedas. El mayor uso de aleaciones de aluminio en la industria automotriz está impulsado por la demanda de eficiencia energética y sostenibilidad ambiental, combinadas con avances en la tecnología de 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 Aluminium
Hora de publicación: 30 de mayo de 2024
