Los perfiles de aleación de aluminio vienen en muchas variedades y especificaciones, con muchos procesos de producción, tecnologías complejas y altos requisitos. Inevitablemente se producirán varios defectos durante todo el proceso de producción de fundición, extrusión, acabado con tratamiento térmico, tratamiento de superficies, almacenamiento, transporte y embalaje.
Causas y métodos de eliminación de defectos superficiales:
1. Capas
Causa:
La razón principal es que la superficie del lingote está manchada de aceite y polvo, o que la parte de trabajo del extremo frontal del cilindro de extrusión está muy desgastada, provocando la acumulación de metal sucio alrededor de la zona elástica del extremo frontal. Se forma cuando la superficie deslizante de la zona elástica se enrolla hacia la periferia del producto durante la extrusión. Suele aparecer al final del producto. En casos severos, también puede aparecer en el extremo medio o incluso en la parte frontal del producto. También hay disposiciones irrazonables de los orificios de la matriz, demasiado cerca de la pared interior del cilindro de extrusión, desgaste excesivo o deformación del cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión, etc., que también pueden causar capas.
Método de eliminación:
1) Mejorar la limpieza de la superficie del lingote.
2) Reducir la rugosidad de la superficie del cilindro de extrusión y el molde, y reemplazar rápidamente el cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión que estén muy desgastados y fuera de tolerancia.
3) Mejorar el diseño del molde y hacer que la posición del orificio del troquel esté lo más lejos posible del borde del cilindro de extrusión.
4) Reduzca la diferencia entre el diámetro de la almohadilla de extrusión y el diámetro interior del cilindro de extrusión, y reduzca el metal sucio residual en el revestimiento del cilindro de extrusión.
5) Mantenga intacto el revestimiento del cilindro de extrusión o utilice una junta para limpiar el revestimiento a tiempo.
6) Después de cortar el material restante, se debe limpiar y no se debe permitir el uso de aceite lubricante.
2. Burbujas o descamación
Causa:
La causa es que la estructura interna del lingote tiene defectos como holgura, poros y grietas internas, o la velocidad de extrusión es demasiado rápida durante la etapa de llenado y el escape no es bueno, lo que provoca que entre aire en el producto metálico. .
Los motivos de producción de burbujas o descamación incluyen:
1) El cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión están desgastados y fuera de tolerancia.
2) El cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión están demasiado sucios y manchados de aceite, humedad, grafito, etc.;
3) Hay demasiadas ranuras de pala profundas en la superficie del lingote; o hay poros, ampollas, tejido suelto y manchas de aceite en la superficie del lingote. El contenido de hidrógeno del lingote es mayor;
4) El cañón no fue limpiado al reemplazar la aleación;
5) La temperatura del cilindro de extrusión y del lingote de extrusión es demasiado alta;
6) El tamaño del lingote excede la desviación negativa permitida;
7) El lingote es demasiado largo, se llena demasiado rápido y la temperatura del lingote es desigual;
8) El diseño del orificio del troquel no es razonable. O cortar incorrectamente los materiales restantes;
Método de eliminación:
1) Mejorar el nivel de refinación, desgasificación y fundición para prevenir defectos como poros, holgura, grietas y otros defectos en el lingote;
2) Diseñar razonablemente las dimensiones coincidentes del cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión; Verifique el tamaño de la herramienta con frecuencia para asegurarse de que cumpla con los requisitos.
3) La plataforma de extrusión no puede estar fuera de tolerancia;
4) Al reemplazar la aleación, el cilindro debe limpiarse a fondo;
5) Disminuir la velocidad de la etapa de extrusión y llenado;
6) Mantener las superficies de las herramientas y lingotes limpias, lisas y secas para reducir la lubricación de la almohadilla de extrusión y del molde;
7) Operación estricta, corte correcto de materiales residuales y escape completo;
8) El método de calentamiento por gradiente de lingote se utiliza para elevar la temperatura de la cabeza del lingote y bajar la temperatura de la cola. Al llenar, la cabeza se deforma primero y el gas en el cilindro se descarga gradualmente a través del espacio entre la almohadilla y la pared del cilindro de extrusión;
9)Revisar equipos e instrumentos con frecuencia para evitar temperatura excesiva y velocidad excesiva;
10) Diseñar y fabricar razonablemente el utillaje y el molde, y diseñar los orificios guía y desviadores con una pendiente interna de 1° a 3°.
3. Grietas por extrusión
Causa:
La aparición de grietas está relacionada con la tensión y el flujo del metal durante el proceso de extrusión. Tomando como ejemplo las grietas periódicas de la superficie, las limitaciones de la forma del molde y el efecto de la fricción de contacto dificultan el flujo de la superficie en bruto. La velocidad del flujo en el centro del producto es mayor que la velocidad del flujo del metal exterior, de modo que el metal exterior está sujeto a una tensión de tracción adicional y el centro está sujeto a una tensión de compresión adicional. La generación de tensión adicional cambia el estado de tensión básica en la zona de deformación, provocando que la tensión de trabajo axial de la capa superficial (la superposición de tensión básica y tensión adicional) pueda convertirse en tensión de tracción. Cuando esta tensión de tracción alcanza el límite real de resistencia a la fractura del metal, aparecerán grietas que se expanden hacia adentro en la superficie; su forma está relacionada con la velocidad del metal a través de la zona de deformación.
Método de eliminación:
1) Asegurar que la composición de la aleación cumpla con los requisitos especificados, mejorar la calidad del lingote, minimizar el contenido de impurezas en el lingote que causarán una disminución de la plasticidad y minimizar el contenido de sodio en aleaciones con alto contenido de magnesio.
2) Implementar estrictamente varias especificaciones de calentamiento y extrusión, y controlar razonablemente la temperatura y velocidad de extrusión de acuerdo con el material y las características del producto.
3) Mejorar el diseño del molde, aumentar adecuadamente la longitud de la correa de dimensionamiento del molde y aumentar adecuadamente el radio de filete de las esquinas de la sección transversal. En particular, el diseño del puente del molde, la cámara de la estación de soldadura y el radio de las esquinas deben ser razonables.
4) Mejorar el efecto de homogeneización del lingote y mejorar la plasticidad y uniformidad de la aleación.
5) Cuando las condiciones lo permitan, utilice métodos como extrusión con lubricación, extrusión con matriz cónica o extrusión inversa para reducir la deformación desigual.
6) Inspeccionar periódicamente los instrumentos y equipos para garantizar un funcionamiento normal.
4. Piel de naranja
Causa:
La razón principal es que la estructura interna del producto tiene granos gruesos. Generalmente, cuanto más gruesos son los granos, más evidentes son. Especialmente cuando el alargamiento es grande, es más probable que se produzca este tipo de defecto de piel de naranja.
Métodos de prevención:
Para evitar la aparición de defectos de piel de naranja, lo principal es seleccionar la temperatura y la velocidad de extrusión adecuadas y controlar el alargamiento. Mejora la estructura interna del lingote y previene la formación de granos gruesos.
5. Manchas oscuras
Causa:
La razón principal es que la velocidad de enfriamiento en el punto de contacto entre la parte de paredes gruesas del perfil y el fieltro resistente al calor (o tira de grafito) es mucho menor, y la concentración de solución sólida es significativamente menor que en otros lugares. Por tanto, la estructura interna es diferente y la apariencia muestra un color oscuro.
Método de eliminación:
El método principal es fortalecer el enfriamiento de la mesa de descarga y no detenerse en un lugar al llegar a la mesa deslizante y al lecho de enfriamiento, de modo que los productos puedan estar en contacto con el fieltro resistente al calor en diferentes posiciones para mejorar las condiciones de enfriamiento desiguales.
6. Rayas de tejido
Causa:
Debido a la estructura y composición desiguales de las piezas extruidas, aparecen en los productos líneas en forma de bandas en la dirección de extrusión. Generalmente aparecen en áreas donde cambia el espesor de la pared. Esto puede determinarse mediante corrosión o anodizado. Cuando cambian las temperaturas de corrosión, las bandas a veces pueden desaparecer o cambiar de ancho y forma. La causa se debe a una macroestructura o microestructura desigual del lingote, una homogeneización insuficiente del lingote o un sistema de calentamiento incorrecto para el procesamiento del producto extruido.
Método de eliminación:
1) El lingote debe refinarse para evitar el uso de lingotes de grano grueso.
2) Mejore el molde, seleccione la forma adecuada de la cavidad guía y recorte la cavidad guía o la correa de dimensionamiento del molde.
7. Línea de soldadura longitudinal
Causa:
Se debe principalmente a la diferencia estructural entre la parte soldada del flujo de metal y otras partes del metal en la matriz de extrusión. O puede deberse a un suministro insuficiente de aluminio en la cavidad de soldadura del molde durante la extrusión.
Método de eliminación:
1) Mejorar el diseño de la estructura del puente y la cavidad de soldadura del molde combinado dividido. Como ajustar la relación de división: la relación entre el área del orificio dividido y el área del producto extruido y la profundidad de la cavidad de soldadura.
2) Para garantizar una determinada relación de extrusión, preste atención al equilibrio entre la temperatura de extrusión y la velocidad de extrusión.
3) No utilice cadenas de fundición con manchas de aceite en la superficie para evitar mezclar lubricantes y materias extrañas en la junta de soldadura.
4) No aplique aceite al cilindro de extrusión ni a la almohadilla de extrusión y manténgalos limpios.
5) Aumente adecuadamente la longitud del material restante.
8. Líneas de soldadura horizontales o marcas de tope.
Causa:
La razón principal es que durante la extrusión continua, el metal en el molde está mal soldado al metal del extremo frontal del tocho recién agregado.
Método de eliminación:
1) Afilar la hoja de las tijeras utilizadas para cortar el material restante y enderezarlo.
2) Limpie la superficie del extremo del tocho para evitar que se mezclen aceite lubricante y materias extrañas.
3) Aumente la temperatura de extrusión de manera adecuada y extruya lenta y uniformemente.
4) Diseñar y seleccionar razonablemente moldes de herramientas, materiales de moldes, coordinación de tamaños, resistencia y dureza.
9. Arañazos, rasguños
Causa:
La razón principal es que cuando los productos se transportan horizontalmente desde la mesa deslizable hasta la mesa de aserrado del producto terminado, los objetos duros sobresalen de la cama de enfriamiento y rayan los productos. Algunos de ellos ocurren durante la carga y el transporte.
Método de eliminación:
1) La correa de dimensionamiento del molde debe estar lisa y limpia, y la herramienta de vaciado del molde también debe estar lisa.
2) Verifique cuidadosamente al instalar los moldes para evitar el uso de moldes con pequeñas grietas. Preste atención al radio de filete al diseñar el molde.
3) Revise y pula la correa de trabajo del molde rápidamente. La dureza del molde debe ser uniforme.
4) Revise con frecuencia la cama de enfriamiento y la mesa de almacenamiento del producto terminado. Deben ser lisos para evitar que protuberancias duras rayen los productos. La trayectoria de la guía se puede lubricar adecuadamente.
5) Al cargar, se deben colocar espaciadores que sean más blandos que el producto terminado, y el transporte y elevación se deben realizar sin problemas y con cuidado.
10. Prensado de metales
Causa:
La razón principal es que la escoria de alúmina generada en la posición vacía de las cuchillas del molde se adhiere al producto extruido y fluye hacia la mesa de descarga o mesa deslizable y los rodillos la presionan contra la superficie del material extruido. Durante la anodización, no se forman películas de óxido ni hendiduras ni hoyos donde se presiona el metal.
Método de eliminación:
1) Alise el cinturón de tallas y acorte su longitud.
2) Ajustar la cuchilla vacía del cinturón calibrador.
3) Cambie la disposición de los orificios del troquel y trate de evitar colocar la superficie plana del producto debajo y en contacto con los rodillos para evitar que se presione la escoria de alúmina.
4) Limpiar la superficie y los extremos del lingote y evitar virutas de metal en el aceite lubricante.
11. Otros defectos superficiales
Causa:
1) Durante el proceso de fusión y fundición, la composición química es desigual, con inclusiones metálicas, poros e inclusiones no metálicas, la estructura interna de la película de óxido o metal es desigual.
2) Durante el proceso de extrusión, la temperatura y la deformación son desiguales, la velocidad de extrusión es demasiado rápida, el enfriamiento es desigual y la estructura es desigual en contacto con el grafito y el aceite.
3) El diseño del molde no es razonable y la transición entre las esquinas afiladas del molde no es suave. El cuchillo vacío es demasiado pequeño y raya el metal, el molde está mal procesado, tiene rebabas y no es liso y el tratamiento de nitruración no es bueno. La dureza de la superficie es desigual y el cinturón de trabajo no es liso.
4) Durante el proceso de tratamiento de superficies, la concentración del líquido del baño, la temperatura y la densidad de corriente no son razonables, y el proceso de tratamiento de corrosión ácida o álcali es inadecuado.
Método de eliminación:
1) Controlar la composición química, optimizar el proceso de fundición, fortalecer la purificación, refinamiento y homogeneización.
2) El proceso de homogeneización del lingote requiere un enfriamiento rápido.
3) Controlar razonablemente la temperatura y velocidad de extrusión para garantizar una deformación uniforme y utilizar una longitud de lingote razonable.
4) Mejorar los métodos de diseño y fabricación del molde, aumentar la dureza de la correa de trabajo del molde y reducir la rugosidad de la superficie.
5) Optimizar el proceso de nitruración.
6) Controlar estrictamente el proceso de tratamiento de la superficie para evitar daños secundarios o contaminación de la superficie durante la corrosión ácida o alcalina.
Editado por May Jiang de MAT Aluminium
Hora de publicación: 28 de agosto de 2024
