Los perfiles de aleación de aluminio se presentan en una gran variedad de variedades y especificaciones, con diversos procesos de producción, tecnologías complejas y altos requisitos. Es inevitable que surjan diversos defectos durante todo el proceso de producción: fundición, extrusión, acabado con tratamiento térmico, tratamiento superficial, 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 con aceite y polvo, o que la parte de trabajo del extremo frontal del cilindro de extrusión está muy desgastada, lo que provoca la acumulación de metal sucio alrededor de la zona elástica del extremo frontal. Esta acumulación se forma cuando la superficie deslizante de la zona elástica se desplaza hacia la periferia del producto durante la extrusión. Suele aparecer en la cola del producto. En casos graves, también puede aparecer en el extremo medio o incluso en el frontal. También existen disposiciones inadecuadas de los orificios de la matriz, una proximidad excesiva a la pared interior del cilindro de extrusión, un desgaste o deformación excesivos del cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión, etc., que también pueden causar la formación de 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 del molde, y reemplazar rápidamente el cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión que estén muy desgastados y fuera de tolerancia.
3) Mejore el diseño del molde y haga que la posición del orificio de la matriz esté lo más alejada posible del borde del cilindro de extrusión.
4) Reducir la diferencia entre el diámetro de la almohadilla de extrusión y el diámetro interior del cilindro de extrusión, y reducir el metal sucio residual en el revestimiento del cilindro de extrusión.
5) Mantenga el revestimiento del cilindro de extrusión intacto o utilice una junta para limpiar el revestimiento a tiempo.
6) Luego de cortar el material restante se debe limpiar y no se debe permitir 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 hace que entre aire en el producto metálico.
Las razones 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 con aceite, humedad, grafito, etc.;
3) La superficie del lingote presenta demasiadas ranuras profundas, como poros, ampollas, tejido suelto y manchas de aceite. El contenido de hidrógeno del lingote es mayor.
4) No se limpió el cañón al sustituir la aleación;
5) La temperatura del cilindro de extrusión y del lingote de extrusión son demasiado altas;
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 de la matriz no es adecuado o el corte de los materiales restantes es incorrecto.
Método de eliminación:
1) Mejorar el nivel de refinación, desgasificación y fundición para evitar defectos como poros, holgura, grietas y otros defectos en el lingote;
2) Diseñe razonablemente las dimensiones correspondientes 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 almohadilla de extrusión no puede estar fuera de tolerancia;
4) Al reemplazar la aleación, se debe limpiar completamente el cilindro;
5) Disminuir la velocidad de la etapa de extrusión y llenado;
6) Mantenga las superficies de las herramientas y lingotes limpias, lisas y secas para reducir la lubricación de la almohadilla de extrusión y el molde;
7) Operación estricta, corte correcto de materiales residuales y escape completo;
8) El método de calentamiento por gradiente de lingotes se utiliza para elevar la temperatura de la cabeza del lingote y reducir la de la cola. Durante el llenado, la cabeza se deforma primero y el gas del cilindro se descarga gradualmente a través del espacio entre la almohadilla y la pared del cilindro de extrusión.
9) Revise frecuentemente los equipos e instrumentos para evitar temperaturas excesivas y velocidades excesivas;
10) Diseñar y fabricar razonablemente las herramientas y el molde, y diseñar los orificios guía y los orificios 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 superficiales, las restricciones de la forma del molde y el efecto de la fricción de contacto dificultan el flujo de la superficie de la pieza bruta. La velocidad de flujo en el centro del producto es mayor que la velocidad de 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, haciendo que la tensión de trabajo axial de la capa superficial (la superposición de la tensión básica y la 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) Asegúrese de que la composición de la aleación cumpla con los requisitos especificados, mejore la calidad del lingote, minimice el contenido de impurezas en el lingote que provocarán una disminución de la plasticidad y minimice 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 la 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 cinta de dimensionamiento del molde y 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 debe ser razonable.
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 su funcionamiento normal.
4. Cáscara de naranja
Causa:
La razón principal es que la estructura interna del producto presenta granos gruesos. Generalmente, cuanto más gruesos son los granos, más evidentes son. Especialmente cuando el alargamiento es grande, este tipo de defecto de cáscara de naranja es más probable que se presente.
Métodos de prevención:
Para evitar la aparición de defectos de cáscara de naranja, es fundamental seleccionar la temperatura y la velocidad de extrusión adecuadas, así como controlar la elongación. Mejorar la estructura interna del lingote y evitar 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 pared gruesa del perfil y el fieltro resistente al calor (o tira de grafito) es mucho menor, y la concentración de la solución sólida es significativamente menor que en otras zonas. Por lo tanto, la estructura interna es diferente y su aspecto es 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 irregulares de las piezas extruidas, aparecen líneas de banda en los productos en la dirección de extrusión. Generalmente aparecen en áreas donde el espesor de la pared cambia. Esto puede deberse a la corrosión o al anodizado. Al variar la temperatura de corrosión, las líneas de banda pueden desaparecer o cambiar de ancho y forma. Esto se debe a una macroestructura o microestructura irregular del lingote, una homogeneización insuficiente del lingote o un sistema de calentamiento inadecuado para el procesamiento del producto extruido.
Método de eliminación:
1) El lingote debe refinarse para evitar utilizar 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 metálico y otras partes del metal en la matriz de extrusión. También 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. Por ejemplo, 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 unión de soldadura.
4) No aplique aceite en el cilindro de extrusión ni en 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 enderezarla.
2) Limpie la superficie del extremo del tocho para evitar que se mezclen aceite lubricante y materias extrañas.
3) Aumente la temperatura de extrusión adecuadamente y extruya de manera lenta y uniforme.
4) Diseñar y seleccionar razonablemente moldes de herramientas, materiales de molde, coordinación de tamaño, resistencia y dureza.
9. Arañazos, arañazos
Causa:
La razón principal es que, al transportar los productos horizontalmente desde la mesa deslizable hasta la mesa de corte de producto terminado, sobresalen objetos duros de la plataforma de enfriamiento y rayan los productos. Algunos de estos objetos se producen durante la carga y el transporte.
Método de eliminación:
1) La cinta de dimensionamiento del molde debe estar lisa y limpia, y la herramienta de vaciado del molde también debe estar lisa.
2) Revise cuidadosamente al instalar los moldes para evitar usar moldes con pequeñas grietas. Preste atención al radio del filete al diseñar el molde.
3) Revise y pula la banda de trabajo del molde con prontitud. La dureza del molde debe ser uniforme.
4) Revise con frecuencia la cama de enfriamiento y la mesa de almacenamiento de producto terminado. Deben estar lisas para evitar que las protuberancias duras rayen los productos. La guía puede lubricarse adecuadamente.
5) Durante la carga, se deben colocar espaciadores que sean más suaves que el producto terminado y el transporte y la elevación deben realizarse de manera suave y cuidadosa.
10. Prensado de metales
Causa:
La razón principal es que la escoria de alúmina generada en la posición de cuchilla vacía del molde se adhiere al producto extruido y fluye hacia la mesa de descarga o la mesa de deslizamiento, donde los rodillos la presionan contra la superficie del material extruido. Durante la anodización, no se forman películas de óxido ni hendiduras ni picaduras donde se presiona el metal.
Método de eliminación:
1) Alise el cinturón de dimensionamiento y acorte la longitud del mismo.
2) Ajuste la cuchilla vacía de la cinta calibradora.
3) Cambie la disposición de los orificios de la matriz y trate de evitar colocar la superficie plana del producto debajo y en contacto con los rodillos para evitar que la escoria de alúmina se presione.
4) Limpie la superficie y los extremos del lingote y evite que queden 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 el contacto con el grafito y el aceite.
3) El diseño del molde no es adecuado y la transición entre las esquinas afiladas no es uniforme. La cuchilla vacía es demasiado pequeña y raya el metal; el molde está mal procesado, presenta rebabas y no es liso; y el tratamiento de nitruración es deficiente. La dureza de la superficie es irregular y la banda de trabajo no es lisa.
4) Durante el proceso de tratamiento de la superficie, 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 alcalina es inadecuado.
Método de eliminación:
1) Controlar la composición química, optimizar el proceso de fundición, fortalecer la purificación, el refinamiento y la homogeneización.
2) El proceso de homogeneización de lingotes requiere un enfriamiento rápido.
3) Controle razonablemente la temperatura y la velocidad de extrusión para garantizar una deformación uniforme y utilice una longitud de lingote razonable.
4) Mejorar el diseño y los métodos de 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 Aluminum
Hora de publicación: 28 de agosto de 2024
