تجزیه و تحلیل عوامل مؤثر بر سرعت اکستروژن پروفایل آلومینیوم

میزان سرعت اکستروژن مربوط به عواملی مانند نوع آلیاژ ، حالت شمش و اندازه ، شکل محصول ، درجه تغییر شکل (یا ضریب اکستروژن) ، دمای تغییر شکل ، ساختار ابزار (قالب) و شرایط فرآیند است.

1. تأثیر کیفیت شمش

شاخص های اصلی کیفیت شمش ها اندازه دانه درجه اول ، محتوای کم هیدروژن (کمتر از 0.1 میلی لیتر در 100 گرم آلومینیوم) ، سرباره کوچک و ریز (به استثنای ذرات سرباره بالاتر از 0.008 میلی متر) ، ساختار متالوگرافی یکنواخت ، بدون ترک ، تخلخل ، منافذ و و و تفکیک عنصر. به این ترتیب ، انعطاف پذیری و تغییر شکل پذیری شمش خوب است ، فشار اکستروژن مشخصات آلومینیوم کاهش می یابد و سرعت اکستروژن افزایش می یابد. در غیر این صورت ، این امر منجر به سرعت اکستروژن آهسته و سایش و پارگی قابل توجه می شود.

2. تأثیر دمای اکستروژن

هنگامی که فلز اکسترود می شود ، با افزایش دما ، ناهموار بودن سیالیت فلزی افزایش می یابد. در طی کل فرآیند اکستروژن ، دمای شمش در منطقه تغییر شکل به تدریج افزایش می یابد و هرچه سرعت اکستروژن سریعتر باشد ، درجه حرارت بیشتر ، با افزایش دما در حدود 100 درجه سانتیگراد است. بیش از حداکثر دمای تغییر شکل بحرانی مجاز ، این فلز وارد حالت شکننده گرم می شود و ترک های فشرده سازی را تشکیل می دهد. بنابراین ، هنگامی که دمای شمش بسیار زیاد است ، سرعت اکستروژن باید به تدریج در طی فرآیند اکستروژن کاهش یابد. 6063 شمش آلیاژ آلومینیوم به طور کلی به 480-520C از قبل گرم می شوند ، و لوله اکستروژن به 400-450c از قبل گرم می شود.

3. ظاهر نمایه

تأثیر اندازه و شکل در ابعاد خارجی و شکل هندسی پروفایل های مقعر تأثیر قابل توجهی در سرعت خروج فلز محصولات اکسترود شده دارد. قاعده کلی این است که محصولاتی با اشکال هندسی ساده ، تقارن خوب و نسبت ابعاد کوچک می توانند نسبتاً بلندتر باشند. در مقابل ، محصولاتی با ابعاد هندسی پیچیده ، نسبت ابعاد بزرگ ، تفاوت معنی داری در ضخامت دیواره و تقارن ضعیف باید سرعت اکستروژن نسبتاً کندتر داشته باشند. در همان شرایط ، ضخامت دیواره محصول نازک تر ، تغییر شکل در طول سطح یکنواخت تر و احتمال تولید ترک های فشرده سازی کمتر است. بنابراین ، سرعت اکستروژن می تواند سریعتر باشد.

4. تأثیر درجه تغییر شکل

هرچه درجه تغییر شکل محصول بیشتر باشد ، نیروی اکستروژن مورد نیاز بیشتر می شود و در عین حال گرمای تغییر شکل فلز نیز بیشتر می شود ، بنابراین سرعت خروج محصول کندتر است. در مقابل ، اگر درجه تغییر شکل کوچک باشد و به طور یکنواخت جریان فلزی باشد ، سرعت اکستروژن می تواند سریعتر باشد.

5. تأثیر ساختار قالب

هنگام اکسترود پروفایل آلیاژ آلومینیوم ، نوع هسته قالب مورد استفاده با ویژگی های پروفایل تعیین می شود. به طور کلی ، پروفایل های جامد از قالب های مسطح استفاده می کنند ، در حالی که پروفایل های توخالی از قالب های ترکیبی از زبان یا تقسیم شده استفاده می کنند. برای 6063 آلیاژ ، قالب مسطح مقاومت کمتری نسبت به زبان می میرند یا ترکیب می میرند ، بنابراین سرعت اکستروژن می تواند بیشتر باشد. برای هسته های قالب با همان ساختار ، هر چه باند کار هسته قالب گسترده تر باشد ، نیروی اصطکاک بین آلیاژ و سطح باند کار بیشتر می شود و استرس کششی اضافی که بر روی سطح محصول ایجاد می شود بیشتر است. در نتیجه ، تمایل به ترک های اکستروژن روی سطح محصول بیشتر است. بنابراین ، سرعت اکستروژن باید به همین ترتیب کاهش یابد. ثانیا ، از منظر اصطکاک سطح بین فلز و کمربند کار هسته ، هرچه کمربند کار هسته سخت تر و نرم تر باشد ، سرعت اکستروژن سریعتر باید باشد.