1 Tổng quan
Quy trình sản xuất thanh ren cách nhiệt tương đối phức tạp, quá trình ren và cán màng tương đối muộn. Các bán thành phẩm chảy vào quy trình này được hoàn thiện thông qua công sức của nhiều công nhân ở khâu đầu. Một khi sản phẩm thải xuất hiện trong quá trình cán màng composite, chúng sẽ gây ra thiệt hại kinh tế tương đối nghiêm trọng, làm mất đi rất nhiều thành quả lao động trước đó, dẫn đến lãng phí rất lớn.
Trong quá trình sản xuất thanh ren cách nhiệt, thanh ren thường bị loại bỏ do nhiều yếu tố khác nhau. Nguyên nhân chính gây ra phế liệu trong quá trình này là do các rãnh trên thanh ren cách nhiệt bị nứt. Có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng nứt rãnh trên thanh ren cách nhiệt, ở đây chúng tôi chủ yếu tập trung vào quá trình tìm kiếm nguyên nhân gây ra các khuyết tật như hiện tượng co ngót và phân tầng do quá trình đùn ép, dẫn đến hiện tượng nứt rãnh trên thanh ren cách nhiệt hợp kim nhôm trong quá trình ren và cán mỏng, đồng thời giải quyết vấn đề này bằng cách cải tiến khuôn và các phương pháp khác.
2 Hiện tượng vấn đề
Trong quá trình sản xuất thanh ren cách nhiệt composite, các vết nứt hàng loạt trên các rãnh cách nhiệt đột nhiên xuất hiện. Sau khi kiểm tra, hiện tượng nứt có một quy luật nhất định. Tất cả các vết nứt đều xuất hiện ở một đầu của một model nhất định, và chiều dài vết nứt đều giống nhau. Nó nằm trong một phạm vi nhất định (cách đầu 20-40cm), và sẽ trở lại bình thường sau một thời gian nứt. Hình ảnh sau khi nứt được thể hiện trong Hình 1 và Hình 2.
3 Tìm kiếm vấn đề
1) Trước tiên, phân loại các cấu hình có vấn đề và lưu trữ chúng cùng nhau, kiểm tra từng hiện tượng nứt, tìm ra điểm chung và khác biệt của các vết nứt. Sau khi theo dõi nhiều lần, hiện tượng nứt có một quy luật nhất định. Tất cả các vết nứt đều xuất hiện ở phần cuối của một mô hình duy nhất. Hình dạng của mô hình bị nứt là một mảnh vật liệu thông thường không có lỗ rỗng, và chiều dài vết nứt nằm trong một phạm vi nhất định. Trong phạm vi (20-40cm tính từ phần cuối), sau một thời gian nứt, nó sẽ trở lại bình thường.
2) Từ thẻ theo dõi sản xuất của lô thanh định hình này, chúng ta có thể tìm ra số khuôn được sử dụng trong quá trình sản xuất loại thanh này, trong quá trình sản xuất, kích thước hình học của rãnh trên mẫu thanh này được kiểm tra và kích thước hình học của dải cách nhiệt, các đặc tính cơ học của thanh định hình và độ cứng bề mặt đều nằm trong phạm vi hợp lý.
3) Trong quá trình sản xuất composite, các thông số quy trình composite và thao tác sản xuất đã được theo dõi. Không có bất thường nào, nhưng vẫn có vết nứt khi sản xuất lô thanh profile.
4) Sau khi kiểm tra vết nứt, phát hiện một số cấu trúc không liên tục. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể là do khuyết tật đùn gây ra bởi quá trình đùn.
5) Từ hiện tượng trên, có thể thấy nguyên nhân gây nứt không phải do độ cứng của biên dạng và quá trình composite, mà ban đầu được xác định là do lỗi đùn. Để xác minh thêm nguyên nhân của vấn đề, các thử nghiệm sau đã được thực hiện.
6) Sử dụng cùng một bộ khuôn để tiến hành thử nghiệm trên các máy đùn có trọng tải khác nhau với các tốc độ đùn khác nhau. Sử dụng máy 600 tấn và máy 800 tấn để tiến hành thử nghiệm tương ứng. Đánh dấu đầu vật liệu và đuôi vật liệu riêng biệt và đóng gói chúng vào giỏ. Độ cứng sau khi lão hóa ở 10-12HW. Phương pháp ăn mòn nước kiềm đã được sử dụng để kiểm tra cấu hình ở đầu và đuôi vật liệu. Kết quả cho thấy đuôi vật liệu có hiện tượng co ngót và phân tầng. Nguyên nhân gây nứt được xác định là do co ngót và phân tầng. Hình ảnh sau khi khắc kiềm được thể hiện trong Hình 2 và 3. Các thử nghiệm tổng hợp đã được tiến hành trên lô cấu hình này để kiểm tra hiện tượng nứt. Dữ liệu thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 1.
Hình 2 và 3
Bảng 1
7) Từ dữ liệu trong bảng trên, có thể thấy rằng phần đầu vật liệu không bị nứt, và tỷ lệ nứt ở phần đuôi vật liệu là lớn nhất. Nguyên nhân gây nứt không liên quan nhiều đến kích thước máy và tốc độ máy. Tỷ lệ nứt ở phần đuôi vật liệu là lớn nhất, liên quan trực tiếp đến chiều dài cắt của phần đuôi vật liệu. Sau khi phần nứt được ngâm trong nước kiềm và kiểm tra, phần đuôi co lại và phân tầng sẽ xuất hiện. Sau khi phần đuôi co lại và phân tầng được cắt bỏ, sẽ không còn nứt nữa.
4 Phương pháp giải quyết vấn đề và biện pháp phòng ngừa
1) Để giảm thiểu hiện tượng nứt khía do nguyên nhân này, cải thiện năng suất và giảm thiểu lãng phí, các biện pháp sau đây được áp dụng để kiểm soát sản xuất. Giải pháp này phù hợp với các mô hình tương tự khác, trong đó khuôn đùn là khuôn phẳng. Hiện tượng co ngót và phân tầng phát sinh trong quá trình đùn sẽ gây ra các vấn đề về chất lượng, chẳng hạn như nứt khía đầu cuối trong quá trình trộn.
2) Khi chấp nhận khuôn, kiểm soát chặt chẽ kích thước rãnh; sử dụng một mảnh vật liệu duy nhất để tạo khuôn liền khối, thêm buồng hàn đôi vào khuôn hoặc mở khuôn tách giả để giảm tác động của đuôi co và phân tầng đến chất lượng của sản phẩm hoàn thiện.
3) Trong quá trình sản xuất đùn, bề mặt thanh nhôm phải sạch, không có bụi, dầu mỡ và các tạp chất khác. Quá trình đùn nên áp dụng chế độ đùn giảm dần. Điều này có thể làm chậm tốc độ xả ở cuối quá trình đùn, giảm hiện tượng co ngót và phân tầng.
4) Trong quá trình sản xuất đùn, sử dụng phương pháp đùn nhiệt độ thấp và tốc độ cao, nhiệt độ thanh nhôm trên máy được kiểm soát trong khoảng 460-480℃. Nhiệt độ khuôn được kiểm soát ở mức 470℃ ± 10℃, nhiệt độ thùng đùn được kiểm soát ở khoảng 420℃, nhiệt độ đầu ra đùn được kiểm soát trong khoảng 490-525℃. Sau khi đùn, quạt được bật để làm mát. Chiều dài còn lại nên tăng hơn 5mm so với thông thường.
5) Khi sản xuất loại hình dạng này, tốt nhất nên sử dụng máy lớn hơn để tăng lực đùn, cải thiện mức độ nóng chảy của kim loại và đảm bảo mật độ của vật liệu.
6) Trong quá trình đùn, cần chuẩn bị xô đựng nước kiềm trước. Người vận hành sẽ cưa phần đuôi vật liệu để kiểm tra chiều dài của phần đuôi co và sự phân tầng. Các sọc đen trên bề mặt được khắc kiềm cho thấy đã xảy ra hiện tượng đuôi co và sự phân tầng. Sau khi cưa tiếp, cho đến khi mặt cắt ngang sáng bóng và không còn sọc đen, hãy kiểm tra 3-5 thanh nhôm để xem chiều dài thay đổi sau khi đuôi co và sự phân tầng. Để tránh hiện tượng đuôi co và sự phân tầng xuất hiện trên sản phẩm định hình, hãy thêm 20cm theo chiều dài dài nhất, xác định chiều dài cưa của phần đuôi khuôn, cưa bỏ phần có vấn đề và bắt đầu cưa thành sản phẩm hoàn chỉnh. Trong quá trình vận hành, đầu và đuôi vật liệu có thể được so le và cưa linh hoạt, nhưng không được để khuyết tật xuất hiện trên sản phẩm định hình. Giám sát và kiểm tra chất lượng máy. Nếu chiều dài của phần đuôi co và sự phân tầng ảnh hưởng đến năng suất, hãy tháo khuôn kịp thời và cắt tỉa khuôn cho đến khi khuôn trở lại bình thường trước khi có thể bắt đầu sản xuất bình thường.
5 Tóm tắt
1) Một số lô thanh cách nhiệt được sản xuất theo các phương pháp nêu trên đã được thử nghiệm và không xuất hiện vết nứt khía tương tự. Các giá trị đặc tính cắt của thanh đều đạt yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia GB/T5237.6-2017 “Thanh cách nhiệt bằng hợp kim nhôm số 6, Phần: dành cho thanh cách nhiệt”.
2) Để ngăn ngừa sự cố này xảy ra, một hệ thống kiểm tra hàng ngày đã được phát triển để xử lý sự cố kịp thời và thực hiện các biện pháp khắc phục để ngăn chặn các cấu hình nguy hiểm chảy vào quy trình tổng hợp và giảm thiểu chất thải trong quá trình sản xuất.
3) Ngoài việc tránh nứt do khuyết tật đùn, co ngót và phân tầng, chúng ta phải luôn chú ý đến hiện tượng nứt do các yếu tố như hình dạng của rãnh, độ cứng bề mặt và tính chất cơ học của vật liệu và các thông số quy trình của quy trình tổng hợp.
Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum
Thời gian đăng: 22-06-2024
