Nói chung, để đạt được tính chất cơ học cao hơn, nên chọn nhiệt độ đùn cao hơn. Tuy nhiên, đối với hợp kim 6063, khi nhiệt độ đùn chung cao hơn 540°C, tính chất cơ học của cấu hình sẽ không còn tăng nữa, và khi thấp hơn 480°C, độ bền kéo có thể không đạt yêu cầu.
Nếu nhiệt độ đùn quá cao, sản phẩm sẽ xuất hiện các bọt khí, vết nứt, vết xước bề mặt và thậm chí là các gờ do nhôm bám vào khuôn. Do đó, để có được sản phẩm có chất lượng bề mặt cao, thường sử dụng nhiệt độ đùn tương đối thấp.
Thiết bị tốt cũng là điểm then chốt để nâng cao hiệu quả sản xuất đùn nhôm, đặc biệt là ba bộ phận chính là máy đùn nhôm, lò nung thanh nhôm và lò nung khuôn. Ngoài ra, điều quan trọng nhất là phải có một người vận hành đùn tuyệt vời.
Phân tích nhiệt
Thanh và thanh nhôm cần được gia nhiệt trước khi đùn để đạt đến nhiệt độ gần với nhiệt độ dung môi, để magiê trong thanh nhôm có thể nóng chảy và chảy đều trong vật liệu nhôm. Khi thanh nhôm được đưa vào máy đùn, nhiệt độ không thay đổi nhiều.
Khi máy đùn khởi động, lực đẩy lớn của thanh đùn đẩy vật liệu nhôm mềm ra khỏi lỗ khuôn, tạo ra lực ma sát lớn, chuyển thành nhiệt độ, khiến nhiệt độ của mặt cắt đùn vượt quá nhiệt độ solvus. Lúc này, magiê nóng chảy và chảy xung quanh, cực kỳ không ổn định.
Khi nhiệt độ tăng lên, nhiệt độ không được cao hơn nhiệt độ solidus, nếu không nhôm cũng sẽ nóng chảy, và không thể tạo hình dạng. Lấy hợp kim series 6000 làm ví dụ, nhiệt độ thanh nhôm phải được giữ trong khoảng 400-540°C, tốt nhất là 470-500°C.
Nhiệt độ quá cao sẽ gây rách, nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm tốc độ đùn, phần lớn ma sát sinh ra trong quá trình đùn sẽ chuyển thành nhiệt, khiến nhiệt độ tăng lên. Nhiệt độ tăng tỷ lệ thuận với tốc độ đùn và áp suất đùn.
Nhiệt độ đầu ra phải giữ ở mức 550-575°C, ít nhất là trên 500-530°C, nếu không magiê trong hợp kim nhôm không thể nóng chảy và ảnh hưởng đến tính chất kim loại. Nhưng không được cao hơn nhiệt độ đông đặc, nhiệt độ đầu ra quá cao sẽ gây rách và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của hồ sơ.
Nhiệt độ đùn tối ưu của thanh nhôm nên được điều chỉnh kết hợp với tốc độ đùn sao cho chênh lệch nhiệt độ đùn không thấp hơn nhiệt độ solvus và không cao hơn nhiệt độ solidus. Các hợp kim khác nhau có nhiệt độ solvus khác nhau. Ví dụ, nhiệt độ solvus của hợp kim 6063 là 498°C, trong khi nhiệt độ solvus của hợp kim 6005 là 510°C.
Tốc độ máy kéo
Tốc độ máy kéo là một chỉ số quan trọng của hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, các cấu hình, hình dạng, hợp kim, kích thước, v.v. khác nhau có thể ảnh hưởng đến tốc độ của máy kéo, không thể khái quát hóa. Các nhà máy đùn cấu hình phương Tây hiện đại có thể đạt tốc độ máy kéo là 80 mét mỗi phút.
Tốc độ thanh đùn là một chỉ số quan trọng khác của năng suất. Nó được đo bằng milimét mỗi phút và tốc độ thanh đùn thường đáng tin cậy hơn tốc độ máy kéo khi nghiên cứu hiệu quả sản xuất.
Nhiệt độ khuôn rất quan trọng đối với chất lượng của các cấu hình đùn. Nhiệt độ khuôn phải được giữ ở khoảng 426°C trước khi đùn, nếu không nó sẽ dễ bị tắc hoặc thậm chí làm hỏng khuôn. Mục đích của quá trình làm nguội là để "đóng băng" nguyên tố hợp kim magiê, ổn định các nguyên tử magiê không ổn định và ngăn chúng lắng xuống, để duy trì độ bền của cấu hình.
Ba phương pháp làm nguội chính bao gồm: làm nguội bằng không khí, làm nguội bằng sương nước, làm nguội bằng bể nước. Loại làm nguội được sử dụng phụ thuộc vào tốc độ đùn, độ dày và các tính chất vật lý cần thiết của cấu hình, đặc biệt là các yêu cầu về độ bền. Loại hợp kim là một chỉ báo toàn diện về độ cứng và tính chất đàn hồi của hợp kim. Các loại hợp kim nhôm đã được Hiệp hội Nhôm Hoa Kỳ chỉ định chi tiết và có năm trạng thái cơ bản:
F có nghĩa là “được chế tạo”.
O có nghĩa là “sản phẩm rèn được ủ”.
T có nghĩa là sản phẩm đã được “xử lý nhiệt”.
W có nghĩa là vật liệu đã được xử lý nhiệt bằng dung dịch.
H là hợp kim không thể xử lý nhiệt được mà được “gia công nguội” hoặc “làm cứng bằng ứng suất”.
Nhiệt độ và thời gian là hai chỉ số cần kiểm soát chặt chẽ quá trình lão hóa nhân tạo. Trong lò lão hóa nhân tạo, mọi bộ phận của nhiệt độ phải giống nhau. Mặc dù lão hóa ở nhiệt độ thấp có thể cải thiện độ bền của các cấu hình, nhưng thời gian cần thiết sẽ phải tăng lên tương ứng. Để đạt được các tính chất vật lý của kim loại tốt nhất, cần phải lựa chọn hợp kim nhôm phù hợp và hình dạng tối ưu của nó, sử dụng chế độ làm nguội thích hợp, kiểm soát nhiệt độ lão hóa và thời gian lão hóa thích hợp để cải thiện năng suất, năng suất là một chỉ số quan trọng khác của hiệu quả sản xuất. Về mặt lý thuyết, không thể đạt được năng suất 100%, vì các đầu mẩu sẽ cắt đứt vật liệu do các vết kẹp của máy kéo và cáng.
Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum
Thời gian đăng: 05-06-2023
