Nhìn 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 biên dạng 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, nhiệt độ đùn tương đối thấp thường được sử dụng.
Thiết bị tốt cũng là điểm mấu 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 đội ngũ công nhân đùn xuất sắc.
Phân tích nhiệt
Thanh và que nhôm cần được gia nhiệt trước khi đùn để đạt nhiệt độ gần với nhiệt độ dung môi, để magie 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 cực 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 thanh đùn vượt quá nhiệt độ dung môi. Lúc này, magie nóng chảy và chảy xung quanh, cực kỳ không ổn định.
Khi nhiệt độ tăng, nhiệt độ không được cao hơn nhiệt độ hóa rắn, nếu không nhôm cũng sẽ nóng chảy và không thể tạo hình được. Lấy hợp kim dòng 6000 làm ví dụ, nhiệt độ thanh nhôm nên 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. Mức tăng nhiệt độ tỷ lệ thuận với tốc độ đùn và áp suất đùn.
Nhiệt độ đầu ra nên được duy trì trong khoảng 550-575°C, ít nhất là trên 500-530°C, nếu không magie trong hợp kim nhôm sẽ không thể nóng chảy và ảnh hưởng đến tính chất kim loại. Tuy nhiên, nhiệt độ đầu ra không được cao hơn nhiệt độ hóa rắn, vì nhiệt độ đầu ra quá cao sẽ gây rách và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của thanh định hình.
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 dung dịch và không cao hơn nhiệt độ dung dịch. Các hợp kim khác nhau có nhiệt độ dung dịch khác nhau. Ví dụ, nhiệt độ dung dịch của hợp kim 6063 là 498°C, trong khi nhiệt độ dung dịch của hợp kim 6005 là 510°C.
Tốc độ máy kéo
Tốc độ máy kéo là một chỉ số quan trọng đánh giá hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, các biên dạng, hình dạng, hợp kim, kích thước, v.v. khác nhau có thể ảnh hưởng đến tốc độ của máy kéo, điều này không thể khái quát hóa. Các nhà máy đùn ép hiện đại của phương Tây có thể đạt tốc độ máy kéo lên đến 80 mét/phút.
Tốc độ thanh đùn là một chỉ số quan trọng khác về năng suất. Tốc độ này được đo bằng milimét/phút và 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 thanh định hình đùn. Nhiệt độ khuôn nên được duy trì ở khoảng 426°C trước khi đùn, nếu không sẽ dễ bị tắc nghẽn hoặc thậm chí làm hỏng khuôn. Mục đích của quá trình tôi là "đóng băng" nguyên tố hợp kim magiê, ổn định các nguyên tử magiê không ổn định và ngăn chúng lắng xuống, nhằm duy trì độ bền của thanh định hình.
Ba phương pháp làm nguội chính bao gồm: làm nguội bằng không khí, làm nguội bằng sương nước và làm nguội bằng bể chứa nước. Phương pháp làm nguội được sử dụng phụ thuộc vào tốc độ đùn, độ dày và các tính chất vật lý cần thiết của thanh nhôm, đặc biệt là yêu cầu về độ bền. Loại hợp kim là một chỉ số toàn diện về độ cứng và tính chất đàn hồi của hợp kim. Hiệp hội Nhôm Hoa Kỳ đã quy định chi tiết các loại hợp kim nhôm, và có năm trạng thái cơ bản:
F có nghĩa là “được chế tạo”.
O có nghĩa là “sản phẩm rèn ủ”.
T có nghĩa là nó 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 “gia công nguội” hoặc “tôi 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, nhiệt độ của mọi bộ phận phải giống nhau. Mặc dù lão hóa ở nhiệt độ thấp có thể cải thiện độ bền của các thanh nhôm, nhưng thời gian cần thiết cũng phải tăng lên tương ứng. Để đạt được các tính chất vật lý kim loại tốt nhất, cần lựa chọn hợp kim nhôm phù hợp và hình dạng tối ưu của nó, sử dụng chế độ tôi phù hợp, kiểm soát nhiệt độ và thời gian lão hóa phù 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 hàn sẽ cắt đứt vật liệu do vết kẹp của máy kéo và máy kéo.
Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum
Thời gian đăng: 05-06-2023
