1 Giới thiệu
Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp nhôm và sự gia tăng không ngừng về trọng tải của máy đùn nhôm, công nghệ ép đùn nhôm khuôn xốp đã ra đời. Đùn nhôm khuôn xốp cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất ép đùn và cũng đặt ra yêu cầu kỹ thuật cao hơn về thiết kế khuôn và quy trình ép đùn.
2 Quá trình đùn
Tác động của quá trình ép đùn đến hiệu quả sản xuất ép đùn nhôm khuôn xốp chủ yếu thể hiện ở việc kiểm soát ba khía cạnh: nhiệt độ phôi, nhiệt độ khuôn và nhiệt độ thoát.
2.1 Nhiệt độ trống
Nhiệt độ phôi đồng nhất có tác động đáng kể đến sản lượng đùn. Trong sản xuất thực tế, các máy ép đùn dễ bị đổi màu bề mặt thường được làm nóng bằng lò nung đa phôi. Lò nung nhiều phôi cung cấp khả năng gia nhiệt phôi đồng đều và kỹ lưỡng hơn với đặc tính cách nhiệt tốt. Ngoài ra, để đảm bảo hiệu quả cao, phương pháp “nhiệt độ thấp và tốc độ cao” thường được sử dụng. Trong trường hợp này, nhiệt độ phôi và nhiệt độ thoát phải phù hợp chặt chẽ với tốc độ đùn, với các cài đặt có tính đến những thay đổi về áp suất đùn và tình trạng của bề mặt phôi. Cài đặt nhiệt độ phôi phụ thuộc vào điều kiện sản xuất thực tế, nhưng theo nguyên tắc chung, đối với ép đùn khuôn xốp, nhiệt độ phôi thường được duy trì trong khoảng 420-450°C, với khuôn phẳng được đặt cao hơn một chút khoảng 10-20°C so với khuôn tách đôi.
2.2 Nhiệt độ khuôn
Dựa trên kinh nghiệm sản xuất tại chỗ, nhiệt độ khuôn phải được duy trì trong khoảng 420-450°C. Thời gian làm nóng quá mức có thể dẫn đến xói mòn khuôn trong quá trình vận hành. Hơn nữa, việc đặt khuôn thích hợp trong quá trình gia nhiệt là điều cần thiết. Các khuôn không nên xếp chồng quá gần nhau, chừa khoảng trống giữa chúng. Chặn luồng không khí thoát ra của lò khuôn hoặc đặt không đúng cách có thể dẫn đến gia nhiệt không đều và ép đùn không nhất quán.
3 yếu tố khuôn mẫu
Thiết kế khuôn, xử lý khuôn và bảo trì khuôn là rất quan trọng cho việc tạo hình ép đùn và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt sản phẩm, độ chính xác về kích thước và hiệu quả sản xuất. Rút ra từ thực tiễn sản xuất và kinh nghiệm thiết kế khuôn mẫu được chia sẻ, hãy phân tích các khía cạnh này.
3.1 Thiết kế khuôn
Khuôn là nền tảng của sự hình thành sản phẩm và đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hình dạng, độ chính xác về kích thước, chất lượng bề mặt và tính chất vật liệu của sản phẩm. Đối với các biên dạng khuôn xốp có yêu cầu bề mặt cao, có thể đạt được chất lượng bề mặt bằng cách giảm số lượng lỗ chuyển hướng và tối ưu hóa việc bố trí các cầu chuyển hướng để tránh bề mặt trang trí chính của biên dạng. Ngoài ra, đối với khuôn phẳng, sử dụng thiết kế hố có dòng chảy ngược có thể đảm bảo dòng kim loại đồng đều vào các khoang khuôn.
3.2 Gia công khuôn
Trong quá trình xử lý khuôn, việc giảm thiểu lực cản dòng kim loại tại các cầu là rất quan trọng. Việc phay trơn tru các cầu dẫn dòng đảm bảo độ chính xác của các vị trí cầu dẫn dòng và giúp đạt được dòng chảy kim loại đồng đều. Đối với các profile có yêu cầu chất lượng bề mặt cao, chẳng hạn như tấm pin năng lượng mặt trời, hãy cân nhắc việc tăng chiều cao của buồng hàn hoặc sử dụng quy trình hàn thứ cấp để đảm bảo kết quả hàn tốt.
3.3 Bảo dưỡng khuôn
Việc bảo dưỡng khuôn thường xuyên cũng quan trọng không kém. Đánh bóng khuôn và thực hiện bảo trì nitơ hóa có thể ngăn ngừa các vấn đề như độ cứng không đồng đều ở khu vực làm việc của khuôn.
4 Chất lượng trống
Chất lượng của phôi có tác động quan trọng đến chất lượng bề mặt sản phẩm, hiệu quả ép đùn và hư hỏng khuôn. Phôi kém chất lượng có thể dẫn đến các vấn đề về chất lượng như rãnh, đổi màu sau quá trình oxy hóa và giảm tuổi thọ khuôn. Chất lượng phôi bao gồm thành phần thích hợp và tính đồng nhất của các phần tử, cả hai đều ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng ép đùn và chất lượng bề mặt.
4.1 Cấu hình thành phần
Lấy cấu hình tấm pin mặt trời làm ví dụ, cấu hình thích hợp của Si, Mg và Fe trong hợp kim 6063 chuyên dụng để ép đùn khuôn xốp là điều cần thiết để đạt được chất lượng bề mặt lý tưởng mà không ảnh hưởng đến các tính chất cơ học. Tổng lượng và tỷ lệ Si và Mg là rất quan trọng và dựa trên kinh nghiệm sản xuất lâu dài, việc duy trì Si+Mg trong khoảng 0,82-0,90% là phù hợp để đạt được chất lượng bề mặt mong muốn.
Khi phân tích các tấm pin mặt trời không đạt tiêu chuẩn, người ta nhận thấy các nguyên tố vi lượng và tạp chất không ổn định hoặc vượt quá giới hạn cho phép, ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng bề mặt. Việc bổ sung các nguyên tố trong quá trình tạo hợp kim trong xưởng nấu chảy phải được thực hiện cẩn thận để tránh sự mất ổn định hoặc dư thừa các nguyên tố vi lượng. Trong phân loại chất thải của ngành, chất thải ép đùn bao gồm chất thải sơ cấp như phế liệu và vật liệu cơ bản, chất thải thứ cấp bao gồm chất thải sau xử lý từ các hoạt động như oxy hóa và sơn tĩnh điện, và hồ sơ cách nhiệt được phân loại là chất thải cấp ba. Hồ sơ oxy hóa nên sử dụng loại trống đặc biệt và nói chung sẽ không có chất thải nào được thêm vào khi vật liệu đủ.
4.2 Quy trình sản xuất phôi
Để có được phôi chất lượng cao, việc tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu của quy trình về thời gian làm sạch nitơ và thời gian lắng nhôm là điều cần thiết. Các nguyên tố hợp kim thường được thêm vào ở dạng khối và việc trộn kỹ được sử dụng để tăng tốc độ hòa tan của chúng. Việc trộn đúng cách sẽ ngăn ngừa sự hình thành các vùng nồng độ cao cục bộ của các nguyên tố hợp kim.
Phần kết luận
Hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới, với các ứng dụng trong các bộ phận và bộ phận kết cấu như thân xe, động cơ và bánh xe. Việc sử dụng hợp kim nhôm ngày càng tăng trong ngành công nghiệp ô tô được thúc đẩy bởi nhu cầu về hiệu quả năng lượng và bền vững môi trường, kết hợp với những tiến bộ trong công nghệ hợp kim nhôm. Đối với các cấu hình có yêu cầu chất lượng bề mặt cao, chẳng hạn như khay pin nhôm có nhiều lỗ bên trong và yêu cầu hiệu suất cơ học cao, việc nâng cao hiệu quả ép đùn khuôn xốp là điều cần thiết để các công ty phát triển mạnh trong bối cảnh chuyển đổi năng lượng.
Được chỉnh sửa bởi May Jiang từ MAT Aluminium
Thời gian đăng: 30-05-2024
