Из-за большого разнообразия алюминиевых профилей и сложного потока материала в процессе экструзии экструзионные матрицы подвергаются суровым нагрузкам, что делает разработку алюминиевых экструзионных продуктов и проектирование форм сложной задачей. Традиционная модель производства, основанная на-проектировании, основанном на опыте и ремонте штампов методом проб,-и-ошибок, больше не может отвечать требованиям современного экономического развития. В рыночной экономике, где эффективность имеет жизненно важное значение, а качество является ключевым фактором, предприятия по производству алюминиевого профиля уделяют приоритетное внимание повышению успешности проектирования и обработки штампов, а также производительности экструзии и выхода готовой продукции. При производстве полуфабрикатов из алюминия и алюминиевых сплавов экструзия является одним из основных процессов формования, а качество экструзионных матриц и скорость экструзии напрямую влияют на качество продукции и производительность предприятий, занимающихся экструзией алюминия и алюминиевых сплавов.
В этом случае повышение производительности экструдера стало актуальной задачей. Существует множество мер по повышению производительности, таких как увеличение установленной мощности, повышение квалификации работников и повышение стандартов управления, и все они являются практическими и эффективными мерами.
1. Основные факторы, влияющие на выход и качество продукции.
1. Важность качества алюминиевого стержня
Для алюминиевых профилей с более высокими требованиями к качеству качество алюминиевых стержней напрямую влияет на качество и производительность продукции. Высококачественные-слитки, легированные,-измельченные, очищенные и гомогенизированные, могут снизить износ пресс-формы, увеличить эффективное время производства, тем самым улучшая скорость экструзии и достигая максимальной производительности.
2. Современное оборудование и высококвалифицированные рабочие являются предпосылками увеличения производства.
Современное оборудование, высококвалифицированные рабочие и современный научный менеджмент играют решающую роль в увеличении выпуска экструзионной продукции.
3. Важность форм
Разумная конструкция пресс-формы, своевременное азотирование для улучшения твердости и чистоты поверхности рабочих частей пресс-формы, сокращение частоты смены пресс-форм, минимизация не-производственного времени, улучшение качества продукции и снижение количества дефектов — все это очень важно для достижения максимальной производительности.
4. Важная связь между контролем температуры и увеличением производительности.
Обычно, если нет внеплановых простоев, максимальная производительность в основном определяется скоростью экструзии, которая ограничивается четырьмя факторами, три из которых являются фиксированными. Последним фактором является температура и степень ее контроля, которая является переменной.
Первым фактором является давление экструзии пресса; более высокое давление экструзии обеспечивает плавную экструзию даже при более низких температурах заготовки. Второй фактор — это конструкция матрицы; во время экструзии трение между металлом и стенками матрицы обычно повышает температуру проходящего алюминиевого сплава на 35–62 градуса. Третий фактор — это характеристики экструдируемого сплава, что является неконтролируемым фактором, ограничивающим скорость экструзии. Выходная температура профиля обычно не должна превышать 540 градусов; в противном случае качество поверхности материала ухудшится, следы штампа станут более выраженными и могут возникнуть такие проблемы, как прилипание алюминия, впадины, микротрещины и разрывы. Последним фактором является температура и степень ее контроля.
Во-первых, если экструзионный пресс не обладает достаточной силой экструзии, будет трудно обеспечить плавную экструзию или даже произойдет застревание матрицы, что сделает экструзию невозможной. В этом случае температуру заготовки можно повысить, но скорость экструзии должна быть ниже, чтобы температура на выходе материала не становилась слишком высокой. Каждый сплав имеет свою оптимальную температуру экструзии (заготовки).
Производственная практика показала, что температуру заготовки лучше всего поддерживать на уровне около 430 градусов (когда скорость экструзии больше или равна 16 мм/с). Температура выхода из матрицы для профилей из сплава 6063 не должна превышать 500 градусов, а температура на выходе из матрицы для профилей из сплава 6061 в идеале не превышает 525 градусов. Даже небольшие изменения температуры на выходе из головки могут повлиять на выход и качество продукта.
Производственная практика: Температура экструзионного цилиндра также очень важна. Особое внимание следует уделять повышению температуры на этапе предварительного нагрева и избегать чрезмерных термических напряжений между слоями. В идеале экструзионный цилиндр и лайнер должны нагреваться до рабочей температуры одновременно. Скорость предварительного нагрева не должна превышать 38 градусов в час. Оптимальная процедура предварительного нагрева следующая: нагреть до 235 градусов и выдержать 8 часов, затем продолжить нагрев до 430 градусов и выдержать 4 часа перед началом работы. Это не только обеспечивает равномерную внутреннюю и внешнюю температуру, но также дает достаточно времени для устранения всех внутренних термических напряжений. Естественно, нагрев экструзионного цилиндра в печи является лучшим методом предварительного нагрева.
В процессе экструзии температура экструзионного цилиндра должна быть на 15–40 градусов ниже, чем температура заготовки. Если скорость экструзии слишком высока, что приводит к тому, что температура экструзионного цилиндра превышает температуру заготовки, необходимо принять меры по снижению температуры цилиндра. Это не только хлопотная задача, но и снижает объемы производства. Во время увеличения скорости производства иногда могут отключаться нагревательные элементы, управляемые термопарой, однако температура экструзионного цилиндра продолжает расти. Если температура экструзионного цилиндра превышает 470 градусов, количество дефектов экструзии увеличится. Идеальная температура экструзионного цилиндра должна определяться в зависимости от различных сплавов.
При экструзии высококачественных-профилей поверхности высокого-качества температура экструзионной головки также должна строго контролироваться, чтобы уменьшить количество дефектных изделий, вызванных непостоянным цветом поверхности. Неподвижные экструзионные матрицы намного лучше подвижных, поскольку они способны аккумулировать больше тепла, что снижает температуру на концах заготовки, уменьшает попадание примесей в профиль и способствует повышению выхода продукции.
Температура пресс-формы играет важную роль в достижении высокой производительности и обычно не должна быть ниже 430 градусов; с другой стороны, она не должна быть слишком высокой, иначе может не только снизиться твердость, но и произойти окисление, главным образом на рабочей поверхности. Во время процесса нагрева формы формы не следует располагать слишком близко друг к другу, чтобы не препятствовать циркуляции воздуха. Лучше всего использовать печь коробчатого-типа с решетками, помещая каждую форму в отдельный отсек.
Температура формы. Температура слитка может увеличиться примерно на 40 градусов или даже выше в процессе экструзии, и степень этого увеличения в основном зависит от конструкции формы. Для достижения максимальной производительности не следует упускать из виду все температуры. Каждую температуру следует фиксировать и строго контролировать, чтобы определить взаимосвязь между максимальной производительностью машины и различными температурами.
Наконец, все сотрудники экструзионного производства должны помнить: точный контроль температуры имеет решающее значение для увеличения производительности.
Наконец, основным способом повышения выхода и качества продукта является второе прессование.
Поскольку выпуск и качество продукции в основном зависят от сырья, оборудования и форм, соответствующих настроек параметров процесса и квалификации рабочих, конкретными способами улучшения выпуска и качества продукции и уменьшения количества бракованной продукции являются следующие:
1. Выбирайте слитки высокого-качества, легированные,-очищенные, мелкозернистые-и гомогенизированные;
2. Оптимизация конструкции пресс-формы, своевременное азотирование для улучшения твердости и чистоты рабочей поверхности пресс-формы, уменьшения частоты смены пресс-форм и минимизации не-производительного времени;
3. Удлинить заготовку слитка, чтобы уменьшить количество оставшихся прессов;
4. Используйте горячую резку для увеличения выхода металла;
5. Распилить сварные соединения профилей и выбрать подходящую длину слитка и экструзии;
6. Понизьте температуру слитка и увеличьте скорость экструзии, чтобы обеспечить температуру на выходе.
