溫度控制與提高鋁型材產(chǎn)品產(chǎn)量的重要關(guān)系
[來(lái)源:上?;书}鋁業(yè)]
通常,如果沒有非預(yù)定的停機(jī)時(shí)間,那么產(chǎn)量主要決定于擠壓速度,而后者受制于四個(gè)因素,其中三個(gè)固定不變。最后一個(gè)因素是溫度及其受控程度是可變的。
一個(gè)因素是擠壓機(jī)的擠壓力,擠壓力大的可在錠坯溫度較低時(shí)順利地?cái)D壓;第二個(gè)因素是模具設(shè)計(jì),擠壓時(shí)金屬與模壁的摩擦通??墒雇ㄟ^(guò)的鋁合金的溫度上升35~62℃;第三個(gè)因素是被擠壓合金的特性,是限制擠壓速度的不可控制的因素,型材的出口溫度一般不可超過(guò)540℃,否則,材料表面質(zhì)量會(huì)下降,模痕明顯加重,甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最后一個(gè)因素是溫度及其受控程度。
如果擠壓機(jī)的擠壓力不夠大,很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞?,F(xiàn)象而擠不動(dòng)時(shí),就可提高錠坯溫度,但擠壓速度應(yīng)低些,以防材料的出口溫度過(guò)高。每一個(gè)合金都有其特定的最優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。
生產(chǎn)實(shí)踐證明,錠坯溫度要保持在430℃左右(擠壓速度≥16mm/s時(shí))。6063合金型材的出模溫度不得超過(guò)500℃,6061合金型材的出模溫度不大于525℃。出模溫度的不大變化也會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
擠壓筒溫度也是很重要的,特別應(yīng)注意預(yù)熱階段的溫度升高,應(yīng)避免各層之間產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力,要使擠壓筒與襯套同時(shí)升高到工作溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。好的預(yù)熱規(guī)范是:升高到235℃,保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃,保溫4h后,才投入工作。這樣不但能保證內(nèi)外溫度均勻一致,而且有足夠的時(shí)間消除一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱擠壓筒是極佳的預(yù)熱方式。
在擠壓過(guò)程中,擠壓筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15~40℃。如果擠壓速度過(guò)快,以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度,就要設(shè)法使擠壓筒溫度下降,這不但是一件麻煩的工作,而且產(chǎn)量會(huì)下降。在生產(chǎn)速度上升過(guò)程中,有時(shí)受電偶控制的加熱元件會(huì)被切斷,可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃,擠壓廢品就會(huì)上升。應(yīng)根據(jù)不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。
生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)表面型材時(shí),對(duì)擠壓墊溫度也應(yīng)嚴(yán)格控制,以減少表面色調(diào)不一致廢品量。固定擠壓墊的質(zhì)量比活動(dòng)的好得多,能積聚更多的熱量,因而能降低錠坯端頭溫度,能減少雜質(zhì)進(jìn)入型材內(nèi),有助于提高產(chǎn)量。
模具溫度對(duì)于獲得高的產(chǎn)量起著重要的作用,一般不得低于430℃;另一方面也不得過(guò)高,否則,不但硬度可能下降,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化,主要在工作帶。在模具加熱過(guò)程中,應(yīng)避免模具之間緊靠著,阻礙空氣流通。要采用帶格的箱式加熱爐,每個(gè)模放于一個(gè)單獨(dú)的箱內(nèi)。
錠坯在擠壓過(guò)程中的溫度升高可達(dá)40℃左右或更高些,升高量主要決定于模具設(shè)計(jì)。為了獲得大產(chǎn)量,對(duì)各項(xiàng)溫度決不可忽視,應(yīng)記錄各個(gè)溫度并嚴(yán)加控制,以找出機(jī)臺(tái)的大產(chǎn)量與各項(xiàng)溫度的關(guān)系。
最后,擠壓生產(chǎn)廠的員工都應(yīng)牢記:溫度的精密控制,對(duì)提高產(chǎn)量是至關(guān)重要的。
鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料
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粉末涂料,經(jīng)常被稱作干性油漆,是一種環(huán)保友好的產(chǎn)品,可以提供更多品種和更多顏色。我們看到越來(lái)越多的行業(yè)、越來(lái)越多的領(lǐng)域應(yīng)用粉末涂料。隨著鋁型材行業(yè)的飛速發(fā)展,應(yīng)用于鋁型材上的粉末涂料已經(jīng)成為一個(gè)專業(yè)分支,并逐漸取代電泳漆和氟碳漆。隨著轉(zhuǎn)印技術(shù)的出現(xiàn),又使鋁型材專用粉末涂料更加豐富多彩。
鋁型材要求有高強(qiáng)的耐候性和裝飾性,因此,對(duì)鋁材都必須進(jìn)行表面處理,鋁型材的表面處理主要是有機(jī)涂層處理,它包括粉末涂料噴涂、氟碳漆噴涂和木紋處理,而木紋處理也是在粉末涂料涂層上進(jìn)行的。木紋處理技術(shù)又分為水轉(zhuǎn)印和熱轉(zhuǎn)印兩種,該技術(shù)自從90年代末期進(jìn)入我國(guó),近幾年來(lái)有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展。其主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)印圖像色彩鮮艷,層次豐富,其效果可與印刷相媲美,與印刷不同之處在于熱轉(zhuǎn)印是在高溫下使熱轉(zhuǎn)印油墨受熱升華,能多色圖案一次成圖,無(wú)需套色,凝華后即形成色彩亮麗的圖案,并可滲入到粉末涂料涂層內(nèi)部40~60微米。所以,熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品經(jīng)久耐用,圖案不會(huì)脫落、龜裂和褪色。不會(huì)因熱轉(zhuǎn)印而改變產(chǎn)品原有光澤度、耐磨性、耐候性、耐酸堿性等特性,熱轉(zhuǎn)印只是起到表面裝飾效果。整個(gè)熱轉(zhuǎn)印行業(yè),現(xiàn)在基本上已經(jīng)發(fā)展成完善的配套系統(tǒng),包括粉末涂料、噴涂工藝、熱轉(zhuǎn)印機(jī)器、轉(zhuǎn)印紙和轉(zhuǎn)印膜的制造。 熱轉(zhuǎn)印技術(shù)的出現(xiàn)也給粉末涂料涂層提出了新的挑戰(zhàn),它要求所用的粉末涂料,必須要與熱轉(zhuǎn)印紙、膜相匹配,才能得到良好的轉(zhuǎn)印效果。因此,探討粉末涂料涂膜的熱轉(zhuǎn)印工藝和研究熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的配方設(shè)計(jì)是十分必要的。
鋁型材模具設(shè)計(jì)的六大要點(diǎn)
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1.鋁擠壓件的尺寸分析:擠壓件的尺寸及偏差是由模具、擠壓設(shè)備和其他有關(guān)工藝因素決定的。其中,受模具尺寸變化的影響很大,而影響模具尺寸變化的原因有:模具的彈性變形、模具的升溫、模具的材料及模具的制造精度和模具磨損等。
(1)鋁型材擠壓機(jī)噸位的選擇:擠壓比是以數(shù)值表示模具實(shí)現(xiàn)擠壓的難易,一般來(lái)說(shuō),擠壓比在10-150之間是可適用的。擠壓比低于10,產(chǎn)品機(jī)械性能低;反之,擠壓比過(guò)高,產(chǎn)品容易出現(xiàn)表面粗糙或角度偏差等缺陷。實(shí)心型材常推薦擠壓比在30左右,中空型材在45左右。
(2)外形尺寸的確定:擠壓模具的外形尺寸是指模具的外圓直徑和厚度。模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強(qiáng)度來(lái)確定。
2.擠壓模具尺寸的合理計(jì)算:計(jì)算??壮叽鐣r(shí),主要考慮被擠壓鋁合金的化學(xué)成分、產(chǎn)品的形狀、公稱尺寸及其允許公差、擠壓溫度,以及在此溫度下模具材料與被擠壓合金的線膨脹系數(shù),產(chǎn)品斷面上的幾何形狀的特點(diǎn),及其在拉伸矯直時(shí)的變化,擠壓力的大小及模具的彈性變形等因素。對(duì)于壁厚差很大的型材,其難于成形的薄壁部分及邊緣尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸。
對(duì)于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔,桁條部分的尺寸可按一般型材設(shè)計(jì),而腹板厚度的尺寸,除考慮公式所列的因素外,尚需考慮模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲、距離擠壓筒中心遠(yuǎn)近等因素。此外,擠壓速度、有無(wú)牽引裝置等對(duì)??壮叽缫灿幸欢ǖ挠绊?。
3.合理調(diào)整金屬的流動(dòng)速度:所謂合理調(diào)整,就是在理想狀態(tài)下,保證制品斷面上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出??住?/span>
盡量采用多孔對(duì)稱排列,根據(jù)型材的形狀,各部分壁厚的差異和比周長(zhǎng)的不同及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近,設(shè)計(jì)不等長(zhǎng)的定徑帶。一般來(lái)說(shuō),型材某處的壁厚越薄,比周長(zhǎng)越大,形狀越復(fù)雜,離擠壓筒中心越遠(yuǎn),則此處的定徑帶應(yīng)越短。
當(dāng)用定徑帶仍難于控制流速時(shí),對(duì)于形狀特別復(fù)雜、壁厚很薄、離中心很遠(yuǎn)的部分可采用促流角或?qū)Я襄F來(lái)加速金屬流動(dòng)。相反,對(duì)于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方,就應(yīng)采用阻礙角進(jìn)行補(bǔ)充阻礙,以減緩此處的流速。此外,還可以采用工藝平衡孔、工藝余量,或者采用前室模、導(dǎo)流模、改變分流孔的數(shù)目、大小、形狀和位置來(lái)調(diào)節(jié)金屬的流速。
4.保證足夠的模具強(qiáng)度:由于擠壓時(shí)模具的工