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时间:2020-08-31
《挤压铝型材表面毛刺形成原因及预防方法.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、在铝型材的挤压生产中,常见的缺陷是比较直观的:如弯曲、扭拧、磕碰、夹渣等。而表面吸附毛刺缺陷,不仔细观察或手摸较难发现,但它严重影响后续氧化、电泳等型材的表面质量,很难去除掉,严重影响装饰型材的表面。因此,要在挤压生产实践中不断地观察分析,总结其成因,及时采取措施,以减少或杜绝这种缺陷的出现。 一、表面毛刺的表现 在挤压生产中,型材吸附毛刺经过仔细观察或用手在型材表面上滑动,都会发现。在锯切装筐工序,用风吹或擦拭,大部分的毛刺可以去掉。但还是有一部分由于静电原因仍吸附在型材表面上。经时效处理后,这些毛刺颗
2、粒更加紧密粘附在型材表面。在型材表面预处理工序,由于槽液浓度的影响,有的可以去除掉,但在型材表面形成小麻坑,有的去除不掉,则形成凸起。 挤压型材表面出现的颗粒状毛刺分为四种:(1)铝棒中的杂质,如:精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。(2)时效炉内的灰尘附着。(3)铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出,使金属塑性降低,抗拉强度降低,产生颗粒状毛刺。 二、毛刺的形成原因 (1)挤压工艺的影响挤压工艺参数的选择正确与否也是影响颗粒状冒充的重要因素。挤压温度越高、挤压速度过快,毛刺就越多,原
3、因是由于温度高、速度快,型材流动速度增加,模具变形的程度增加,金属的流动加快,金属的变形抗力相对减弱,更易形成粘铝现象;对大的挤压系数来说,金属的变形抗力相对增加了,死区相对增大,提高了形成粘铝的条件,形成“吸附颗粒”的概率增加;铸棒加热温度与模具温度之差过大,也易造成颗粒状毛刺问题。 (2)铸棒质量的影响由于高温铸造,铸造速度快,冷却强度大,造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi,由于β相AlFeSi在合金中呈现针状组织,硬度高、塑性差,抗拉强度很低,在高温挤压时不仅会诱发挤压裂
4、纹,而且会产生颗粒状毛刺,这种毛刺不易清理,手感强烈,颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾,在金相显微镜下观察,呈现灰褐色,成分中富含铁元素。 铝棒中的杂质影响,铝棒在熔铸过程中,精炼不充分,泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中,这些物质在挤压过程中,使金属的塑性和抗拉强度显着降低,极易产生颗粒状毛刺。棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有这些铸棒缺陷有一个共同点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流动的不连续性,在挤压过程中,夹渣极易从基体中分离出来,通过模具的工作带时,粘附
5、在入口端,形成粘铝,并不断被流动的金属拉出,极易产生颗粒状毛刺。 (3)模具的影响在挤压生产中,模具是在高温高压的状态下工作的,受压力和温度的影响,模具产生弹性变形。模具工作带由开始平行于挤压方向,受到压力后,只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝。在粘铝的形成过程中,不断有颗粒被型材带出,粘附在型材表面上,形成了毛刺。我们现在使用的挤压模具以平面模居多,在铸棒不剥皮的情况下,铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区,随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多,死区的杂质也在不断的变化,有一部分被正常流动的
6、金属带出,堆积在工作带变形后的空间内。有的被型材拉脱,形成了毛刺。因此,模具是造成毛刺的关键因素。另外工模具表面的粗糙度越高、工作带表面的硬度越低,也是造成粘铝,形成颗粒状毛刺原因之一。 还有空气中的尘埃、水、油污等强烈附着于铝型材表面,原因是热的铝型材遇到灰尘后粘附,发生化学反应并产生胶状物质,在时效过程中又与炉中的灰尘结合,生成较大的颗粒状毛刺,在随后的氧化、电泳、喷涂过程中不易清除。 三、减少毛刺的措施(1)模具设计、制造、使用应注意的问题①模具的设计必须满足刚度、强度的计算要求,以达到减少模具在受
7、压时的弹性变形量。工作带的长短、空刀形式、焊合室形式等,都要考虑参数选择最佳值。②模具在制造过程中,要减少制造误差,避免尖角存在。③模具在使用时,一定要加装和选用合适的模垫、剪切垫。④模具都要经过氮化处理后,方可上机。⑤修模、光模时,要注意工作带的平行、表面粗糙度以及组合模装配的配合尺寸,把紧螺栓。 (2)选择合适的挤压参数根据挤压系数、型材断面情况、模具情况、设备情况等,选择最佳的挤压温度、铸棒加热温度、模具温度以及挤压速度,并在生产过程中,不断调整这些参数。这些都是消除或减少“吸附颗粒”的主要措施。
8、(3)提高铸棒的质量在铸棒的铸造过程中,采用细化晶粒工艺,采取有效的技术措施减少铸棒的夹渣、疏松、晶粒粗大等缺陷,对铸棒进行均匀化处理。同时加强质量监控。 (4)对所有工作现场采取“6S”现场管理,提高环境质量,对铸棒表面清理,减少灰渣灰尘附着,杜绝“跑冒滴漏",及时清理型材表面的灰尘,尽可能减少灰尘附着。
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