Поради голямото разнообразие от алуминиеви профили и сложния материален поток по време на процеса на екструдиране, матриците за екструдиране са подложени на тежки условия на натоварване, което прави разработването на продукти за екструдиране на алуминий и проектирането на форми предизвикателна задача. Традиционният производствен модел, който разчита на-базиран на опит дизайн и пробни-и-поправки на матрици, вече не може да отговори на изискванията на съвременното икономическо развитие. В една пазарна икономика, където ефективността е от жизненоважно значение и качеството е ключово, предприятията за производство на екструзия на алуминий дават приоритет на подобряването на успеваемостта на дизайна и обработката на матрицата, както и на производителността на екструзията и добива на крайния продукт. При производството на полуготови продукти от алуминий и алуминиеви сплави, екструзията е един от основните процеси на формоване, а качеството на матриците за екструдиране и скоростта на екструдиране пряко влияят върху качеството на продукта и продукцията на предприятията за екструдиране на алуминий и алуминиеви сплави.
В този случай как да се подобри производителността на екструдера се превърна в спешна задача. Има много мерки за увеличаване на производителността, като например повишаване на инсталирания капацитет, подобряване на уменията на работниците и повишаване на стандартите за управление, всички от които са практични и ефективни мерки.
1. Основни фактори, влияещи върху добива и качеството на продукта
1. Значението на качеството на алуминиевия прът
За алуминиевите профили с по-високи изисквания за качество, качеството на алуминиевите пръти пряко влияе върху качеството и производителността на продукта. Високо{1}}качествените слитъци, които са легирани, зърно-рафинирани, рафинирани и хомогенизирани, могат да намалят износването на формата, да увеличат ефективното време за производство, като по този начин подобрят скоростта на екструдиране и постигат максимална производителност.
2. Модерното оборудване и висококвалифицираните работници са предпоставка за увеличаване на производството
Модерното оборудване, висококвалифицираните работници и модерният научен мениджмънт играят решаваща роля за увеличаване на производството на екструдирани продукти.
3. Значението на плесените
Разумният дизайн на матрицата, навременното азотиране за подобряване на твърдостта и повърхностното покритие на работните части на матрицата, намаляването на честотата на смяна на матрицата, минимизирането на не-продуктивното време, подобряването на качеството на продукта и намаляването на процента на дефектите са много важни за постигане на максимално производство.
4. Важната връзка между контрола на температурата и увеличаването на производителността
Обикновено, ако няма непланиран престой, максималната производителност се определя главно от скоростта на екструдиране, която е ограничена от четири фактора, три от които са фиксирани. Последният фактор е температурата и степента, до която тя се контролира, която е променлива.
Първият фактор е налягането на екструдиране на пресата; по-високото налягане на екструдиране позволява плавно екструдиране дори при по-ниски температури на заготовката. Вторият фактор е дизайнът на матрицата; по време на екструдиране, триенето между метала и стените на матрицата обикновено повишава температурата на преминаващата алуминиева сплав с 35–62 градуса. Третият фактор са характеристиките на сплавта, която се екструдира, което е неконтролируем фактор, който ограничава скоростта на екструдиране. Изходната температура на профила обикновено не трябва да надвишава 540 градуса; в противен случай качеството на повърхността на материала ще се влоши, следите от матрицата ще станат по-изразени и могат да възникнат проблеми като залепване на алуминий, вдлъбнатини, микропукнатини и разкъсване. Последният фактор е температурата и степента, до която тя се контролира.
Първо, ако пресата за екструдиране няма достатъчно сила на екструдиране, ще бъде трудно да се екструдира плавно или дори да се получи задръстване на матрицата, което прави екструдирането невъзможно. В този случай температурата на заготовката може да се повиши, но скоростта на екструдиране трябва да бъде по-ниска, за да се предотврати изходната температура на материала да стане твърде висока. Всяка сплав има своя специфична оптимална температура на екструдиране (заготовка).
Производствената практика показва, че температурата на заготовката се поддържа най-добре при около 430 градуса (когато скоростта на екструдиране е по-голяма или равна на 16 mm/s). Температурата на изхода на матрицата на профилите от сплав 6063 не трябва да надвишава 500 градуса, а изходната температура на профилите от сплав 6061 в идеалния случай е не повече от 525 градуса. Дори леки промени в изходната температура на матрицата могат да повлияят на добива и качеството на продукта.
Производствена практика: Температурата на екструзионния варел също е много важна. Трябва да се обърне специално внимание на повишаването на температурата по време на етапа на предварително загряване и трябва да се избягва прекомерното топлинно напрежение между слоевете. В идеалния случай цевта за екструдиране и облицовката трябва да се нагреят до работната температура едновременно. Скоростта на предварително загряване не трябва да надвишава 38 градуса на час. Най-добрата процедура за предварително загряване е следната: загрейте до 235 градуса и задръжте за 8 часа, след това продължете нагряването до 430 градуса и задръжте за 4 часа преди да започнете работа. Това не само осигурява равномерни вътрешни и външни температури, но също така осигурява достатъчно време за премахване на всички вътрешни топлинни напрежения. Естествено, нагряването на екструзионния варел в пещ е най-добрият метод за предварително нагряване.
По време на процеса на екструдиране температурата на екструзионния варел трябва да бъде с 15–40 градуса по-ниска от тази на заготовката. Ако скоростта на екструдиране е твърде висока, което води до повишаване на температурата на екструзионния цилиндър над температурата на заготовката, трябва да се вземат мерки за понижаване на температурата на цилиндъра. Това е не само трудна задача, но също така намалява производството. По време на увеличаването на скоростта на производство понякога нагревателните елементи, контролирани от термодвойката, могат да бъдат прекъснати, но температурата на екструзионния цилиндър продължава да се повишава. Ако температурата на екструзионния варел надвиши 470 градуса, скоростта на екструзионните дефекти ще се увеличи. Идеалната температура на цилиндъра за екструдиране трябва да се определи според различните сплави.
При екструдиране на повърхностни профили от висок-клас, високо{1}}качество, температурата на матрицата за екструдиране също трябва да се контролира стриктно, за да се намали количеството дефектни продукти, причинени от непостоянен цвят на повърхността. Фиксираните матрици за екструдиране са много по-добри от подвижните, защото могат да акумулират повече топлина, което понижава температурата в краищата на заготовката, намалява навлизането на примеси в профила и спомага за подобряване на добива.
Температурата на формата играе важна роля за постигане на висока производствена производителност и обикновено не трябва да бъде по-ниска от 430 градуса; от друга страна, тя не трябва да бъде твърде висока, в противен случай не само може да намалее твърдостта, но и да се появи окисляване, главно на работната повърхност. По време на процеса на нагряване на формата, формите не трябва да се поставят твърде близо една до друга, което би попречило на циркулацията на въздуха. Най-добре е да използвате пещ тип кутия-с решетки, като поставяте всяка форма в отделно отделение.
Температура на матрицата Температурата на блока може да се повиши с около 40 градуса или дори повече по време на процеса на екструдиране и степента на това увеличение зависи главно от дизайна на формата. За да се постигне максимална мощност, не трябва да се пренебрегват всички температури. Всяка температура трябва да се записва и стриктно контролира, за да се определи връзката между максималната производителност на машината и различните температури.
И накрая, всички служители в завода за екструдиране трябва да помнят: прецизният контрол на температурата е от решаващо значение за увеличаване на производителността.
И накрая, основните начини за увеличаване на производителността и качеството на продукта са второто пресоване.
Тъй като производителността и качеството на продукта зависят главно от суровините, оборудването и формите, подходящите настройки на параметрите на процеса и уменията на работниците, специфичните начини за подобряване на производителността и качеството на продукта и намаляване на количеството дефектни продукти са следните:
1. Изберете високо{1}}качествени слитъци, които са легирани, зърнисто-рафинирани, фино-зърнести и хомогенизирани;
2. Оптимизиране на дизайна на формата, навременно азотиране за подобряване на твърдостта и покритието на работната повърхност на матрицата, намаляване на честотата на смяна на матрицата и минимизиране на не-продуктивното време;
3. Удължете заготовката на слитъка, за да намалите броя на остатъчните преси;
4. Използвайте горещо срязване, за да увеличите добива на метал;
5. Разрязване на заварените съединения на профилите и избор на подходящи дължини на слитък и екструзия;
6. Намалете температурата на блока и увеличете скоростта на екструдиране, за да осигурите изходната температура.
