A causa dell’ampia varietà di profili in alluminio e del complesso flusso di materiale durante il processo di estrusione, le matrici di estrusione sono soggette a condizioni di carico difficili, rendendo lo sviluppo di prodotti di estrusione di alluminio e la progettazione di stampi un compito impegnativo. Il modello di produzione tradizionale che si basa sulla-progettazione basata sull'esperienza e sulla riparazione degli stampi per tentativi-e-errori non è più in grado di soddisfare le esigenze dello sviluppo economico moderno. In un’economia di mercato in cui l’efficienza è vitale e la qualità è fondamentale, le aziende produttrici di estrusione di alluminio danno priorità al miglioramento del tasso di successo della progettazione e della lavorazione degli stampi, nonché della produzione di estrusione e della resa del prodotto finito. Nella produzione di prodotti semilavorati in alluminio e leghe di alluminio-, l'estrusione è uno dei principali processi di formatura e la qualità delle matrici di estrusione e la velocità di estrusione influiscono direttamente sulla qualità del prodotto e sulla produzione delle imprese di estrusione di alluminio e leghe di alluminio.
In questo caso, come migliorare la produttività dell'estrusore è diventato un compito urgente. Esistono molte misure per aumentare la produttività, come il potenziamento della capacità installata, il miglioramento delle competenze dei lavoratori e l'innalzamento degli standard di gestione, che sono tutte misure pratiche ed efficaci.
1. Principali fattori che influenzano la resa e la qualità del prodotto
1. L'importanza della qualità della barra di alluminio
Per i profili in alluminio con requisiti di qualità più elevati, la qualità delle barre di alluminio influisce direttamente sulla qualità e sulla resa del prodotto. I lingotti di alta-qualità legati, a grana-raffinata, raffinata e omogeneizzata possono ridurre l'usura dello stampo, aumentare i tempi di produzione effettivi, migliorando così la velocità di estrusione e ottenendo la massima resa.
2. Attrezzature avanzate e lavoratori altamente qualificati sono i prerequisiti per aumentare la produzione
Attrezzature avanzate, lavoratori altamente qualificati e una moderna gestione scientifica svolgono un ruolo cruciale nell'aumentare la produzione dei prodotti di estrusione.
3. L'importanza degli stampi
Una progettazione ragionevole dello stampo, una nitrurazione tempestiva per migliorare la durezza e la finitura superficiale delle parti funzionanti dello stampo, la riduzione della frequenza di cambio dello stampo, la riduzione al minimo dei tempi non produttivi-, il miglioramento della qualità del prodotto e la riduzione del tasso di difetti sono tutti fattori molto importanti per ottenere la massima produzione.
4. L'importante relazione tra controllo della temperatura e aumento della produzione
Tipicamente, se non vi sono tempi di fermo macchina non programmati, la produzione massima è determinata principalmente dalla velocità di estrusione, che è vincolata da quattro fattori, tre dei quali sono fissi. L’ultimo fattore è la temperatura e la misura in cui viene controllata, che è variabile.
Il primo fattore è la pressione di estrusione della pressa; una pressione di estrusione più elevata consente un'estrusione regolare anche a temperature della billetta più basse. Il secondo fattore è il design dello stampo; durante l'estrusione, l'attrito tra il metallo e le pareti dello stampo aumenta solitamente la temperatura della lega di alluminio che passa di 35–62 gradi. Il terzo fattore sono le caratteristiche della lega da estrudere, che è un fattore incontrollabile che limita la velocità di estrusione. La temperatura di uscita del profilo generalmente non deve superare i 540 gradi; in caso contrario, la qualità della superficie del materiale diminuirà, i segni della matrice diventeranno più pronunciati e potrebbero verificarsi problemi come incollaggio dell'alluminio, depressioni, microfessure e lacerazioni. Il fattore finale è la temperatura e il grado con cui viene controllata.
Innanzitutto, se la pressa di estrusione non ha una forza di estrusione sufficiente, sarà difficile estrudere senza intoppi o addirittura verificarsi un inceppamento dello stampo, rendendo impossibile l'estrusione. In questo caso, la temperatura della billetta può essere aumentata, ma la velocità di estrusione dovrebbe essere inferiore per evitare che la temperatura di uscita del materiale diventi troppo elevata. Ogni lega ha la sua temperatura di estrusione (billetta) ottimale specifica.
La pratica di produzione ha dimostrato che la temperatura della billetta viene mantenuta al meglio intorno ai 430 gradi (quando la velocità di estrusione è maggiore o uguale a 16 mm/s). La temperatura di uscita dello stampo dei profili in lega 6063 non deve superare i 500 gradi e la temperatura di uscita dello stampo dei profili in lega 6061 non è idealmente superiore a 525 gradi. Anche piccole variazioni della temperatura di uscita dallo stampo possono influenzare la resa e la qualità del prodotto.
Pratica di produzione: anche la temperatura del cilindro di estrusione è molto importante. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'aumento di temperatura durante la fase di preriscaldamento e dovrebbe essere evitato un eccessivo stress termico tra gli strati. Idealmente, il cilindro di estrusione e il rivestimento dovrebbero essere riscaldati simultaneamente alla temperatura di lavoro. La velocità di preriscaldamento non deve superare i 38 gradi all'ora. La migliore procedura di preriscaldamento è la seguente: riscaldare a 235 gradi e mantenere per 8 ore, quindi continuare a riscaldare fino a 430 gradi e mantenere per 4 ore prima di iniziare l'operazione. Ciò non solo garantisce temperature interne ed esterne uniformi, ma fornisce anche tempo sufficiente per eliminare tutte le sollecitazioni termiche interne. Naturalmente, il riscaldamento del cilindro di estrusione in un forno è il metodo migliore per preriscaldarlo.
Durante il processo di estrusione, la temperatura del cilindro di estrusione dovrebbe essere inferiore di 15–40 gradi rispetto a quella della billetta. Se la velocità di estrusione è troppo elevata, causando un aumento della temperatura del cilindro di estrusione al di sopra della temperatura della billetta, è necessario adottare misure per abbassare la temperatura del cilindro. Questo non solo è un compito problematico ma riduce anche la produzione. Durante l'aumento della velocità di produzione, a volte gli elementi riscaldanti controllati dalla termocoppia possono essere interrotti, ma la temperatura del cilindro di estrusione continua ad aumentare. Se la temperatura del cilindro di estrusione supera i 470 gradi, il tasso di difetti di estrusione aumenterà. La temperatura ideale del cilindro di estrusione dovrebbe essere determinata in base alle diverse leghe.
Quando si estrudono profili superficiali di alta-qualità e-qualità, anche la temperatura della matrice di estrusione deve essere rigorosamente controllata per ridurre la quantità di prodotti difettosi causati da un colore superficiale incoerente. Le matrici di estrusione fisse sono molto migliori di quelle mobili perché possono accumulare più calore, il che abbassa la temperatura alle estremità della billetta, riduce le impurità che entrano nel profilo e aiuta a migliorare la resa.
La temperatura dello stampo gioca un ruolo importante nel raggiungimento di un'elevata produttività e generalmente non dovrebbe essere inferiore a 430 gradi; non deve però essere troppo elevato, altrimenti non solo potrebbe diminuire la durezza, ma potrebbero verificarsi ossidazioni, soprattutto sulla superficie di lavoro. Durante il processo di riscaldamento degli stampi, gli stampi non devono essere posizionati troppo vicini tra loro, perché ciò ostacolerebbe la circolazione dell'aria. È preferibile utilizzare un forno a scatola-con griglie, posizionando ciascuno stampo in un compartimento separato.
Temperatura dello stampo La temperatura del lingotto può aumentare di circa 40 gradi o anche di più durante il processo di estrusione e l'entità di questo aumento dipende principalmente dalla progettazione dello stampo. Per ottenere la massima resa, non bisogna trascurare tutte le temperature. Ogni temperatura deve essere registrata e controllata rigorosamente per determinare la relazione tra la potenza massima della macchina e le varie temperature.
Infine, tutti i dipendenti dell'impianto di produzione di estrusione dovrebbero ricordare: un controllo preciso della temperatura è fondamentale per aumentare la produzione.
Infine, la modalità principale per aumentare la resa e la qualità del prodotto è la seconda spremitura.
Poiché la produzione e la qualità del prodotto dipendono principalmente dalle materie prime, dalle attrezzature e dagli stampi, dalle impostazioni appropriate dei parametri di processo e dalle competenze dei lavoratori, i modi specifici per migliorare la produzione e la qualità del prodotto e ridurre la quantità di prodotti difettosi sono i seguenti:
1. Selezionare lingotti di alta-qualità legati, a grana-raffinata, a grana-fine e omogeneizzati;
2. Ottimizzare la progettazione dello stampo, nitrurazione tempestiva per migliorare la durezza e la finitura della superficie di lavoro dello stampo, ridurre la frequenza di cambio dello stampo e ridurre al minimo i tempi non produttivi-;
3. Allungare la billetta del lingotto per ridurre il numero di presse rimanenti;
4. Utilizzare la cesoiatura a caldo per aumentare la resa del metallo;
5. Segare i giunti saldati dei profili e scegliere la lunghezza appropriata del lingotto e dell'estrusione;
6. Abbassare la temperatura del lingotto e aumentare la velocità di estrusione per garantire la temperatura di uscita.
