1. Scopo
Standardizzare gli standard operativi dell’intero processo per la lavorazione a freddo a temperatura ambiente di profili di alluminio industriali, unificare i parametri di processo, le specifiche operative, il giudizio di qualità e i requisiti di gestione dei difetti. Migliorare l'accuratezza dimensionale, la resistenza strutturale e la qualità superficiale dei profili attraverso l'incrudimento causato dalla lavorazione a freddo, eliminare problemi quali deformazione della lavorazione, fessurazioni e fuori tolleranza dimensionale e garantire la consistenza e la stabilità del prodotto.
2. Ambito di applicazione
Questo standard si applica alle procedure di lavorazione a freddo a temperatura ambiente dei profili di alluminio industriale delle serie 6061 e 6063 (stato T5/T6), tra cui sagomatura e raddrizzatura, piegatura e stiramento a freddo, segatura, lavorazione di finitura CNC, sbavatura, trattamento di distensione, ispezione finale e imballaggio. Non si applica alla lavorazione a freddo con grande deformazione del 7075 e ad altre procedure di lavorazione a caldo dell'alluminio ultraresistente o ad alta temperatura.
3. Definizione della terminologia
Lavorazione a freddo: Una serie di processi di deformazione plastica, taglio e trattamento superficiale completati a temperatura ambiente inferiore alla temperatura di ricristallizzazione della lega di alluminio (inferiore o uguale a 250 gradi). La caratteristica principale è che l'incrudimento avviene dopo la lavorazione, il che migliora la durezza e la precisione dei profili senza cambiamenti di ricristallizzazione metallografica ad alta temperatura.
4. Requisiti dei materiali di pre-lavorazione (standard di consegna del processo precedente)
La lavorazione a freddo è applicabile solo ai profili in alluminio grezzo estrusi a caldo. I materiali possono essere messi in produzione solo quando soddisfano le seguenti condizioni:
I profili hanno completato l'estrusione a caldo, la tempra, la raddrizzatura preliminare a trazione e la segatura sgrossatura a lunghezza fissa con stato di invecchiamento T5/T6 stabile;
Nessun grave difetto di estrusione come distorsioni evidenti, deformazioni, rientranze su aree estese e gravi irregolarità nello spessore delle pareti;
Il materiale ricevuto è a temperatura ambiente (20±5 gradi); ai profili ad alta temperatura è vietato entrare direttamente nella procedura di lavorazione a freddo.
5. Processo operativo standard (processo SOP principale)
Ispezione dei materiali in entrata → Formatura a freddo della plastica a temperatura ambiente (raddrizzamento a rulli/allungamento a freddo/piegatura a freddo) → Segatura a freddo a lunghezza fissa → Lavorazione di precisione CNC → Sbavatura e finitura → Ricottura di distensione a bassa temperatura (come richiesto) → Rafforzamento dell'invecchiamento artificiale (come richiesto) → Finitura superficiale → Ispezione del prodotto finale → Imballaggio e immagazzinamento
5.1 Prima procedura: ispezione del materiale in entrata (obbligatoria)
Contenuto dell'operazione: Rileva i parametri principali dei profili lotto per lotto, esamina i prodotti difettosi e formula schemi di elaborazione mirati.
Elementi di ispezione: Rettilineità, distanza di planarità, tolleranza sullo spessore della parete, grado di torsione, graffi superficiali, stato della lega di alluminio.
Norma di giudizio: Rispettare lo standard di tolleranza GB/T 5237 per i profili di alluminio industriali. Lievi deformazioni possono essere riparate mediante modellatura a freddo; i profili gravemente deformati e danneggiati dovranno essere isolati e rottamati direttamente senza confluire in procedure successive.
Punti chiave dell'operazione: Tasso di campionamento del lotto maggiore o uguale al 5%, l'ispezione del primo pezzo è obbligatoria e i registri delle ispezioni in entrata devono essere archiviati per l'archiviazione.
5.2 Seconda procedura: modellatura a freddo della plastica a temperatura ambiente (procedura principale)
5.2.1 Raddrizzatura dei rulli
Scopo dell'operazione: Elimina leggere flessioni, planarità irregolare, deviazione angolare e difetti di torsione causati dall'estrusione.
Sequenza operativa: Correzione del gap di planarità → correzione dell'angolo → correzione svasatura/retrocessione → correzione della flessione longitudinale → correzione della torsione complessiva.
Parametri di processo: La deformazione singola è controllata entro il 2%-5%. È vietata la correzione una tantum dell'alta pressione per evitare graffi e collassi della superficie del profilo.
Prodotti applicabili: Profili di telai convenzionali per catene di montaggio e profili di alluminio industriali lunghi standard.
5.2.2 Modellazione per stiramento a freddo
Scopo dell'operazione: Elimina lo stress residuo di estrusione all'interno dei profili, migliora la rettilineità, affina la grana e migliora la durezza e la stabilità del profilo.
Parametri di processo: Stiramento di piccola ampiezza a temperatura ambiente con tasso di deformazione da stiramento inferiore o uguale al 3%. È severamente vietato uno stiramento eccessivo che provochi assottigliamento e fessurazione del profilo.
Punti chiave dell'operazione: Sollecitazione uniforme su entrambe le estremità di allungamento, è vietata la sollecitazione unilaterale. Lasciare riposare i profili per 10 minuti dopo la distensione prima della successiva lavorazione.
5.2.3 Piegatura a freddo / Piegatura a rullo CNC
Scopo dell'operazione: Elaborazione di profili ad arco e piegati a forma speciale per telai ad arco, guide di scorrimento e accessori decorativi.
Parametri di processo: Raggio minimo di curvatura R Maggiore o uguale a (2-4)t (t=spessore della parete del profilo) per i profili in alluminio della serie 6; impostare in anticipo la compensazione del ritorno elastico del 5%-8%.
Divieto di operazione: è vietata la piegatura acuta a piccolo raggio dei profili a pareti sottili per evitare increspature, crolli e graffi superficiali delle pareti laterali; il lubrificante speciale per profili in alluminio deve essere completamente applicato durante la piegatura.
5.3 Terza procedura: segatura a freddo a lunghezza fissa
Requisiti dell'attrezzatura: Viene adottata una speciale sega a freddo in carburo cementato. È vietato tagliare la mola per evitare la bruciatura dell'alluminio ad alta temperatura e la generazione di strati di ossido.
Operazione standard: Superficie di taglio liscia senza sbavature, scheggiature dei bordi e segni neri di bruciatura; tolleranza dimensionale della lunghezza ±0,1 mm.
Punti chiave dell'operazione: Velocità di alimentazione uniforme e velocità di rotazione stabile; calibrare le dimensioni con il primo pezzo prima dell'elaborazione batch.
5.4 Quarta procedura: lavorazione meccanica di taglio a freddo di precisione CNC
Elaborazione dei contenuti: Fresatura di scanalature, foratura, svasatura, smussatura, maschiatura, finitura dei contorni e rimozione dei margini.
Parametri fondamentali del processo:
Velocità di taglio: 800-1500 giri/min, taglio uniforme a bassa velocità per evitare l'adesione dell'alluminio e la scheggiatura dei bordi;
Metodo di raffreddamento: durante tutto il processo viene utilizzato uno speciale fluido da taglio per alluminio solubile in acqua per il raffreddamento e la rimozione dei trucioli;
Processo di maschiatura: adottare speciali rubinetti in alluminio, ridurre la velocità di rotazione, rimuovere regolarmente i trucioli per evitare il blocco dei trucioli e lo scivolamento del filo.
Requisiti di qualità: Deviazione della posizione del foro ±0,05 mm, forma regolare della scanalatura senza segni di utensile, bave e deformazioni.
5.5 Quinta procedura: sbavatura e finitura (procedura di finitura obbligatoria)
Metodi operativi: Lucidatura manuale della mola abrasiva, lucidatura a botte e leggera sabbiatura (a richiesta).
Operazione standard: Rimuovere completamente le bave taglienti dalle superfici di taglio, dai fori e dalle scanalature con angoli lisci e arrotondati; nessun danno alle dimensioni complessive del profilo e alla planarità della superficie.
5.6 Sesta procedura: ricottura di distensione a bassa temperatura (come richiesto)
Scenari applicabili: Profili con tempi multipli di lavorazione a freddo, lavorazione con grandi deformazioni, pareti spesse e strutture sollecitate ad alta precisione (per evitare successive deformazioni e fessurazioni).
Parametri di processo: Temperatura 190-210 gradi, conservazione del calore per 1,5-3 ore, raffreddamento ad aria dopo lo scarico. Mantenere rigorosamente la temperatura al di sotto della temperatura di ricristallizzazione per mantenere l'effetto di incrudimento a freddo.
Scopo dell'operazione: Rilascia le tensioni interne residue causate dalla lavorazione a freddo e migliora la stabilità dimensionale del profilo.
5.7 Settima procedura: rafforzamento dell'invecchiamento artificiale (procedura facoltativa a valore aggiunto)
L'invecchiamento artificiale a bassa temperatura viene effettuato dopo la lavorazione a freddo per sovrapporre gli effetti dell'incrudimento a freddo e del rafforzamento dell'invecchiamento, che migliora significativamente la resistenza allo snervamento e le proprietà di trazione dei profili. È applicabile a prodotti ad alto carico come telai di apparecchiature automatiche e parti strutturali portanti.
5.8 Ottava procedura: trattamento a freddo superficiale
Finiture superficiali complete come trafilatura, lucidatura, sabbiatura e levigatura a rullo a temperatura ambiente senza danni dovuti al processo ad alta temperatura, garantendo la precisione dimensionale del profilo. I profili possono essere direttamente utilizzati per successivi trattamenti di protezione superficiale come anodizzazione e spruzzatura a polvere.
5.9 Nona procedura: ispezione del prodotto finale e immagazzinamento
Rilevamento dell'articolo completo: Tolleranza dimensionale, rettilineità, grado di torsione, qualità della superficie, durezza e integrità strutturale.
Trattamento di classificazione: I prodotti qualificati sono rivestiti con pellicola, protetti, classificati e confezionati per lo stoccaggio; i prodotti leggermente difettosi vengono rielaborati e riparati; i prodotti non qualificati vengono isolati, contrassegnati e rottamati.
6. Specifiche di adattamento alla lavorazione a freddo per diversi gradi di alluminio
6063-T5: Buona plasticità e bassa durezza, adatte per sagomature leggere, seghe semplici e forature. Sono vietate la piegatura a freddo con grande deformazione e la lavorazione ad alta resistenza; utilizzato principalmente per cornici leggere e profili decorativi;
6061-T6: Prestazioni complete ottimali con plasticità ed effetto indurente bilanciati, che supportano procedure di lavorazione a freddo complete come piegatura, allungamento e lavorazione di finitura CNC. È il profilo principale per i telai portanti e di attrezzature industriali;
Alluminio ad alta resistenza 7075: Incrudimento a freddo estremamente forte e scarsa plasticità, è consentita solo una leggera correzione. Sono severamente vietate la piegatura e la lavorazione con grandi deformazioni per evitare crepe e rottami.
7. Specifiche di sicurezza e funzionamento dell'apparecchiatura
Controllare stampi, frese e dispositivi di fissaggio di tutte le apparecchiature di lavorazione a freddo prima dell'avvio; la produzione in lotti è consentita solo dopo che il funzionamento di prova a vuoto è stato confermato normale;
Indossare dispositivi di protezione durante le operazioni di lavorazione e taglio CNC; è vietato il contatto diretto con frese e profili in movimento;
Controllare rigorosamente la temperatura delle apparecchiature di ricottura; è vietato il funzionamento a temperatura eccessiva per evitare danni alla struttura metallografica dell'alluminio;
Pulisci tempestivamente gli scarti di lavorazione e i trucioli di alluminio, ricicla in modo classificato e mantieni ordinata la postazione di lavoro.
