Большинство дефектов экструзии не обнаруживаются на прессе.
Их можно найти на линии анодирования, в вашей мастерской или на стройплощадке. К тому времени профиль будет находиться на расстоянии 3000 км и через десять недель после начала вашей программы.
В этой статье перечислены девять дефектов. Пять из них вы можете увидеть в тот момент, когда профиль покидает матрицу. Четыре - нет. Эти четыре - самые дорогие.
Короче говоря
– Шесть переменных определяют почти каждый дефект экструзии: заготовка, температура, скорость, матрица, закалка и обращение после пресса.
&# 8211; Скручивание и изгиб обычно связаны с матрицами и проблемами охлаждения. Это редко бывают ошибки оператора.
– Крупнозернистое кольцо незаметно при прессовании. После анодирования оно проявляется в виде более светлой полосы.
– Шов, который не был сварен, все равно измеряется правильно. Он проходит через штангенциркуль и выходит из строя в процессе эксплуатации.
– Задний конец каждой заготовки переносит оксиды в профиль. Его необходимо обрезать.
& # 8211; Белая ржавчина - это не повреждение покрытия. Это решение об упаковке, принимаемое перед закрытием контейнера.
1. Шесть вещей решают почти все
Выдавливание выглядит сложным. На практике большую часть решения решают шесть переменных.
Заготовка.Сплав, содержание водорода и качество поверхности. Грязная поверхность заготовки является источником всех последующих дефектов включения.
Температура. Заготовка, контейнер и матрица. Они должны располагаться в виде узкой полосы, а не при трех разных значениях. Матрица также нагревается — близко к температуре заготовки, и она дрейфует во время прогона. [3]
Скорость. Скорость и температура на выходе - это одно решение, а не два. Нажимайте на оперативную память быстрее, и температура на выходе повышается вместе с этим.
Жребий. Длина подшипника, соотношение отверстий, сварочная камера. Большинство дефектов формы устраняются здесь, а не на прессе.
Утоление. Скорость охлаждения определяет прочность. Это также определяет зернистую структуру поверхности.
Обработка и упаковка. Все после прессования: стол для выгрузки, охлаждающий слой, разделка, завертывание.
Каждый дефект, описанный в этой статье, скрывается за одной из этих шести дверей. Исправьте шестерку, и дефекты перестанут быть случайными.
2. Пять дефектов, которые вы можете увидеть на прессе
Поворот
Профиль поворачивается по своей длине. Ваш монтажник видит это на угловом стыке.
Скручивание обычно не является неисправностью пресса. В большинстве случаев это матрица с неодинаковой длиной подшипников с обеих сторон профиля. К этому добавляется неравномерное охлаждение.
Исправление - это исправление штампа. Сбалансируйте подшипники. Убедитесь, что расположение отверстий симметрично. Затем проверьте охлаждение с обеих сторон стола для выемки.
Стандарт EN 12020-2 распространяется на кручение прецизионных профилей в EN AW-6060 и EN AW-6063. В нем определяется способ измерения кручения и приводится таблица пределов по ширине и длине профиля. Спрашивайте об измерении, а не о мнении. [6]
Изгиб и выпуклость
Изгиб - вверх и вниз. Выпуклость - влево и вправо. И то, и другое происходит из-за неравномерного охлаждения или неравномерного растяжения.
Исправлением является баланс воздушного потока по всему профилю плюс растяжка. Растяжка выпрямляет профиль и снимает напряжение. Делайте это последовательно, а не на ощупь.
Волна
Волна - это проблема скорости при ношении одежды игрока в кости.
Тонкие стенки и широкие грани волнистые. Запускайте плунжер быстрее, и он становится хуже. Металл выходит из матрицы быстрее, чем может выдержать секция.
Сбавьте скорость. Если это стоит слишком дорого, удлините подшипник или добавьте ребро к секции. И то, и другое дешевле, чем сортировка металлолома.
Линии штампа и полосы
Длинные линии вдоль профиля идут от подшипника. Алюминий прилипает к грубому подшипнику. Он также прилипает к подшипнику, азотирование которого износилось.
Исправлением является полировка плюс график азотирования, который фактически соблюдается. Следите за сроком службы матрицы. Заменяйте или полируйте повторно до выхода поверхности из строя, а не после.
Царапины
Царапины - единственный дефект в этом списке, который почти никогда не возникает из-за пресса.
Они возникают после этого. На столе для слива, охлаждающем слое, во время транспортировки и в перегонной кубе. Прижатые друг к другу профили без разделителей царапают их.
Войлочные или графитовые ролики, разделители между профилями и этап обертывания решают большую часть этой проблемы.
О чем спросить. Запрашивайте измерения изгиба, а не утверждение о том, что профиль прямой.
3. Четыре дефекта, которые вы увидите только позже
Это группа, которая стоит денег. Ни одна из них не представлена в прессе.
Крупнозернистое кольцо
Поверхностный слой профиля перекристаллизовывается в крупные зерна. Сердцевина остается тонкой. В результате получается кольцо из крупных зерен вокруг сечения.
Вы не можете увидеть это на прессе. Вы видите это после анодирования. Кольцо травится и анодируется иначе, чем тонкая сердцевина, поэтому оно читается как полоса, которая не совпадает. [7]
Крупнозернистость также снижает предел прочности при растяжении, сопротивление усталости и вязкость разрушения.
Это ухудшается при высокой степени экструзии, высокой температуре на выходе и медленной закалке. В одном исследовании сплава 6xxx было установлено, что начальная температура на выходе составляет примерно 460 ° C. [10]
Легирующие добавки, такие как марганец, хром и цирконий, помогают контролировать это. Они образуют дисперсоиды, которые фиксируют границы зерен. Также важна надлежащая гомогенизация заготовки.
Практичными рычагами являются температура на выходе и скорость закалки. Поддерживайте температуру на выходе внутри окна и охлаждайте профиль вблизи матрицы.
Если проект анодирован и важен цвет, сообщите об этом перед заказом. Это меняет то, как мы его выполняем.
Шов, который не был сварен
Полые профили изготавливаются на штампах для иллюминаторов или перемычек. Металл разделяется на потоки вокруг перемычки. Он соединяется в сварочной камере и сваривается под давлением.
Если давление слишком низкое или камера слишком маленькая, шов не сваривается. Профиль по-прежнему имеет правильные размеры. Любой размер может находиться в пределах допуска.
Позже это не удается. Он может треснуть при гибке, механической обработке или в процессе эксплуатации.
Качество сварки зависит от конструкции матрицы: соотношения отверстий, высоты сварочной камеры и степени экструзии. Чистота поверхности заготовки также имеет значение, поскольку оксиды не свариваются.
Промышленные предприятия проверяют швы с помощью теста на макротравление в поперечном сечении или теста на разрушение. Это лабораторные тесты, а не проверки на стороне прессования. [13] Мы являемся производителями экструдеров, а не испытательным центром. Если для вас важна целостность шва, спросите, кто проводит испытание и кто подписывает отчет.
Внутренний дефект
В конце каждого штриха обшивка заготовки втягивается в сердцевину профиля. Окислы, грязь и остатки поверхности заготовки попадают внутрь металла.
Это усадочный или хвостовой дефект. Он не всегда виден. Иногда это углубление, иногда вкрапление.
Исправить можно только одно: отрезать. Сколько вы отрезаете, зависит от пресса, матрицы и заготовки. Оно устанавливается пробным способом и измеряется в миллиметрах профиля. Будьте осторожны с теми, кто указывает фиксированный процент. [11]
Грязная заготовка делает все еще хуже. Толщина кожицы на заготовке составляет от 0,05 мм до 0,5 мм, и оксиды оседают в этой кожице. [12]
Мы обрезаем до длины, необходимой для вашего заказа. Если вам нужна более длинная обрезка, скажите об этом, и мы установим ее цену. Сократить количество - это самая дешевая и честная вещь во всем этом процессе.
Механические свойства не соответствуют спецификации
В сертификате указано 6063-T6. Профиля в вашей руке может и не быть.
Свойства теряются в первые секунды после выплавки кубика. Если закалка происходит слишком медленно или температура на выходе слишком низкая, сплав никогда полностью не растворит свои упрочняющие элементы. Более позднее старение не может вернуть их обратно.
Скрытой переменной является толщина стенки. Стенки толщиной 2 мм и 6 мм охлаждаются с разной скоростью. Одна и та же матрица, одна и та же заготовка, один и тот же темп бумаги — в эксплуатации используется разный материал.
Вот почему мы готовим по частям, а не по привычке. И именно поэтому мы тестируем порциями.
О чем спросить.Спросите, из какого теста был получен сертификат и когда он был взят.
4. Матрица решает больше, чем пресс
Матрица - это не инструмент. Это дизайн.
Длина подшипника регулирует поток металла. Расположение отверстий контролирует баланс. Высота сварочной камеры контролирует качество шва. Геометрия ребер и стенок определяет, можно ли вообще экструдировать профиль.
Большинство дефектов формы в этом изделии устраняются на чертежной доске. К тому времени, когда матрица находится в прессе, вариантов становится немного.
Две привычки окупаются сами собой. Во-первых, ведите учет каждой матрицы и выполняйте повторную полировку по графику. Во-вторых, отслеживайте срок службы матрицы и повторно нитрируйте ее, прежде чем поверхность выйдет из строя. Жизнью кубика управляют, а не покупают.
Еще одно: отправьте секцию на проверку, прежде чем оплачивать оснастку. Этот вопрос не требует затрат. Если секцию нельзя экструдировать по разумной цене, ответ будет дешевле на первой неделе, чем на шестой.
5. Сила выигрывается или теряется в первые две секунды
Экструзия - это термическая обработка. Пресс обрабатывает раствор, а закалка замораживает его.
Для 6063 и 6063A температура на выходе должна достигать примерно 500 °C или выше, при интервале растворения около 500-525 °C [1]. Для 6061 целевой показатель выше, около 510 °C или выше [1].
Затем профиль должен остыть. При выходе из зоны закалки температура должна быть ниже 200 °C. [2] При этом указанные вами свойства больше не гарантируются. То, насколько быстро он должен остывать, зависит от сплава и от толщины стенки. [8]
После этого начинается выдержка. Для 6063-T5 типичная практика выдерживается при температуре 185-205 ° C в течение одного-четырех часов. [4] Для 6061-T6 обычно требуется более длительная выдержка при более низкой температуре, в районе 175 ° C, в течение восьми часов. [15]
6061 - это другое животное. Его нужно быстро охлаждать — водой, а не воздухом. Быстро остудите, затем дайте структуре стабилизироваться, затем состарите. Замедлите процесс, и укрепляющие элементы выпадут в осадок до того, как старение сможет выполнить свою работу. Впоследствии вы не сможете восстановить это.
EN 755-2 устанавливает минимальные значения. Для 6063-T6 толщина стенки до 10 мм: Rm не менее 215 МПа и Rp0.2 не менее 170 МПа. От 10 до 25 мм минимальные значения падают до 195 МПа и 160 МПа. [5]
6061-T6 имеет собственную строку в той же таблице. Там Rm составляет не менее 260 МПа, а Rp0.2 - не менее 240 МПа. [16] Запросите эту строку в соответствии с вашим заказом. И спросите, предполагают ли указанные значения тушение при нажатии.
Мы не просим вас доверять сертификату. Мы просим вас спросить, из какого теста он получен.
6. Девять проблем создаются на заводе. Десятая - в море.
Ваш профиль проводит от четырех до шести недель в стальном ящике, пересекающем море. Ящик мокрый.
Ночью вода конденсируется на потолке контейнера и капает на ваши профили. Там, где профили соприкасаются, между ними неделями остается тонкая пленка воды.
В результате образуется белая ржавчина. Белый меловой налет на поверхности. Это не дефект покрытия и не дефект анодирования. Это влага и часто хлориды, попавшие не в то место. [9][14]
Белая ржавчина - это решение при упаковке. Решение принимается до закрытия контейнера.
Практические меры: просушите профили перед упаковкой, держите между ними разделители, оберните их и контролируйте влажность внутри контейнера. Обычными инструментами являются бумага или пленка VCI, а также влагопоглотители. [9][14]
Мы стандартно заворачиваем профили в бумагу и упаковываем в соответствии с вашими требованиями. Если на вашем маршруте влажность или ваши профили анодированы, сообщите нам, и мы упакуем соответственно.
7. Что мы проверяем перед отправкой контейнера
Вот список, в том порядке, в котором мы его запускаем.
Во-первых, форма. Скручивайте и сгибайте, потому что ваш монтажник замечает это первым. Измеряется, не на глаз, и оценивается в соответствии с EN 12020-2. [6]
Во-вторых, поверхность. Линии штампа, разводы, царапины и апельсиновая корка проверены при надлежащем освещении — не в офисе.
В-третьих, финиш. Наше анодирование и порошковое покрытие производятся собственными силами. Толщина и цвет пленки проверяются для каждой партии, а данные о партии и емкости сохраняются при заказе.
В-четвертых, порез. Профили обрезаются по длине, необходимой для вашего заказа, включая обрезку задней части.
В-пятых, собираю вещи.Упаковка, разделители и заготовки в соответствии с вашими требованиями.
Мы - экструдеры. Мы не ваш инженер-конструктор и не ваша испытательная лаборатория. Что мы можем подписать, так это состояние профиля, когда он покидает наши ворота.
| код | Дефект | Где вы впервые это видите | Основная причина | Что этому мешает |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Поворот | На угловом стыке | Несбалансированные штамповые подшипники; неравномерное охлаждение | Сбалансируйте подшипники; сбалансируйте охлаждение |
| 2 | Изгиб и выпуклость | Когда профиль не будет сидеть ровно | Неравномерное охлаждение; неравномерное растяжение | Сбалансированный воздушный поток; равномерное растяжение |
| 3 | Волна | На широких, тонких стенах | Слишком высокая скорость оперативной памяти | Сбавьте скорость; удлините подшипник; добавьте ребро жесткости |
| 4 | Линии штампа и полосы | На поверхности, в падающем свете | Грубый подшипник; изношен азотированием насквозь | Полировка по графику; повторное нитрирование перед выходом из строя |
| 5 | Царапины | После прессы, а не на ней | Выдвижной стол, охлаждающая кровать, перегонный куб | Войлочные или графитовые ролики; сепараторы; обертывание |
| 6 | Крупнозернистое кольцо | После анодирования | Высокая температура на выходе; медленное охлаждение | Ограничьте температуру на выходе; закаливайте близко к матрице |
| 7 | Шов, который не был сварен | В процессе эксплуатации или после механической обработки | Низкое давление в сварочной камере; плохая конструкция штампа | Конструкция штампа; чистая заготовка; тест на макротравление |
| 8 | Внутренний дефект | Иногда никогда — это внутри металла | Кожица заготовки втягивается в сердцевину | Отрежьте его; установите выбрасывание пробным способом |
| 9 | Свойства, не соответствующие спецификации | При испытании или в процессе эксплуатации | Слишком медленная закалка для толщины стенки | Закалка по секциям; испытание по партиям |
| 10 | Белая ржавчина | После морского перехода | Конденсат между уложенными друг на друга профилями | Высушите профили; отделите; оберните; контролируйте влажность контейнера |
Вопросы и ответы
Что вызывает скручивание экструдированного алюминиевого профиля?
Скручивание обычно происходит в матрице, а не на прессе. Длина подшипников, различающихся по сечению, неравномерно давит на металл. Неравномерное охлаждение на выдавливном столе усугубляет это. Решение заключается в сбалансированной матрице и сбалансированном охлаждении. В стандарте EN 12020-2 определяется способ измерения крутящего момента на прецизионных профилях. Запрашивайте результаты измерений, а не устные подтверждения.
Почему мой профиль приобретает другой цвет после анодирования?
Обычная причина - крупнозернистое кольцо. Поверхностный слой перекристаллизовывается в крупные зерна во время экструзии. Эти зерна анодируются, приобретая немного другой оттенок, поэтому кромка читается светлее или появляется полоса. Высокая температура на выходе и медленная закалка ухудшают качество. Сообщите своему поставщику перед заказом, важен ли для проекта цвет.
Что такое внутренний дефект?
В конце каждого штриха оболочка заготовки и ее оксиды втягиваются в сердцевину профиля. В результате получается усадка, углубление или вкрапление. Снаружи это может быть незаметно. Единственное решение - отрезать эту деталь. Объем резки устанавливается пробным способом для каждого пресса и матрицы и измеряется в миллиметрах профиля. Спросите своего поставщика, как он это устанавливает, и устанавливают ли они это на пробу или по привычке.
Как я узнаю, был ли сварен шов полого профиля?
Снаружи это не видно, а размеры ничего не скажут. В промышленности для проверки сварного шва используется макротравление или испытание на разрушение. Это делается в лаборатории. Если для вас важна целостность швов, заранее спросите, кто проводит тест и каковы критерии приемлемости.
Почему 6061-T6 стоит дороже, чем 6063-T6?
Потому что для этого нужен другой процесс. 6061 требует быстрой закалки, обычно в воде, и более высокой температуры на выходе. Он должен стабилизироваться перед старением. Это замедляет линию и повышает управляемость. EN 755-2 устанавливает минимальные механические значения для обоих сплавов. Сплав соответствует применению, а не прайс-листу.
Что такое белая ржавчина и как ее предотвратить?
Белая ржавчина - это белый меловой налет, образующийся в результате длительного пребывания влаги между уложенными друг на друга профилями. Обычной причиной является образование конденсата в контейнере во время морского перехода. Это не повреждение покрытия. Высушите профили перед упаковкой, установите между ними разделители и контролируйте влажность контейнера с помощью упаковки, материала VCI или осушителей.
Какой стандарт применим к моему профилю, EN 755-9 или EN 12020-2?
Это зависит от того, что вы заказали. Стандарт EN 12020-2 распространяется на экструдированные прецизионные профили EN AW-6060 и EN AW-6063 с более жесткими допусками по размерам и форме. Стандарт EN 755-9 распространяется на экструдированные профили общего назначения. Европейские дизайнеры часто указывают стандарт EN 12020-2 для оконных и фасадных профилей. Перед заказом уточните, какой из них соответствует вашему чертежу.