Durante la extrusión de metal, a medida que aumenta la temperatura, aumenta la irregularidad de su fluidez. Durante todo el proceso de extrusión, la temperatura del lingote en la zona de deformación también aumenta gradualmente. Cuanto mayor sea la velocidad de extrusión, mayor será la temperatura, pudiendo alcanzar aproximadamente 100 °C.
Cuando la temperatura del metal en la zona de deformación supera la temperatura crítica máxima admisible, el metal entra en un estado frágil y caliente, formando grietas por extrusión. Por lo tanto, cuando la temperatura del lingote es alta, la velocidad de extrusión debe reducirse gradualmente durante el proceso. El lingote de aleación de aluminio 6063 generalmente se precalienta a 480-520 °C, y el cilindro de extrusión a 400-450 °C.
Entonces, ¿cuáles son los factores que afectan la velocidad de extrusión de perfiles de aluminioAdemás, se utilizan 3 procesos de extrusión para mejorar la velocidad de extrusión.
3 factores que influyen en la velocidad de extrusión de perfiles de aluminio
1. Forma del perfil
El impacto del tamaño y la forma Las dimensiones externas y la geometría del perfil cóncavo tienen un efecto significativo en la velocidad de salida del metal del producto extruido.
En el caso de los perfiles de aluminio, la forma geométrica del producto es simple, la simetría es buena y los productos con una relación ancho-espesor pequeña pueden ser relativamente más rápidos. Por el contrario, la velocidad de extrusión de productos con geometría compleja, una relación ancho-espesor grande, una gran diferencia de espesor de pared y una simetría deficiente debería ser mayor. Relativamente más lenta.
En las mismas condiciones, cuanto menor sea el espesor de pared del producto, más uniforme será su deformación a lo largo de la sección transversal y menor será la tendencia a producir grietas por extrusión. Por lo tanto, la velocidad de extrusión puede ser mayor.
2. Influencia del grado de deformación
Cuanto mayor sea el grado de deformación de los productos de perfil de aluminio, mayor será la fuerza de extrusión requerida y mayor el calor de deformación del metal, por lo que la velocidad de salida del producto es más lenta; por el contrario, el grado de deformación es pequeño y el flujo de metal es uniforme, y la velocidad de extrusión puede ser más rápida.
3. Influencia de la estructura del molde
Al extruir perfiles de aleación de aluminio, el tipo de núcleo a utilizar depende de las características del perfil. Generalmente, el perfil macizo utiliza una matriz plana, mientras que el perfil hueco utiliza una matriz de lengüeta o una matriz combinada dividida.
En la aleación de aluminio 6063, la matriz plana presenta menor resistencia que la matriz de lengüeta o la matriz partida, por lo que la velocidad de extrusión puede ser mayor. En el caso de machos de molde con la misma estructura, cuanto más ancha sea la banda de trabajo, mayor será la fricción entre la aleación y su superficie, mayor será la tensión de tracción adicional en la superficie del producto y mayor la tendencia a la formación de grietas por extrusión. Por lo tanto, es necesario reducir la velocidad de extrusión en consecuencia.
En segundo lugar, desde la perspectiva de la fricción de la superficie entre el metal y la correa de trabajo del núcleo, cuanto más dura y lisa sea la correa de trabajo del núcleo, más rápida debe ser la velocidad de extrusión.
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Con el desarrollo de la tecnología moderna, ha surgido un nuevo proceso para aumentar la velocidad de extrusión y se han desarrollado nuevos procesos de extrusión como la extrusión isotérmica, la extrusión isobárica, la extrusión a velocidad constante, la extrusión de alta temperatura, la extrusión de baja temperatura y la extrusión en frío con nitrógeno.
1. Proceso de extrusión isotérmica
La extrusión isotérmica consiste en mantener la temperatura en la zona de deformación dentro de un rango constante mediante el ajuste automático de la velocidad de extrusión, logrando así una extrusión rápida. En particular, algunos equipos también están equipados con un microordenador para controlar automáticamente la extrusión. El propósito de la velocidad de prensado es...
2. Proceso de extrusión rápida a baja temperatura
La temperatura de extrusión rápida a baja temperatura se sitúa entre 440 y 460 °C. Esta tecnología se aplicó anteriormente en la empresa japonesa Beijing Aluminum Company. Utilizaron 430 °C para extruir aleación de aluminio 6063, con una velocidad de extrusión de 30 a 50 m/min. El límite superior se utilizó para la matriz plana y el inferior para la matriz hueca.
La tecnología de baja temperatura se refiere a que la temperatura de entrada al molde y la temperatura de salida del molde deben alcanzar el rango óptimo de enfriamiento por aire y temple (515-525 °C); de lo contrario, la dureza y la resistencia del perfil no se verán afectadas. La clave para aplicar esta tecnología reside en lograr la temperatura de desmoldeo adecuada durante la extrusión.
3. Proceso de extrusión lenta a alta temperatura
La temperatura de extrusión alta y lenta es de 500 a 520 °C, y no debe ser rápida durante la extrusión. Esto se debe a lo siguiente:
- Cuando la temperatura de desmoldeo es superior a 525 °C y el enfriamiento por aire es insuficiente, el producto a menudo tiene una estructura de grano grande y grueso;
- El magnesio y el silicio no se pueden disolver completamente y la dureza y la resistencia de la aleación son bajas;
- En el caso de matrices combinadas de flujo dividido, si la extrusión es demasiado rápida, la temperatura es alta y el suministro de metal es insuficiente, se formará una estructura suelta a lo largo de la línea de división, que se corroerá fácilmente y quedará expuesta durante la limpieza con álcali, lo que afectará la calidad del perfil de posprocesamiento. Por lo tanto, la velocidad de extrusión debe ser menor.
4. Proceso de extrusión en frío con nitrógeno
Durante el proceso de extrusión, el nitrógeno líquido frío almacenado en tanques se introduce en la cinta de trabajo de la matriz de extrusión.
- Puede reducir la fricción de contacto entre el producto y la correa de trabajo central;
- Permite enfriar la matriz de extrusión y la zona de deformación, eliminando así el calor generado por la deformación. Al mismo tiempo, la salida del núcleo se controla mediante nitrógeno, lo que no solo reduce la oxidación de la superficie del producto, sino que también reduce la adhesión y la acumulación de alúmina.
Por lo tanto, la extrusión en frío con nitrógeno no solo mejora la calidad de la superficie del producto sino que también aumenta en gran medida la velocidad de extrusión.
