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擠壓鋁型材表面粗糙缺陷形成原因

2016年09月20日
  在鋁型材的擠壓生產中,常見的缺陷是比較直觀的,如彎曲、扭擰、變形、夾渣等。而吸附顆粒的缺陷,不仔細觀察或手摸較難發現。其危害是:在電泳、噴涂型材的生產流程中,很難去除掉,影響型材的表面美觀,造成廢品。因此,要在擠壓生產實踐中不斷地觀察分析,總結其成因,及時采取措施,以減少或杜絕這種缺陷的出現。
  吸附顆粒的表現及對產品質量的影響鋁型材表面處理的方式越來越多,除一般的氧化型材外,電泳型材、噴涂型材、氟碳噴涂型材、木紋烤漆型材等相繼出現,花樣繁多。吸附顆粒的缺陷,對一般氧化材影響不大,但對其他的處理形式影響較大,主要是有礙這些型材表面美觀。在擠壓生產中,擠出型材吸附顆粒;經過仔細觀察或用手在型材表面上滑動,都會發現。在鋸切裝筐工序,用風吹或擦拭,大部分的小顆粒可以去掉。但還是有一部分由于靜電原因仍吸附在型材表面上。經時效處理后,這些顆粒更加緊密粘附在型材表面。在型材表面預處理工序,由于槽液濃度的影響,有的可以去除掉,但在型材表面形成小麻坑,有的去除不掉,則形成凸起。此問題在電泳和噴涂型材的生產中經常出現。
  吸附顆粒的形成原因:
  模具的影響在擠壓生產中,模具是在高溫高壓的狀態下工作的,受壓力和溫度的影響,模具產生彈性變形。模具工作帶由開始平行于擠壓方向,受到壓力后,工作帶變形成為喇叭狀,只有工作帶的刃口部分接觸型材形成的粘鋁,類似于車刀的刀屑瘤。在粘鋁的形成過程中,不斷有顆粒被型材帶出,粘附在型材表面上,造成了吸附顆粒。隨著粘鋁的不斷增大,模具產生瞬間回彈,就會形成咬痕缺陷。若粘鋁堆積較多,不能被型材拉出,模具瞬間回彈時粘鋁不脫落,就會形成型材的表面粗糙、亮條、型材撕裂、堵模等問題,模具的粘鋁現象,我們現在使用的擠壓模具基本是平面模,在鑄棒不剝皮的情況下,鑄棒表面及內在的雜質堆積在模具內金屬流動的死區,隨著擠壓鑄棒的推進及擠壓根數的增多,死區的雜質也在不斷的變化,有一部分被正常流動的金屬帶出,堆積在工作帶變形后的空間內。有的被型材拉脫,形成了吸附顆粒;。因此,模具是造成吸附顆粒;的關鍵因素。
  2 如何判斷鋁型材質量好壞
  鋁型材有好有壞,而且購買鋁型材的數量龐大,不可能一一檢查,為了能夠減少不必要的麻煩,選擇一個好的廠家很重要,如果了解了影響鋁型材質量好壞幾大因素,就可以買到放心的材料了。
  合金是鋁鎂硅為主要元素配制的合金,每一種元素均有一定范圍的含量,鎂的價格高.有的廠家為了減少成本,把鎂的用量少到最少允許含量。有的更甚者,把鎂的含量低于允許的最少含量。還有的廠在合金中加廢電線和廢盆廢鋁鍋,基本談不上6063合金。致使鋁型材機械強度很低,可以低到用兩手一彎很容易彎曲,俗稱象面條一樣軟。這就是鋁型材為什么能便宜幾千元原因之一。
  正規的鋁型材廠家,在配制合金成份時,均有內部標準,就是在各種元素含量范圍內,各廠有他們自己更小變化范圍,鋁、鎂、硅三者之間比例要求很嚴,各廠有自己數據,相互保密。有合格的配方制成的合金,才能保證質量,否則以后如何加工,質量也上不去。
  鋁合金熔煉爐
  配好的6063合金如何熔化,用什么爐子,這也至關重要的,現在國內采用的爐子有40年代水平的,也有90年代水平的,最差的廠家用原始的坩鍋爐。有燒煤的、燒油的、燒氣的和電加熱的熔煉爐。有的爐子有煙囪的,有的爐子無煙囪。一般用的多為方型爐(矩形爐),先進的為圓形爐,有的圓形爐可以傾斜倒鋁水。論噸位有一噸、二噸、五噸、十噸、二十五噸和五十噸熔鋁形爐。比較先進一點的,在熔鋁爐下面再加一個靜置爐、靜置爐重要配制6063合金用,可在此爐內除渣除氣,靜置,然后再鑄造鋁棒,以供擠壓使用。在原始燒煤的爐子中和現代圓形爐配制的合金質量,絕對不一樣。一般爐子,不論燒什么燃料,均應有煙筒,燃料在燃燒過程中產生的廢氣廢渣大部分可以從煙筒排出。如沒煙筒廢氣廢渣全部熔在鋁水中。這樣鑄出供擠壓用的鋁棒,內部存在有嚴重的夾渣氣泡,這是鋁型材質量低劣原因之一,這也是鋁價便宜原因之一。
  3 鋁型材的生產過程及質量控制
  鋁合金型材生產包括熔鑄、擠壓、后續加工和表面處理四個過程。
  ①熔鑄是鋁材生產的首道工序。主要過程為:(1)配料:根據需要生產的具體合金牌號,計算出各種合金成分的添加量,合理搭配各種原材料。(2)熔煉:將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內熔化,并通過除氣、除渣精煉手段將熔體內的雜渣、氣體有效除去。(3)鑄造:熔煉好的鋁液在一定的鑄造工藝條件下,通過深井鑄造系統,冷卻鑄造成各種規格的圓鑄棒。
  ②擠壓:擠壓是型材成形的手段。先根據型材產品斷面設計、制造出模具,利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形。常用的牌號6063合金,在擠壓時還用一個風冷淬火過程及其后的人工時效過程,以完成熱處理強化。不同牌號的可熱處理強化合金,其熱處理制度不同。強化后可以用W-20韋氏硬度計,進行硬度測試。
  ③后續加工是完成鋁材產品特性的必要工序。經過后續加工使鋁型材初步具有產品成品或半成品特性,因此此工序相當關鍵,目前市場上后續加工廠繁多,良莠不齊,由于投資門檻低更是吸引了一大批從業者投入進去。一個后續加工廠產品質量的好壞,要看:(1)工程人員的閱歷及學歷,因此多問幾個為什么,就能分辨出來。(2)車間的加工模具的制造工藝及生產設備。很多廠家基本都是對付式生產,設備沒有精度,模具甚至連模架都沒有,切割都是手搖的手動工具,這樣的廠報價可能很便宜但是產品完全沒有精度可言。(3)誠信很關鍵,一個不良的廠家,經常慣用的伎倆有:以次充好,虛增材料重量,對客戶不熟悉的環節抬高報價。
  ④氧化:擠壓好的鋁合金型材,其表面耐蝕性不強,須通過陽極氧化進行表面處理以增加鋁材的抗蝕性、耐磨性及外表的美觀度。其主要過程為:(1)表面預處理:用化學或物理的方法對型材表面進行清洗,裸露出純凈的基體,以利于獲得完整、致密的人工氧化膜。還可以通過機械手段獲得鏡面或無光(亞光)表面。(2)陽極氧化:經表面預處理的型材,在一定的工藝條件下,基體表面發生陽極氧化,生成一層致密、多孔、強吸附力的AL203膜層。(3)封孔:將陽極氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封閉,使氧化膜防污染、抗蝕和耐磨性能增強。氧化膜是無色透明的,利用封孔前氧化膜的強吸附性,在膜孔內吸附沉積一些金屬鹽,可使型材外表顯現本色(銀白色)以外的許多顏色,如:黑色、古銅色、金黃色及不銹鋼色等。
  4、鋁合金材料如何維護和保養
鋁型材產品,具有強度高、重量輕、耐腐性強、結構新穎、裝配方便、用材節省、經久耐用的特點,蛤是不合理的保養、安裝和維護也會影響鋁型材產品的外形美觀、表面的色澤。故應有正確的保養和維護的方法。
  1、鋁型材在搬運過程中,必須輕拿輕放,嚴防磕碰造成表面碰傷,影響表面美觀;
  2、鋁型材在運輸過程中,必須用苫布蓋好,嚴防雨水、雪的侵入;
  3、鋁型材的貯存環境應干燥、明亮,通風良好,無腐蝕氣候,同時應嚴防雨、水、雪侵入;
  4、鋁型材在貯存時,其底部必須用墊木與地面隔開,保持與地面距離大于10CM;
  5、鋁型材在貯存時,嚴禁與化學材料和潮濕性材料一同存放;
  6、鋁型材在安裝過程中,表面必須先貼防水膠帶,與墻體接觸的框料,必須確保型材表面的氧化膜及漆膜不遭破壞,同時選用合格的水泥、沙土;
  7、加工成門、窗后,定期用凈布和中性清潔劑清潔鋁材表面。
來源:東莞市國耀鋁材有限公司
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