擠壓鋁型材表面缺陷

1、擠壓鋁型材表面“吸附顆?！钡男纬稍蚣皩?duì)策摘要： 在鋁型材的擠壓生產(chǎn)中， 型材表面不同程度的存在一些小顆粒 吸附在型材表面上，手摸有觸感，影響了氧化、電泳涂漆及噴涂型材 的表面美觀，降低了生產(chǎn)效率和成品率。因此，對(duì)其形成機(jī)制進(jìn)行分 析，以便采取措施，減少或杜絕此類型材表而缺陷的出現(xiàn)。關(guān)鍵詞：鋁型材；工模具；粘鋁；吸附顆粒 在鋁型材的擠壓生產(chǎn)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?！钡娜毕?，不仔細(xì)觀察或手摸較難 發(fā)現(xiàn)。其危害是：在電泳、噴涂型材的生產(chǎn)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(chǎn)實(shí)踐中不斷地觀 察分析，總結(jié)其成因，及時(shí)采取

2、措施，以減少或杜絕這種缺陷的出現(xiàn)。1“吸附顆?！钡谋憩F(xiàn)及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)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(xiàn)， 花樣繁多。 “吸附顆?！钡娜毕?， 對(duì)一般氧化材影響不大，但對(duì)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(chǎn)中，擠出型材 “吸附顆?！苯?jīng)過仔細(xì)觀察或用手在型材表面上滑動(dòng)，都會(huì)發(fā)現(xiàn)。在 鋸切裝筐工序， 用風(fēng)吹或擦拭，大部分的小顆?？梢匀サ?。但還是有 一部分由于靜電原因仍吸附在型材表面上。 經(jīng)時(shí)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(yù)處理工序， 由于槽液濃度的影響，有的可

3、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(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)。2 “吸附顆粒”的形成原因2.1模具的影響在擠壓生產(chǎn)中，模具是在高溫高壓的狀態(tài)下工作的， 受壓力和溫 度的影響，模具產(chǎn)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?！?。隨著粘鋁的不斷增大，模具產(chǎn)生瞬間回彈，就會(huì)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(shí)粘鋁不脫落，就會(huì)形成型材 的表面粗糙、亮條、型材撕

4、裂、堵模等問題，模具的粘鋁現(xiàn)象見圖1。 我們現(xiàn)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(nèi)在的雜質(zhì)堆積在模具內(nèi)金屬流動(dòng)的死區(qū)，隨著擠壓鑄棒的推進(jìn)及擠壓根數(shù)的增多，死區(qū)的雜質(zhì)也在不斷的變化，有一部分被正 常流動(dòng)的金屬帶出，堆積在工作帶變形后的空間內(nèi)。有的被型材拉脫， 形成了 “吸附顆?！?。因此，模具是造成“吸附顆?！暗年P(guān)鍵因素。圖1粘鋁區(qū)示意圖2.2 擠壓工藝的影響擠壓工藝參數(shù)的選擇正確與否也是影響 “吸附顆?！钡闹匾蛩亍?經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)觀察，擠壓溫度、擠壓速度過高， “吸附顆?！本驮蕉?，原 因是由于溫度高、速度快，型材流動(dòng)速度增加，模具變形的程度增加， 金屬的流動(dòng)加快，金屬

5、的變形抗力相對(duì)減弱，更易形成粘鋁現(xiàn)象；對(duì) 大的擠壓系數(shù)來說，金屬的變形抗力相對(duì)增加了， 死區(qū)相對(duì)增大，提 高了形成粘鋁的條件，形成“吸附顆?！钡母怕试黾樱昏T棒加熱溫度 與模具溫度之差過大， 也易造成粘鋁問題， 甚至堵模；工模具表面的 粗糙度、工作帶表面的硬度等，也是造成粘鋁，形成“吸附顆?！钡?原因之一。2.3 鑄棒質(zhì)量的影響 鑄棒質(zhì)量是影響鋁型材表面及擠壓成型的重要因素。 “吸附顆?！?的成因與鑄棒質(zhì)量有很大關(guān)系。 鑄棒的組織缺陷常見的有夾渣、 疏松、 晶粒粗大、 偏析、光亮晶粒等。 夾渣是混入鑄棒的熔渣、 氧化皮或其 他雜質(zhì)，也叫夾雜。低倍試片上一般呈現(xiàn)形狀不規(guī)則的黑洞，凹陷于 基體，是一

6、些不同顏色的、無定形的松軟組織，破壞了鑄棒的連續(xù)性。 在擠壓過程中，夾渣極易從基體中分離出來，通過模具的工作帶時(shí)， 粘附在入口端，形成粘鋁，并不斷被流動(dòng)的金屬拉出，形成“吸附顆 ?！保皇杷墒窃诰Ы缂爸ЬW(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的宏觀和微觀的分散性縮孔，低 倍試片上呈不規(guī)則的黑色針孔狀小點(diǎn)， 在枝晶間呈三角形孔洞， 斷口 組織不致密，嚴(yán)重的疏松往往伴有氣孔、夾渣等， 在擠壓生產(chǎn)中很難 與金屬焊合， 從而以形成粘鋁現(xiàn)象； 晶粒粗大是當(dāng)熔體金屬過熱或鑄 造溫度過高時(shí)。在鑄棒中易出現(xiàn)的粗大晶粒組織，并伴有晶間裂紋， 使金屬不連續(xù)， 在擠壓生產(chǎn)中，也易產(chǎn)生粘鋁問題；偏析是在鑄棒表 面凝結(jié)的易熔析出物， 也稱偏析瘤， 是

7、易熔組成物滲出后凝結(jié)在鑄棒 表面而成的，在擠壓生產(chǎn)中， 聚集在模具金屬流動(dòng)的死區(qū)，隨著擠壓 鑄棒根數(shù)的增多，被擠出或被流動(dòng)的型材拉出，形成“吸附顆?！?。 所有這些鑄棒缺陷有一個(gè)共同點(diǎn)， 就是與鑄棒基體焊合不好， 造成了 基體流動(dòng)的不連續(xù)性，這是形成“吸附顆?！钡闹匾蛩?。3 減少“吸附顆?！钡拇胧? 1 模具設(shè)計(jì)、制造、使用應(yīng)注意的問題(1) 模具的設(shè)計(jì)必須滿足剛度、 強(qiáng)度的計(jì)算要求， 以達(dá)到減少模具 在受壓時(shí)的彈性變形量。 在確定工作帶時(shí)，工作帶的長(zhǎng)短、空刀形式、 模頸及焊合室形式等， 都要考慮參數(shù)選擇最佳值。 模具的導(dǎo)流孔、分 流孔等系數(shù)的選擇， 在允許范圍內(nèi)盡量選較大值， 達(dá)到減小壓力

8、的目 的。(2) 模具在制造過程中， 要減少制造誤差， 避免尖角存在。 對(duì)金屬 流動(dòng)的摩擦表面，要光滑過渡，盡量減少凸凹不平的過渡區(qū)域。 確保 ?？壮叽缙畹囊恢滦?。(3) 模具在使用時(shí)，一定要加裝和選用合適的模墊、支撐墊。(4) 模具都要經(jīng)過氮化處理后，方可上機(jī)，以減少粘鋁的問題。(5) 修模、光模時(shí)，要注意工作帶的平行、 表面粗糙度以及組合模 裝配的配合尺寸，把緊螺栓。3 2 選擇合適的擠壓參數(shù)根據(jù)擠壓系數(shù)、型材斷面情況、 模具情況、設(shè)備情況等，選擇最 佳的擠壓溫度、 鑄棒加熱溫度、模具溫度以及擠壓速度， 并在生產(chǎn)過 程中，不斷調(diào)整這些參數(shù)。這些都是消除或減少“吸附顆?！钡闹饕?措施。3

9、3 提高鑄棒的質(zhì)量在鑄棒的鑄造過程中， 采用細(xì)化晶粒工藝， 采取有效的技術(shù)措施 減少鑄棒的夾渣、疏松、晶粒粗大等缺陷，對(duì)鑄棒進(jìn)行均勻化處理， 都是減少和消除“吸附顆?！?的有效措施。另外，加強(qiáng)對(duì)鑄棒的低倍 組織分析，進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，減少有缺陷鑄棒的投入使用， 也是減少和 消除“吸附顆粒”有效手段。4 結(jié)束語“吸附顆?！钡挠绊懸蛩刂饕悄＞?、 鑄棒、擠壓工藝三個(gè)方面。 操作人員的操作水平也反映在這三個(gè)要素中，在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上， 要不斷地分析問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就可以減少或避免“吸附顆?！?、粘 鋁、表面粗糙、劃傷、型材撕裂等缺陷，大大提高型材的成品率及生 產(chǎn)效率。鋁合金型材典型缺陷及產(chǎn)生原因時(shí)間：

10、2009-07-10 11:17:28 來源：中鋁網(wǎng)1.型材灣曲扭擰、 波浪由于?？自O(shè)計(jì)不合理， 擠壓速度過快， ?？诐?rùn)滑不適當(dāng)，導(dǎo)路不合適或未安裝導(dǎo)路等原因引起。2氣泡與起皮由于擠壓筒內(nèi)徑磨損超差，擠壓墊與筒間隙過大；擠壓筒和擠壓墊粘有油污水分等；錠坯表面有氣孔、砂眼、油 污且錠坯表面過于粗糙；擠壓筒溫度和錠坯溫度過高，填充過快；擠 壓時(shí)模具抹油等原因引起。3擠壓裂紋由于擠壓錠坯溫度過高，擠壓速度太快；錠坯均勻化處理不好； 模具設(shè)計(jì)不合理， 以致中心與邊緣流速差過大等原 因造成。4麻點(diǎn)或麻面由于筒和錠坯溫度太高，擠壓速度過快或不 均勻；模子工作帶粘有金屬、 不光潔；模具工作臺(tái)帶硬度不夠或工作 帶內(nèi)寬；錠坯過長(zhǎng)等原因引起。5劃痕與凸棱由于模具工作帶有缺陷或有棱；模具空刀有 尖棱、不光滑；工作臺(tái)面有異物、不清潔；錠坯中硬性?shī)A雜物堵于模 孔等原因引起。6尺寸不合格由于模具設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或制造缺陷；修模不當(dāng)；擠壓時(shí)錠坯溫升過高， 擠壓速度變化太大； 錠坯長(zhǎng)度計(jì)算不準(zhǔn)確而不 夠定尺長(zhǎng)度等原因引起。7成層由于錠坯表面有油污、灰塵；錠坯表面質(zhì)量不好， 有較大的偏析瘤；在模子表面上留有殘料； 錠坯本身有分層、氣泡等 原因引起。8縮尾由于擠壓殘料留得太短，擠壓墊片涂油或