اکستروژن آلومینیوم فرآیند اصلی برای شکل دادن بیلت های آلومینیومی به پروفیل هایی با مقاطع مختلف از طریق شکل دهی تحت فشار است، و همچنین مرحله مرکزی در تولید پروفیل های آلومینیومی معماری و صنعتی است. کل فرآیند با کنترل دقیق دما، فشار و دقت کنترل می شود. از بیلت خام تا محصول نهایی، از چندین عملیات استاندارد شده عبور می کند تا در نهایت محصولات پروفیل آلومینیومی با ابعاد دقیق و عملکرد پایدار ارائه شود.
1. آماده سازی بیلت: از شمش تا بیلت هموژن
آلیاژهای آلومینیوم سری 6000 انتخاب اصلی برای بیلت های اکستروژن هستند. شمش های آلومینیمی بکر و آلومینیوم بازیافتی ذوب شده و در قالب های ریخته گری بلند در نسبت های تعیین شده ریخته می شوند، سپس بر اساس نیازهای تولید به شکل بیلت هایی با طول ثابت بریده می شوند.
پس از ریخته‌گری، بیلت‌ها تحت عملیات حرارتی همگن‌سازی قرار می‌گیرند تا فازهای یوتکتیک ذوب پایین را حل کند، تفکیک ترکیبی را کاهش دهد، قابلیت اکسترودپذیری بعدی را بهبود بخشد، و سایش قالب را کاهش دهد. قبل از شارژ شدن در کوره، بیلت ها با آزمایش غیر مخرب اولتراسونیک-بررسی می شوند تا عیوب داخلی مانند تخلخل و ترک ها از بین بروند و در نتیجه از کیفیت شکل دهی اطمینان حاصل شود.
2. گرمایش و اکستروژن: کنترل دقیق دما و فشار
گرم کردن، مرحله قبل از{0}}شکل گیری اکستروژن است. بیلت باید در دمای 450-500 درجه تا حالت پلاستیکی گرم شود. هر گونه انحراف در دما به طور مستقیم بر نتایج شکل گیری و کیفیت سطح تأثیر می گذارد. دمای خیلی پایین باعث افزایش مقاومت در برابر اکستروژن و پارگی سطح می شود، در حالی که دمای خیلی بالا منجر به عیوب مانند سوزش و تاول می شود.
بیلت گرم شده به محفظه پرس اکستروژن وارد می شود، جایی که یک قوچ هیدرولیک فشار بالایی را اعمال می کند تا آلیاژ آلومینیوم را از طریق قالب سفارشی-طراحی کرده و شکل اکسترود شده را تشکیل دهد. قالب از فولاد ابزار کار داغ H13 ساخته شده است، با دقت ماشینکاری حفره ای که در محدوده ± 0.03 میلی متر کنترل می شود. مقاطع پیچیده-به طراحی بهینه نیاز دارند که توسط شبیه سازی جریان فلز- پشتیبانی می شود. سرعت اکستروژن با توجه به-پیچیدگی مقطعی-قطعات ساده می‌تواند به 5-15 متر در دقیقه برسد، تنظیم می‌شود، در حالی که بخش‌های نامنظم برای کنترل دقت شکل‌دهی به سرعت کمتری نیاز دارند.
3. خنک کردن و صاف کردن: تنظیم شکل و کالیبره کردن دقت ابعادی
پس از خروج از قالب، پروفیل در دمای تقریباً 300-400 درجه قرار دارد و باید به سرعت توسط خنک کننده هوا یا کوئنچ با اسپری آنلاین خنک شود تا ریزساختار داخلی تثبیت شود و در ابعاد مقطع{2} قفل شود.
پروفیل های خنک شده ممکن است خمش یا پیچ خوردگی جزئی نشان دهند و باید برای اصلاح هندسه، کاهش بخشی از تنش پسماند اکستروژن و حفظ صافی در محدوده مشخص شده از دستگاه صاف کننده کششی عبور داده شوند. پس از صاف کردن، پروفیل‌ها به طول‌های ثابت بریده می‌شوند، ضایعات جلو و دم برداشته می‌شوند و بخش‌های تمام‌شده مرتب شده و روی هم چیده می‌شوند.
4. پیری: کنترل اصلی خواص مکانیکی
درمان پیری فرآیند اصلی برای افزایش خواص مکانیکی پروفیل های آلومینیومی است. از طریق نگهداری در دمای پایین، مراحل تقویت برای افزایش سختی و استحکام کششی رسوب می‌دهند.
مزاج های رایج به دو دسته T5 و T6 تقسیم می شوند. T5 پیری مصنوعی مستقیم پس از خنک‌سازی آنلاین، در دمای 5±175 درجه به مدت 6 تا 8 ساعت است و برای پروفایل‌های معماری استاندارد 6063 مناسب است. T6 به درمان محلول در دمای 520-530 درجه و سپس خاموش کردن آب نیاز دارد و سپس در دمای 5±175 درجه به مدت 8 ساعت پیر می شود. استحکام بالاتری ارائه می‌دهد و برای پروفیل‌های صنعتی با نیازهای باربری بالا مناسب است. انحراف دمای کوره کهنه باید در 5± درجه کنترل شود تا از پیری زیر{18} یا بیش از حد{19} جلوگیری شود که باعث می‌شود خواص کمتر از استاندارد باشد.
5. تکمیل و بازرسی: کنترل کیفیت قبل از تحویل
پس از پیری، پروفیل‌ها وارد مرحله تکمیل می‌شوند-فرزهای سطحی برداشته می‌شوند، سطوح انتهایی اصلاح می‌شوند، و در صورت لزوم عملیات سطحی بعدی انجام می‌شود.
قبل از تحویل، بازرسی چند بعدی انجام می‌شود: دقت ابعادی، تحمل‌های مقطعی را بررسی می‌کند، آزمایش‌های ویژگی مکانیکی استحکام و سختی را تأیید می‌کند (مقاومت کششی 6063-T5 بزرگتر یا مساوی 160 مگاپاسکال؛ 6063-T6 مقاومت کششی 6063-T6 برای استحکام کششی بصری 20 مگاپیکسل یا مقاومت بصری بیشتر از MPa5). به عنوان خراش و تغییر شکل. محصولات نهایی واجد شرایط بر اساس مشخصات بسته بندی شده و درجه آلیاژ، دما و ابعاد به وضوح مشخص شده است و در نهایت برای استفاده تحویل داده می شود.
کیفیت فرآیند اکستروژن آلومینیوم به-کنترل کامل پارامتر فرآیند-دقت هر عملیات منفرد بر عملکرد و ظاهر محصول نهایی بستگی دارد. یک فرآیند اکستروژن کاملاً با پارامتر{3}}کنترل شده، پایه ای برای اطمینان از سازگاری و قابلیت اطمینان محصولات پروفیل آلومینیومی است.