De um modo geral, para obter propriedades mecânicas mais elevadas, deve ser selecionada uma temperatura de extrusão mais elevada. No entanto, para a liga 6063, quando a temperatura geral de extrusão for superior a 540°C, as propriedades mecânicas do perfil não aumentarão mais, e quando for inferior a 480°C, a resistência à tração pode ser inqualificável.
Se a temperatura de extrusão for muito alta, bolhas, rachaduras, arranhões superficiais e até rebarbas aparecerão no produto devido à aderência do alumínio ao molde. Portanto, para obter produtos com alta qualidade superficial, são frequentemente utilizadas temperaturas de extrusão relativamente baixas.
Bons equipamentos também são o ponto chave para melhorar a eficiência da produção de extrusão de alumínio, especialmente as três peças principais: extrusora de alumínio, forno de aquecimento de barras de alumínio e forno de aquecimento de moldes. Além disso, o mais importante é ter um excelente operador de extrusão.
Análise Térmica
As barras e varetas de alumínio precisam ser pré-aquecidas antes da extrusão para atingir uma temperatura próxima à temperatura solvus, para que o magnésio na vareta de alumínio possa derreter e fluir uniformemente no material de alumínio. Quando a barra de alumínio é colocada na extrusora, a temperatura não muda muito.
Quando a extrusora é iniciada, a enorme força de impulso da haste extrusora empurra o material de alumínio amolecido para fora do orifício da matriz, o que gera muito atrito, que é convertido em temperatura, de modo que a temperatura do perfil extrudado excede a temperatura solvus. Neste momento, o magnésio derrete e flui, o que é extremamente instável.
Quando a temperatura aumenta, ela não deve ser superior à temperatura solidus, caso contrário o alumínio também derreterá e o perfil não poderá ser formado. Tomando como exemplo a liga da série 6000, a temperatura da haste de alumínio deve ser mantida entre 400-540°C, preferencialmente 470-500°C.
Se a temperatura for muito alta causará rasgos, se for muito baixa a velocidade de extrusão será reduzida e a maior parte do atrito gerado pela extrusão será convertido em calor, fazendo com que a temperatura suba. O aumento da temperatura é proporcional à velocidade de extrusão e à pressão de extrusão.
A temperatura de saída deve ser mantida entre 550-575°C, pelo menos acima de 500-530°C, caso contrário o magnésio na liga de alumínio não pode ser fundido e afetar as propriedades do metal. Mas não deve ser superior à temperatura solidus, uma temperatura de saída muito alta causará rasgos e afetará a qualidade da superfície do perfil.
A temperatura ideal de extrusão da barra de alumínio deve ser ajustada em combinação com a velocidade de extrusão, de modo que a diferença de temperatura de extrusão não seja inferior à temperatura solvus e não seja superior à temperatura solidus. Diferentes ligas têm diferentes temperaturas solvus. Por exemplo, a temperatura solvus da liga 6063 é 498°C, enquanto a da liga 6005 é 510°C.
Velocidade do trator
A velocidade do trator é um importante indicador da eficiência da produção. Porém, diferentes perfis, formatos, ligas, tamanhos, etc. podem afetar a velocidade do trator, o que não pode ser generalizado. As fábricas modernas de perfis de extrusão ocidentais podem atingir uma velocidade de trator de 80 metros por minuto.
A taxa da haste de extrusão é outro indicador importante de produtividade. Ela é medida em milímetros por minuto e a velocidade da haste de extrusão costuma ser mais confiável do que a velocidade do trator ao estudar a eficiência da produção.
A temperatura do molde é muito importante para a qualidade dos perfis extrudados. A temperatura do molde deve ser mantida em cerca de 426°C antes da extrusão, caso contrário ela obstruirá facilmente ou até mesmo danificará o molde. O objetivo da têmpera é “congelar” o elemento de liga magnésio, estabilizando os átomos de magnésio instáveis e evitando que se assentem, a fim de manter a resistência do perfil.
Três métodos principais de têmpera incluem: resfriamento a ar, resfriamento por névoa de água e resfriamento de tanque de água. O tipo de têmpera utilizado depende da velocidade de extrusão, da espessura e das propriedades físicas exigidas do perfil, principalmente dos requisitos de resistência. O tipo de liga é uma indicação abrangente da dureza e das propriedades elásticas da liga. Os tipos de liga de alumínio foram especificados detalhadamente pela American Aluminum Association e existem cinco estados básicos:
F significa “como fabricado”.
O significa “produtos forjados recozidos”.
T significa que foi “tratado termicamente”.
W significa que o material foi tratado termicamente em solução.
H refere-se a ligas não tratáveis termicamente que são “trabalhadas a frio” ou “endurecidas por deformação”.
Temperatura e tempo são dois índices que necessitam de controle rigoroso do envelhecimento artificial. No forno de envelhecimento artificial, todas as partes da temperatura devem ser iguais. Embora o envelhecimento a baixa temperatura possa melhorar a resistência dos perfis, o tempo necessário teria de aumentar em conformidade. Para obter as melhores propriedades físicas do metal, é necessário selecionar a liga de alumínio apropriada e sua forma ideal, usar o modo de têmpera apropriado, controlar a temperatura e o tempo de envelhecimento apropriados para melhorar o rendimento, o rendimento é outro índice importante de produção eficiência. É teoricamente impossível atingir 100% de rendimento, pois as pontas irão cortar o material devido às marcas dos tratores e macas.
Editado por May Jiang da MAT Aluminium
Horário da postagem: 05/06/2023
