Perfis de liga de alumínio estão disponíveis em diversas variedades e especificações, com diversos processos de produção, tecnologias complexas e altos requisitos. Diversos defeitos inevitavelmente ocorrerão durante todo o processo de produção: fundição, extrusão, acabamento térmico, tratamento de superfície, armazenamento, transporte e embalagem.
Causas e métodos de eliminação de defeitos superficiais:
1. Camadas
Causa:
O principal motivo é que a superfície do lingote está manchada com óleo e poeira, ou a parte de trabalho da extremidade frontal do cilindro de extrusão está muito desgastada, causando o acúmulo de metal sujo ao redor da zona elástica da extremidade frontal. A sujeira se acumula ao redor da zona elástica da extremidade frontal quando a superfície deslizante da zona elástica é laminada para a periferia do produto durante a extrusão. Geralmente aparece na extremidade final do produto. Em casos graves, também pode aparecer na extremidade intermediária ou mesmo na extremidade frontal do produto. Além disso, arranjos de furos da matriz inadequados, muito próximos da parede interna do cilindro de extrusão, desgaste excessivo ou deformação do cilindro de extrusão e da almofada de extrusão, etc., também podem causar estratificação.
Método de eliminação:
1) Melhorar a limpeza da superfície do lingote.
2) Reduza a rugosidade da superfície do cilindro de extrusão e do molde e substitua imediatamente o cilindro de extrusão e a almofada de extrusão que estiverem severamente desgastados e fora da tolerância.
3) Melhore o design do molde e faça com que a posição do furo da matriz fique o mais distante possível da borda do cilindro de extrusão.
4) Reduza a diferença entre o diâmetro da almofada de extrusão e o diâmetro interno do cilindro de extrusão e reduza o metal sujo residual no revestimento do cilindro de extrusão.
5) Mantenha o revestimento do cilindro de extrusão intacto ou use uma junta para limpar o revestimento a tempo.
6) Após o corte do material restante, ele deve ser limpo e não deve ser permitido o uso de óleo lubrificante.
2. Bolhas ou descamação
Causa:
A causa é que a estrutura interna do lingote apresenta defeitos como frouxidão, poros e rachaduras internas, ou a velocidade de extrusão é muito rápida durante o estágio de enchimento e o escapamento não é bom, fazendo com que o ar seja aspirado para dentro do produto metálico.
Os motivos de produção para bolhas ou descamação incluem:
1) O cilindro de extrusão e a almofada de extrusão estão desgastados e fora da tolerância.
2) O cilindro de extrusão e a almofada de extrusão estão muito sujos e manchados com óleo, umidade, grafite, etc.;
3) Há muitos sulcos profundos na superfície do lingote; ou há poros, bolhas, tecido solto e manchas de óleo na superfície do lingote. O teor de hidrogênio do lingote é alto;
4) O cano não foi limpo na troca da liga;
5) A temperatura do cilindro de extrusão e do lingote de extrusão estão muito altas;
6) O tamanho do lingote excede o desvio negativo permitido;
7) O lingote é muito longo, é preenchido muito rápido e a temperatura do lingote é irregular;
8) O projeto do furo da matriz não é razoável. Ou o corte dos materiais restantes é feito de forma inadequada;
Método de eliminação:
1) Melhorar o nível de refino, desgaseificação e fundição para evitar defeitos como poros, frouxidão, rachaduras e outros defeitos no lingote;
2) Projete razoavelmente as dimensões correspondentes do cilindro de extrusão e da almofada de extrusão; verifique o tamanho da ferramenta com frequência para garantir que ela atenda aos requisitos.
3) A almofada de extrusão não pode estar fora da tolerância;
4) Ao substituir a liga, o cilindro deve ser limpo completamente;
5) Diminua a velocidade da etapa de extrusão e enchimento;
6) Manter as superfícies das ferramentas e lingotes limpas, lisas e secas para reduzir a lubrificação da almofada de extrusão e do molde;
7) Operação rigorosa, corte correto de materiais residuais e exaustão completa;
8) O método de aquecimento por gradiente de lingotes é usado para elevar a temperatura da cabeça do lingote e reduzir a temperatura da cauda. Durante o enchimento, a cabeça se deforma primeiro e o gás no cilindro é gradualmente descarregado através do espaço entre a almofada e a parede do cilindro de extrusão;
9) Verifique frequentemente os equipamentos e instrumentos para evitar temperatura e velocidade excessivas;
10) Projetar e fabricar razoavelmente as ferramentas e o molde, e projetar os furos-guia e os furos desviadores com uma inclinação interna de 1° a 3°.
3. Trincas de extrusão
Causa:
A ocorrência de trincas está relacionada à tensão e ao fluxo do metal durante o processo de extrusão. Tomando como exemplo as trincas superficiais periódicas, as restrições da forma do molde e o efeito do atrito de contato dificultam o fluxo da superfície da peça bruta. A velocidade do fluxo no centro do produto é maior que a velocidade do fluxo do metal externo, de modo que o metal externo fica sujeito a uma tensão de tração adicional e o centro fica sujeito a uma tensão de compressão adicional. A geração de tensão adicional altera o estado de tensão básica na zona de deformação, fazendo com que a tensão de trabalho axial da camada superficial (a superposição da tensão básica e da tensão adicional) possa se tornar tensão de tração. Quando essa tensão de tração atinge o limite real de resistência à fratura do metal, fissuras que se expandem para dentro aparecerão na superfície, e sua forma está relacionada à velocidade do metal através da zona de deformação.
Método de eliminação:
1) Garantir que a composição da liga atenda aos requisitos especificados, melhorar a qualidade do lingote, minimizar o teor de impurezas no lingote que causarão uma diminuição na plasticidade e minimizar o teor de sódio em ligas com alto teor de magnésio.
2) Implementar rigorosamente várias especificações de aquecimento e extrusão e controlar razoavelmente a temperatura e a velocidade de extrusão de acordo com o material e as características do produto.
3) Aprimorar o projeto do molde, aumentando adequadamente o comprimento da correia de dimensionamento do molde e o raio de filete dos cantos da seção transversal. Em particular, o projeto da ponte do molde, da câmara da estação de solda e do raio de canto deve ser razoável.
4) Melhorar o efeito de homogeneização do lingote e melhorar a plasticidade e uniformidade da liga.
5) Quando as condições permitirem, use métodos como extrusão de lubrificação, extrusão em matriz cônica ou extrusão reversa para reduzir a deformação irregular.
6) Inspecione regularmente os instrumentos e equipamentos para garantir a operação normal.
4. Casca de laranja
Causa:
O principal motivo é que a estrutura interna do produto possui grãos grossos. Geralmente, quanto mais grossos os grãos, mais evidentes eles são. Especialmente quando o alongamento é grande, esse tipo de defeito de casca de laranja é mais provável de ocorrer.
Métodos de prevenção:
Para evitar a ocorrência de defeitos do tipo casca de laranja, o principal é selecionar a temperatura e a velocidade de extrusão adequadas e controlar o alongamento. Melhore a estrutura interna do lingote e evite grãos grosseiros.
5. Manchas escuras
Causa:
O principal motivo é que a taxa de resfriamento no ponto de contato entre a parte de parede espessa do perfil e o feltro resistente ao calor (ou tira de grafite) é muito menor, e a concentração de solução sólida é significativamente menor do que em outras partes. Portanto, a estrutura interna é diferente e a aparência apresenta uma cor escura.
Método de eliminação:
O método principal é fortalecer o resfriamento da mesa de descarga e não parar em um lugar ao atingir a mesa deslizante e o leito de resfriamento, para que os produtos possam estar em contato com o feltro resistente ao calor em diferentes posições para melhorar as condições de resfriamento irregulares.
6. Listras de tecido
Causa:
Devido à estrutura e composição irregulares das peças extrudadas, linhas em forma de faixa aparecem nos produtos na direção da extrusão. Geralmente, aparecem em áreas onde a espessura da parede muda. Isso pode ser determinado pela corrosão ou anodização. Às vezes, com a variação da temperatura de corrosão, as faixas podem desaparecer ou mudar de largura e forma. A causa é a irregularidade macroscópica ou microestrutural do lingote, a homogeneização insuficiente do lingote ou o sistema de aquecimento incorreto para o processamento do produto extrudado.
Método de eliminação:
1) O lingote deve ser refinado para evitar o uso de lingotes de granulação grossa.
2) Melhore o molde, selecione o formato apropriado da cavidade guia e apare a cavidade guia ou a correia de dimensionamento do molde.
7. Linha de soldagem longitudinal
Causa:
É causada principalmente pela diferença estrutural entre a parte soldada do fluxo de metal e outras partes do metal na matriz de extrusão. Ou pode ser causada pelo fornecimento insuficiente de alumínio na cavidade de soldagem do molde durante a extrusão.
Método de eliminação:
1) Aprimorar o projeto da estrutura da ponte e da cavidade de soldagem do molde combinado dividido, como ajustar a taxa de divisão (a proporção entre a área do furo dividido e a área do produto extrudado) e a profundidade da cavidade de soldagem.
2) Para garantir uma certa taxa de extrusão, preste atenção ao equilíbrio entre a temperatura de extrusão e a velocidade de extrusão.
3) Não utilize correntes de fundição com manchas de óleo na superfície para evitar a mistura de lubrificantes e materiais estranhos na junta de soldagem.
4) Não aplique óleo no cilindro de extrusão e na almofada de extrusão e mantenha-os limpos.
5) Aumente adequadamente o comprimento do material restante.
8. Linhas de soldagem horizontais ou marcas de parada
Causa:
O principal motivo é que, durante a extrusão contínua, o metal no molde é mal soldado ao metal da extremidade frontal da tarugo recém-adicionado.
Método de eliminação:
1) Afie a lâmina da tesoura utilizada para cortar o material restante e endireite-a.
2) Limpe a superfície final da tarugo para evitar que óleo lubrificante e materiais estranhos se misturem.
3) Aumente a temperatura de extrusão adequadamente e extrude lenta e uniformemente.
4) Projetar e selecionar razoavelmente moldes de ferramentas, materiais de molde, coordenação de tamanho, resistência e dureza.
9. Arranhões, arranhões
Causa:
O principal motivo é que, quando os produtos são transportados horizontalmente da mesa deslizante para a mesa de serragem do produto acabado, objetos duros se projetam da mesa de resfriamento e arranham os produtos. Alguns desses riscos ocorrem durante o carregamento e o transporte.
Método de eliminação:
1) A correia de dimensionamento do molde deve estar lisa e limpa, e a ferramenta de esvaziamento do molde também deve estar lisa.
2) Verifique cuidadosamente ao instalar os moldes para evitar o uso de moldes com pequenas fissuras. Preste atenção ao raio do filete ao projetar o molde.
3) Verifique e polir a cinta de moldagem imediatamente. A dureza do molde deve ser uniforme.
4) Verifique frequentemente a mesa de resfriamento e a mesa de armazenamento do produto acabado. Elas devem estar lisas para evitar que saliências duras arranhem os produtos. A guia deve estar devidamente lubrificada.
5) No carregamento, devem ser colocados espaçadores mais macios que o produto acabado, e o transporte e o içamento devem ser feitos de forma suave e cuidadosa.
10. Prensagem de metal
Causa:
O principal motivo é que a escória de alumina gerada na posição da faca vazia do molde adere ao produto extrudado e flui para a mesa de descarga ou mesa deslizante, sendo pressionada contra a superfície do material extrudado pelos rolos. Durante a anodização, não há formação de película de óxido, indentações ou cavidades onde o metal é prensado.
Método de eliminação:
1) Alise a cinta de dimensionamento e encurte o comprimento dela.
2) Ajuste a faca vazia da cinta de dimensionamento.
3) Altere o layout dos furos da matriz e tente evitar colocar a superfície plana do produto embaixo e em contato com os rolos para evitar que a escória de alumina seja pressionada.
4) Limpe a superfície e as extremidades do lingote e evite aparas metálicas no óleo lubrificante.
11. Outros defeitos superficiais
Causa:
1) Durante o processo de fusão e fundição, a composição química é irregular, com inclusões metálicas, poros e inclusões não metálicas, a estrutura interna do filme de óxido ou metal é irregular.
2) Durante o processo de extrusão, a temperatura e a deformação são irregulares, a velocidade de extrusão é muito rápida, o resfriamento é irregular e a estrutura é irregular no contato com grafite e óleo.
3) O projeto do molde é inadequado e a transição entre os cantos afiados do molde não é suave. A lâmina vazia é muito pequena e risca o metal, o molde é mal processado, apresenta rebarbas e não é liso, e o tratamento de nitretação não é bom. A dureza da superfície é irregular e a correia de trabalho não é lisa.
4) Durante o processo de tratamento de superfície, a concentração do líquido do banho, a temperatura e a densidade de corrente não são razoáveis, e o processo de tratamento de corrosão ácida ou alcalina é inadequado.
Método de eliminação:
1) Controlar a composição química, otimizar o processo de fundição, fortalecer a purificação, o refinamento e a homogeneização.
2) O processo de homogeneização de lingotes requer resfriamento rápido.
3) Controle razoavelmente a temperatura e a velocidade de extrusão para garantir deformação uniforme e usar um comprimento de lingote razoável.
4) Melhorar os métodos de projeto e fabricação do molde, aumentar a dureza da correia de trabalho do molde e reduzir a rugosidade da superfície.
5) Otimizar o processo de nitretação.
6) Controle rigorosamente o processo de tratamento de superfície para evitar danos secundários ou poluição na superfície durante corrosão ácida ou corrosão alcalina.
Editado por May Jiang da MAT Aluminum
Horário da publicação: 28/08/2024
