Processus d'extrusion d'aluminium
Le processus d'extrusion d'alliage d'aluminium commence en fait avec la conception du produit, car la conception du produit est basée sur les exigences d'utilisation données, qui déterminent de nombreux paramètres finaux du produit, tels que les performances de traitement mécanique du produit, les performances de traitement de surface et l'utilisation des exigences environnementales. , ces propriétés et exigences déterminent en fait le choix de l'alliage d'aluminium extrudé.
Cependant, les propriétés de l'aluminium extrudé sont déterminées par la forme de conception du produit. La forme du produit détermine la forme de la filière d'extrusion.
Une fois résolu le problème de conception, le processus d'extrusion pratique commence l'extrusion coulée dans une tige en aluminium, la tige de coulée en aluminium doit être chauffée avant l'extrusion pour la ramollir, le chauffage de bonnes tiges de coulée en aluminium sheng lingot est placé dans le baril de l'extrudeuse à l'intérieur, puis par haut cylindre hydraulique de puissance poussant la tige d'extrusion, l'extrémité avant de la tige d'extrusion a un coussin de pression, un tel alliage d'aluminium doux chauffé dans un bloc factice sous une forte pression du moulage par extrusion de moulage de précision.
C'est à cela que sert un moule: la forme du produit nécessaire à la production.
L'image est: diagramme schématique de l'extrudeuse hydraulique horizontale typique
La direction d'extrusion est de gauche à droite
Ceci est une description simple de l'extrusion directe la plus largement utilisée aujourd'hui. L'extrusion indirecte est un processus similaire, mais il existe des différences très importantes.
Dans le processus d'extrusion indirecte, la filière est installée sur la barre d'extrusion creuse, de sorte que la filière est pressée vers l'ébauche de barre d'aluminium immobile, for?ant l'alliage d'aluminium à extruder vers la barre d'extrusion creuse à travers la filière.
En fait, le processus d'extrusion est similaire à la compression du dentifrice. Lorsque la pression est appliquée à l'extrémité fermée du dentifrice, le dentifrice cylindrique est pressé à travers l'ouverture circulaire.
Si l'ouverture est plate, le dentifrice pressé sort sous forme de ruban.
Bien s?r, des formes complexes peuvent également être pressées au niveau des ouvertures de la même forme.Par exemple, les patissiers utilisent des tubes de forme spéciale pour presser la crème glacée afin de fabriquer toutes sortes de fioritures.
Bien que vous ne puissiez pas fabriquer de nombreux produits utiles avec du dentifrice ou de la crème glacée, vous ne pouvez pas presser l'aluminium dans des tubes avec vos doigts.
Mais vous pouvez utiliser une presse hydraulique puissante pour extruder l'aluminium à partir d'une forme donnée de moule afin de produire une grande variété de produits utiles de presque toutes les formes.
La figure ci-dessous (à gauche) montre la première section de l'extrudeuse au début de l'extrusion. (droite)
Le bar
La barre d'aluminium est l'ébauche du processus d'extrusion. La barre d'aluminium utilisée pour l'extrusion peut être pleine ou creuse, généralement cylindrique, et sa longueur est déterminée par le tube d'extrusion.
Les tiges d'aluminium sont généralement formées par coulée, ou par forgeage ou forgeage de poudre.Il est généralement fabriqué en sciant des barres en alliage d'aluminium avec une bonne composition d'alliage.
Les alliages d'aluminium sont généralement constitués de plus d'un élément métallique. Les alliages d'aluminium extrudé sont constitués de traces (généralement pas plus de 5%) d'éléments (comme le cuivre, le magnésium, le silicium, le manganèse ou le zinc) qui améliorent les propriétés de l'aluminium pur et affectent le processus d'extrusion.
La longueur de la tige d'aluminium varie d'un fabricant à l'autre, qui est déterminée par la longueur finale requise, le rapport d'extrusion, la longueur de décharge et la tolérance d'extrusion.
Les longueurs standard vont généralement de 26 pouces (660 mm) à 72 pouces (1830 mm). Les diamètres extérieurs vont de 3 pouces (76 mm) à 33 pouces (838 mm), 6 pouces (155 mm) à 9 pouces (228 mm).
Processus d'extrusion directe
[billette] [four de chauffage] [presse d'extrusion avec filière] scie [strecher] [vieillissement sur]
Le diagramme illustre les étapes de base de l'extrusion d'une barre d'aluminium
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Lorsque la forme du produit final est déterminée, l'alliage d'aluminium approprié est sélectionné, la fabrication de la matrice d'extrusion est terminée et la préparation pour le processus d'extrusion proprement dit est terminée.
Préchauffez ensuite la barre en aluminium et l'outil d'extrusion. Pendant le processus d'extrusion, la barre d'aluminium est solide, mais s'est ramollie dans le four.
Le point de fusion de l'alliage d'aluminium est d'environ 660 ℃. La température de chauffage typique du processus d'extrusion est généralement supérieure à 375 ℃ et peut être aussi élevée que 500 ℃, en fonction de l'état d'extrusion du métal.
Le processus d'extrusion proprement dit commence lorsque la tige d'extrusion commence à appliquer une pression sur la tige d'aluminium dans le lingot.
Différentes presses hydrauliques sont con?ues pour presser de 100 tonnes à 15000 tonnes. Cette pression d'extrusion détermine la taille de l'extrusion produite par la machine d'extrusion.
Les spécifications du produit extrudé sont indiquées par la taille maximale de la section transversale du produit, parfois également par le diamètre circonférentiel du produit.
Lorsque l'extrusion vient de commencer, la barre d'aluminium est soumise à la force de réaction du moule et devient plus courte et plus épaisse, jusqu'à ce que l'expansion de la barre d'aluminium soit limitée par la paroi du barillet de lingot;
Ensuite, à mesure que la pression continue d'augmenter, le métal mou (encore solide) n'a pas d'endroit où s'écouler et commence à être expulsé du trou de formage du moule vers l'autre extrémité du moule, formant le profil.
Environ 10% de la tige en aluminium (y compris la peau de la tige en aluminium) sont laissés dans le baril de lingot, le produit d'extrusion est coupé du moule et le métal restant dans le baril de lingot est nettoyé et recyclé. le processus suivant consiste en ce que le produit d'extrusion à chaud est trempé, usiné et vieilli.
Lorsque l'aluminium chauffé est extrudé du moule à travers le cylindre de lingot, le métal au centre de la barre d'aluminium s'écoule plus vite que le bord.Comme le montre la bande noire sur l'illustration, le métal autour des bords est laissé pour être recyclé comme un reste.
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La vitesse d'extrusion dépend de l'alliage pressé et de la forme du trou de sortie de la filière. L'utilisation d'un alliage dur pour presser des matériaux de forme complexe peut être aussi lente que 1 à 2 pieds par minute.Avec des alliages mous, des formes simples peuvent être comprimées à 180 pieds par minute ou plus.
La longueur du produit d'extrusion dépend de la barre d'aluminium et du trou de sortie du moule. Une extrusion continue peut produire un produit jusqu'à 200 pieds de long. La dernière extrusion de moulage, lorsque le produit extrudé quitte l'extrudeuse, est placée sur la glissière (équivalente à la bande transporteuse);
Selon les différents alliages, l'extrusion hors du mode de refroidissement du produit: divisée en refroidissement naturel, refroidissement par air ou par eau mais trempe.C'est une étape clé pour assurer les performances métallographiques du produit après vieillissement.Le produit extrudé est ensuite transféré vers un lit froid.
Redresser
Après trempe (refroidissement), le produit extrudé est redressé et redressé par une civière ou un redresseur (l'étirage est également classé comme un travail à froid après extrusion) .Enfin, le produit est transféré vers la scie par le dispositif de convoyage.
Sciage
Le sciage typique d'un produit fini est le sciage d'un produit à une longueur commerciale spécifique.Les scies circulaires sont les plus utilisées aujourd'hui, comme les scies à bras rotatif qui coupent de longs morceaux de matériau extrudé verticalement.
Il y a aussi des scies coupées du haut du profil (comme la scie à onglets électrique) .Table de scie également utile, la table de scie est avec une lame de scie à disque de bas en haut pour couper le produit, puis la lame de scie vers le bas du tableau pour le prochain cycle.
Une scie circulaire finie typique mesure 16 à 20 pouces de diamètre et a plus de 100 dents en carbure.Les grandes lames de scie sont utilisées pour les extrudeuses de grand diamètre.
La scie autolubrifiante est équipée d'un système qui fournit du lubrifiant à la dent de scie pour assurer une efficacité de sciage optimale et la surface de la scie.
Une presse automatique maintient les sections en place pour le sciage et les débris de sciage sont collectés pour être recyclés.
Vieillissement:
Certains produits extrudés nécessitent un vieillissement pour atteindre une résistance optimale, c'est pourquoi on l'appelle également vieillissement.Le vieillissement naturel est effectué à température ambiante.Le vieillissement artificiel est effectué dans le four de vieillissement.Techniquement, on parle de traitement thermique en phase intensive de précipitation.
Lorsque le profil est extrudé à partir de l'extrudeuse, le profil devient semi-solide, mais il devient rapidement solide lorsqu'il est refroidi ou trempé (qu'il soit refroidi à l'air ou à l'eau).
Les alliages d'aluminium non traités thermiquement (tels que les alliages d'aluminium additionnés de magnésium ou de manganèse) sont renforcés par le vieillissement naturel et le travail à froid.L'alliage d'aluminium traitable à chaud (comme l'alliage d'aluminium avec cuivre, zinc, magnésium + silicium) peut obtenir une meilleure résistance et dureté en affectant le traitement thermique de la structure métallographique de l'alliage.
De plus, le vieillissement consiste à séparer uniformément les particules de la phase renforcée pour obtenir la limite d'élasticité, la dureté et l'élasticité maximales de l'alliage spécial.
Balles
Qu'il s'agisse d'un four de vieillissement ou d'un vieillissement à température ambiante, après vieillissement complet, le profil est transféré au traitement de surface ou à l'atelier de traitement en profondeur ou aux balles prêtes à être transportées chez le client.
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Heure du Message: 20 mars 2020