Existen numerosas variedades y especificaciones de perfiles de aleación de aluminio, con muchos procesos de producción, tecnología compleja y altos requerimientos. A lo largo de todo el proceso de producción, incluyendo la fusión y fundición, extrusión, tratamiento térmico y acabado, tratamiento de superficies, almacenamiento, transporte y embalaje, son inevitables diversos defectos.
Causas y métodos de eliminación de defectos superficiales:
I. Estratificación
Causa de la ocurrencia
La razón principal es que la superficie del lingote está contaminada con aceite y polvo, o la parte de trabajo en el extremo frontal del cilindro de extrusión está significativamente desgastada, lo que resulta en la acumulación de metal sucio alrededor de la zona elástica en el extremo frontal. Se forma cuando la superficie deslizante a lo largo de la zona elástica se introduce en la periferia del producto durante la extrusión. Por lo general, ocurre en el extremo final del producto, pero en casos severos, también puede aparecer en el extremo medio o incluso en el extremo frontal del producto. La disposición irrazonable de los orificios de la matriz, estar demasiado cerca de la pared interior del cilindro de extrusión, así como el desgaste excesivo o la deformación del cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión también pueden causar delaminación.
Método de eliminación
1. Mejorar la limpieza de la superficie del lingote.
2. Reducir la rugosidad superficial del cilindro de compresión y la matriz, y reemplazar el cilindro de extrusión y la junta de extrusión que están severamente desgastados y fuera de tolerancia de manera oportuna.
3. Mejorar el diseño del molde y colocar los orificios de la matriz lo más lejos posible del borde del cilindro de extrusión.
4. Reducir la diferencia entre el diámetro de la almohadilla de extrusión y el diámetro interior del cilindro de extrusión para minimizar el metal sucio residual en el revestimiento interior del cilindro de extrusión.
5. Mantener intacto el revestimiento interior del cilindro de extrusión o limpiarlo a tiempo con una junta.
Después de cortar los materiales residuales, deben limpiarse a fondo y no deben contaminarse con aceite lubricante.
Dos. Burbujas o descamación
Causa de la ocurrencia
La causa de esto es que la estructura interna del lingote tiene defectos como porosidad, poros y grietas internas, o la velocidad de extrusión durante la etapa de llenado es demasiado rápida, lo que resulta en una mala evacuación y la entrada de aire en el producto metálico.
Las causas relacionadas con la producción de burbujas o descamación incluyen:
1. El desgaste del cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión excede la tolerancia.
2. El cilindro de extrusión y la almohadilla de extrusión están demasiado sucios, contaminados con aceite, humedad, grafito, etc.
3. Hay demasiadas ranuras y demasiado profundas en la superficie del lingote. O la superficie del lingote tiene poros, orificios de arena, estructura suelta y manchas de aceite. El contenido de hidrógeno del lingote es relativamente alto, etc.
4. El interior del cilindro no se limpió a fondo al reemplazar la aleación.
5. La temperatura del cilindro de extrusión y el lingote de extrusión es demasiado alta;
6. El tamaño del lingote excede la desviación negativa permitida;
7. El lingote es demasiado largo, se llena demasiado rápido y la temperatura del lingote es desigual.
8. El diseño de los orificios de la matriz es irrazonable. O corte inadecuado de materiales sobrantes;
Método de eliminación
1. Mejorar los niveles de refinación, desgasificación y fundición para evitar defectos como porosidad, porosidad y grietas en los lingotes;
2. Diseñar razonablemente las dimensiones de ajuste del cilindro de extrusión y la junta de extrusión; Comprobar regularmente las dimensiones de las herramientas para asegurar que cumplen los requisitos. Si aparece una 'barriga de perro' en el cilindro de extrusión, reparar o reemplazar el revestimiento interior del cilindro de extrusión que esté desgastado más allá de la tolerancia de manera oportuna.
3. La almohadilla de extrusión no debe exceder la tolerancia.
4. Al reemplazar el metal de la mesa, el cilindro debe limpiarse a fondo.
5. Reducir la velocidad durante la etapa de llenado de la extrusión;
6. Mantener las superficies de las herramientas y los lingotes limpias, lisas y secas para reducir la lubricación de las almohadillas de extrusión y las matrices.
7. Operar estrictamente, cortar correctamente el material residual y ventilar completamente.
8. Adoptando el método de calentamiento gradual para los lingotes, la temperatura en la cabeza del lingote es alta mientras que en la cola es baja. Durante el llenado, la cabeza se deforma primero, y el gas dentro del cilindro se descarga gradualmente a través del espacio entre la junta y la pared del cilindro de extrusión.
9. Inspeccionar regularmente los equipos e instrumentos para evitar temperaturas y velocidades excesivas.
10. Diseñar y fabricar las herramientas y matrices razonablemente. Los orificios de guía de flujo y los orificios de distribución de flujo deben diseñarse con una pendiente interna de 1° a 3°.
Iii. Grietas de extrusión
Causa de la ocurrencia
La formación de grietas está relacionada con las condiciones de fuerza y flujo del metal durante el proceso de extrusión. Tomando como ejemplo las grietas periódicas superficiales, la restricción de la forma de la matriz y el efecto de la fricción de contacto dificultan el flujo en la superficie de la palanquilla. La velocidad de flujo en el centro del producto es mayor que la del metal exterior, lo que hace que el metal exterior esté sujeto a una tensión de tracción adicional y el centro a una tensión de compresión adicional. La generación de tensión adicional altera el estado de tensión fundamental dentro de la zona de deformación, lo que hace posible que la tensión de trabajo axial en la capa superficial (la superposición de la tensión fundamental y la tensión adicional) se convierta en tensión de tracción. Cuando esta tensión de tracción alcanza el límite real de resistencia a la fractura del metal, aparecerán grietas que se expanden hacia adentro en la superficie, y su forma está relacionada con la velocidad a la que el metal pasa a través de la zona de deformación.
Método de eliminación
1. Asegurar que la composición de la aleación cumpla con los requisitos especificados, mejorar la calidad de los lingotes, minimizar el contenido de impurezas en los lingotes que pueden causar una disminución de la plasticidad, y en las aleaciones de alto magnesio, reducir el contenido de sodio tanto como sea posible.
2. Implementar estrictamente todas las especificaciones de calentamiento y extrusión. De acuerdo con el metal y las características de los productos, controlar razonablemente la temperatura y la velocidad de extrusión.
3. Mejorar el diseño del molde, aumentar apropiadamente la longitud de la banda de dimensionamiento del molde y el radio de la esquina en las esquinas de la sección transversal, especialmente el diseño del puente del molde, la cámara de soldadura y el radio de la esquina deben ser razonables.
4. Mejorar el efecto de homogeneización de los lingotes y mejorar la plasticidad y uniformidad de las aleaciones.
5. Cuando las condiciones lo permitan, se deben adoptar métodos como la extrusión lubricante, la extrusión con matriz cónica o la extrusión inversa para reducir la deformación desigual.
6. Patrullar e inspeccionar regularmente los instrumentos y equipos para asegurar su funcionamiento normal.
Cuatro. Piel de naranja
Causa de la ocurrencia
La causa principal de esto son los granos gruesos en la estructura interna del producto. Generalmente, cuanto más gruesos son los granos, más obvio es el defecto. Especialmente cuando el alargamiento es relativamente grande, este tipo de defecto de piel de naranja es más probable que ocurra.
Métodos de prevención
Para evitar la aparición de defectos en la piel de naranja, es principalmente necesario seleccionar una temperatura y velocidad de extrusión apropiadas, y controlar la tasa de alargamiento. Mejorar la estructura interna del lingote para evitar granos gruesos.
V. Manchas negras
Causa de la ocurrencia
La razón principal es que la velocidad de enfriamiento en el punto de contacto entre la parte de pared gruesa del perfil y el fieltro resistente al calor (o la tira de grafito) es mucho menor, y la concentración de solución sólida es significativamente menor que en otras áreas. Por lo tanto, la estructura interna es diferente, lo que se manifiesta como un color más oscuro en la apariencia.
Método de eliminación
El método principal es mejorar el enfriamiento de la mesa de descarga. Al llegar a la mesa deslizante y a la cama de enfriamiento, no deben detenerse en el mismo lugar. Dejar que los productos entren en contacto con el fieltro resistente al calor en diferentes posiciones para mejorar las condiciones de enfriamiento desiguales.
Vi. Rayas organizacionales
Causa de la ocurrencia
Debido a la estructura y composición desiguales de la parte extruida, el producto muestra patrones en forma de banda en la dirección de extrusión. Por lo general, ocurre en áreas donde el espesor de la pared cambia. Se puede identificar mediante tratamiento de corrosión o anodizado. Cuando se cambia la temperatura de corrosión, las vetas en forma de banda a veces pueden desaparecer o cambiar de ancho y forma. Las causas se deben a la estructura macroscópica o microscópica desigual del lingote, un tratamiento de homogeneización insuficiente del lingote o un sistema de calentamiento incorrecto durante el procesamiento de productos extruidos.
Método de eliminación
1. Los lingotes deben someterse a un tratamiento de refinación de grano para evitar el uso de lingotes de grano grueso.
2. Realizar mejoras en el molde, seleccionar una forma apropiada para la cavidad de guía de flujo y ajustar la cavidad de guía de flujo o la banda de dimensionamiento del molde.
Vii. Línea de soldadura longitudinal
Causa de la ocurrencia
Se debe principalmente a las diferencias estructurales entre las partes soldadas y otras partes del flujo de metal en la matriz de extrusión. O podría ser causado por un suministro insuficiente de aluminio en la cavidad de soldadura de la matriz durante la extrusión.
Método de eliminación
1. Mejorar el diseño de la estructura del puente y la cavidad de soldadura del molde de combinación dividida. Como ajustar la relación de división (la relación entre el área del orificio dividido y el área del producto extruido) y la profundidad de la cavidad de soldadura.
2. Es necesario asegurar una cierta relación de extrusión y prestar atención al equilibrio entre la temperatura de extrusión y la velocidad de extrusión.
3. No utilizar cadenas de fundición con manchas de aceite en la superficie para evitar que los lubricantes y sustancias extrañas se mezclen en las juntas de soldadura.
4. No aplicar aceite al cilindro de extrusión y a la junta de extrusión y mantenerlos limpios.
5. Aumentar apropiadamente la longitud del material residual.
Viii. Líneas de soldadura transversales o marcas de parada
Causa de la ocurrencia
La razón principal es que durante la extrusión continua, el metal dentro de la matriz no se suelda bien con el metal en el extremo frontal de la palanquilla recién agregada.
Método de eliminación
Afilar las tijeras utilizadas para cortar los materiales sobrantes y enderezarlas.
2. Limpiar la cara final de la palanquilla para evitar la mezcla de aceite lubricante y objetos extraños.
3. Aumentar apropiadamente la temperatura de extrusión y extruir a una velocidad lenta y uniforme.
4. Diseñar y seleccionar razonablemente herramientas y matrices, materiales de matriz, ajuste dimensional, resistencia y dureza.
Ix. Rasguños y marcas
Causa de la ocurrencia
La razón principal es que cuando los productos se transportan lateralmente desde la mesa deslizante a la mesa de sierra de productos terminados, objetos duros sobresalen de la cama de enfriamiento y rayan los productos. Algunos casos también ocurren durante la carga y manipulación.
Método de eliminación
La banda de dimensionamiento del molde debe mecanizarse para que sea lisa y limpia, y la herramienta vacía del molde también debe mecanizarse para que sea lisa.
2. Al instalar el molde, se debe realizar una inspección cuidadosa para evitar el uso de moldes con grietas finas. Al diseñar moldes, se debe prestar atención al radio de los filetes.
3. Inspeccionar y pulir la banda de trabajo del molde de manera oportuna, y la dureza del molde debe ser uniforme.
4. Inspeccionar regularmente la cama de enfriamiento y la plataforma de almacenamiento de productos terminados. Deben ser lisas para evitar que cualquier protuberancia dura raye los productos. La ruta de guía se puede lubricar apropiadamente.
5. Al cargar materiales, se deben colocar espaciadores más blandos que los productos terminados. El transporte y la elevación deben realizarse de manera suave y cuidadosa.
X. Hendidura de metal
Causa de la ocurrencia
La razón principal es que la escoria de alúmina generada en la posición del cuchillo vacío de la matriz se adhiere al producto extruido, fluye hacia la mesa de descarga o la mesa deslizante, y es presionada en la superficie del material extruido por el rodillo. Durante el anodizado, el área donde se presiona el metal no forma una película de óxido ni hendiduras ni hoyos.
Método de eliminación
Suavizar la banda de dimensionamiento y acortar la longitud de la banda de dimensionamiento.
2. Ajustar el cuchillo vacío de la banda de dimensionamiento.
3. Alterar la disposición de los orificios de la matriz para evitar colocar la superficie plana del producto en la parte inferior en contacto con los rodillos tanto como sea posible, a fin de evitar que la escoria de alúmina se presione.
4. Limpiar a fondo la superficie y los extremos del lingote, y evitar las virutas de metal en el aceite lubricante.
Xi. Otros defectos superficiales
Causa de la ocurrencia
Las causas generadas durante el proceso de fundición. La composición química es desigual, con inclusiones metálicas, poros, inclusiones no metálicas, películas de óxido y estructura interna desigual del metal.
2. Causas generadas durante el proceso de extrusión. La temperatura y la deformación son desiguales, la velocidad de extrusión es demasiado rápida, el enfriamiento es desigual y la estructura en los puntos de contacto con el grafito y las manchas de aceite es desigual.
3. Razones relacionadas con las herramientas y los moldes. El diseño del molde es irrazonable, y la transición de las esquinas afiladas del molde no es suave. La herramienta vacía es demasiado pequeña y raya el metal. El procesamiento de la matriz es deficiente, hay rebabas y la superficie no es lisa. El tratamiento de nitruración no es bueno. La dureza de la superficie es desigual y la banda de trabajo no es lisa.
4. Razones relacionadas con el tratamiento de la superficie. La concentración de la solución del baño, la temperatura y la densidad de corriente son irrazonables, y el proceso de tratamiento de corrosión ácida o corrosión alcalina es inapropiado.
Método de eliminación
1. Controlar la composición química, optimizar el proceso de fundición, mejorar la purificación, refinar el tratamiento y homogeneizar el tratamiento.
2. Se requiere un enfriamiento rápido para el tratamiento de homogeneización de los lingotes.
3. Controlar razonablemente la temperatura y la velocidad de extrusión para asegurar una deformación uniforme y adoptar una longitud de lingote razonable.
4. Mejorar los métodos de diseño y fabricación de moldes, mejorar la dureza de la banda de trabajo de los moldes y reducir la rugosidad superficial.
5. Optimizar el proceso de tratamiento de nitruración.
6. Controlar estrictamente el proceso de tratamiento de la superficie para evitar daños secundarios o contaminación de la superficie durante la corrosión ácida o alcalina.
