铝挤材毛刺及震痕形成的原因
毛刺和震痕是在铝挤压型材生产中常见的重要缺陷。毛刺一般不直观,如果不仔细观察或手摸较难发现;震痕则常出现在颗粒相对集中的铝型材表面。它们的危害主要是,在氧化电泳、喷涂铝型材的过程中,很难将其去除掉,严重影响铝型材的表面美观,造成铝型材废品。一般厂家对表面处理为喷粉(漆)型材全部经喷砂处理后,再进行喷粉(漆),效果较好;但氧化光面电泳料处理起来就很棘手,给铝型材挤压工序造成极大的困扰。
毛刺和震痕的的专业术语叫“吸附颗粒”。“毛刺”一般呈不规则分布在铝型材表面,在挤压过程中形成的工作带前后粘铝,在铝型材挤压生产时不断有“毛刺”被型材带出;“毛刺”用风吹或擦拭,大部分的可以去掉。而“震痕”,由于模具空刀位的粘铝,在型材震动或模具瞬间回弹时瞬间被拉出,这些颗粒几乎在同一截面上或深或浅的镶在型材上,所以用擦拭的方法是难以消除!
“毛刺”其对一般传统色号影响不大,但现在新色号不断的推出,尤其高光表面处理型材越来越多,表面要求越来越高,无论是电泳型材、喷涂型材,还是氟碳喷涂型材。“毛刺”用手摸可以感觉到在型材表面上滑动。但有一部分由于静电仍吸附在型材表面上,经时效处理后,这些“毛刺”更加紧密粘附在型材表面。
而“震痕”在型材表面预处理工序中,因“毛刺”镶在型材上,形成表面粗糙,甚至有刺手的感觉。只有极少可以去除掉的,则形成凹点。无法除掉的则形成凸点,由于“毛刺”密集,且几乎在同一截面上。如表面处理为氧化的话,通常判为废品。如表面处理为喷涂(粉),可以通过砂纸磨平的方法修补。
另外“毛刺”和“震痕”产生与挤压模具模具设计是否合理、挤压参数选择是否恰当、铸棒的缺陷,都有可能在模腔内形成粘铝条件,最终形成“毛刺”和“震痕”的现象。
铝挤材毛刺及震痕的解决措施:
1、铝型材挤压时要选择合适的孔数及机型。根据型材的外接圆直径、壁厚、单重、挤压比大小、现有的机型等选择最佳模具规格,降低形成粘铝的条件,减少形成“毛刺”或“震痕”的概率;
2、提高铝挤压模具的强度。在实际生产中,模具弹性变形量越大,形成“毛刺”或“震痕”可能性越大。如多孔模,分流孔多且密,相应降低模具的强度;又如长悬臂的模具等。在设计模具时,尽可能提高模具刚度、强度,以达到减少模具在生产时的弹性变形量,选择最佳参数值在确定工作带的长短、模颈、焊合室形式、空刀的放量、分流孔大小等,都要考虑。
另外前垫的厚度,及其内孔的形式,必须对模具形成有效的支撑也同样重要,在实际生产中证明:前垫做一件式优于做两件式(图2)!达到减少模具弹性形变的目的,对减少“毛刺”“震痕”效果相当明显!
3、减少模具的死区。模具在制造过程中,要求模具内腔的面与面的过度、R位与面的过度等避免尖角存在;金属流动的摩擦面要求平滑等。
4、模具表面的粗糙度、工作带的平行度、工作带表面的硬度等,也会形成粘铝的条件。模具氮化前必须对模具内腔、工作带的平滑度,工作带的平行度等进行检查,并进行修整、然后进行喷砂、抛光等,以达到提高模具的平滑度。经过氮化后,提高表面硬度后,将进一步提高模具的平滑度。
5、装模前,模具抛光后,并在模具散件的配合面、焊合室喷防锈剂。
6、装模时,必须将螺栓锁紧。
毛刺及震痕对铸棒质量的影响
1、疏松是在晶界及枝晶网络出现的宏观和微观的分散性缩孔,在枝晶间呈三角形孔洞,断口组织不致密,可能往往伴有气孔、夹渣等,在挤压生产中很难与金属焊合,从而以形成粘铝现象。
2、夹渣是混入铸棒的熔渣、氧化皮或其他杂质,也叫夹杂。凹陷于基体,将破坏铸棒的连续性。在挤压过程中,夹渣通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝。
3、晶粒粗大是当熔体金属过热或铸造温度过高时。在铸棒中易出现的粗大晶粒组织,并伴有晶间裂纹,使金属不连续,在挤压生产中,也易产生粘铝问题;
解决措施:
1、在铝合金铸棒的铸造过程中,采用细化晶粒工艺,采取有效的技术措施减少铸棒的夹渣、疏松、晶粒粗大等缺陷,对铸棒进行均匀化处理。
2、另外,加强对铝合金铸棒的低倍组织分析,进行质量监控,减少有缺陷铸棒的投入使用。
3、高端产品使用专用铝合金铸棒,能提高成品率,减少上机模具数量。
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