當(dāng)*終產(chǎn)品的形狀確定好,選擇好了合適的鋁合金,擠壓模具制造已經(jīng)完成,就開始了實(shí)際擠壓過程的準(zhǔn)備工作就完成了。然后預(yù)熱鋁棒和擠壓工具,在擠壓過程中,鋁棒本來是固態(tài)的,但是在加熱爐中已經(jīng)變軟。鋁合金熔點(diǎn)約為660℃。擠壓加工過程典型的的加熱溫度一般大于375℃,并取決于金屬的擠壓狀況,可高達(dá)500℃。
實(shí)際的擠壓過程始于當(dāng)擠壓桿開始對(duì)盛錠內(nèi)的鋁棒進(jìn)行施加壓力時(shí)。不同的液壓機(jī)所設(shè)計(jì)的的擠壓力大小從100噸到15000噸不等,這個(gè)擠壓力就決定了擠壓機(jī)能生產(chǎn)的擠壓產(chǎn)品大小。擠壓產(chǎn)品規(guī)格由產(chǎn)品的*大的橫截面尺寸來表示的,有時(shí)也指產(chǎn)品的外接圓直徑。
當(dāng)擠壓剛剛開始,鋁棒受到模具的反作用力而變短、變粗,直到鋁棒的膨脹受到盛錠筒筒壁制約,然后,當(dāng)壓力繼續(xù)增加,柔軟的(仍然是固體)金屬?zèng)]有地方可流,開始從模具的成型孔被擠壓到模具的另一端出來,這就形成了型材。
當(dāng)加熱的鋁通過盛錠筒從模具擠出來時(shí)鋁棒的*心的金屬流動(dòng)要快于邊緣。如插圖中的黑色帶紋所示,邊緣的金屬被留在后面當(dāng)作殘余被去除。
擠壓速度取決于被擠壓的合金和模具出料孔形狀,用硬合金擠來擠復(fù)雜形狀材料,可能慢到每分鐘1-2英尺。而用軟合金擠壓簡(jiǎn)單形狀材料可達(dá)到每分鐘180英尺,甚至更快。
擠壓產(chǎn)品長(zhǎng)度取決于鋁棒和模具出料孔,一次不間斷的擠壓可擠壓出長(zhǎng)達(dá)200英尺的產(chǎn)品。*新的成型擠壓,當(dāng)擠壓出來的產(chǎn)品離開擠壓機(jī)時(shí)被放置在滑出臺(tái)上(相當(dāng)于輸送帶),根據(jù)合金的不同,擠壓出來的產(chǎn)品冷*方式:分為自然冷*,空氣或水冷*淬火。這是確保產(chǎn)品時(shí)效后金相性能關(guān)鍵的一步。然后擠壓產(chǎn)品被轉(zhuǎn)移到冷床上。
矯直
擠壓產(chǎn)品淬火(冷*)后,然后用拉伸機(jī)或矯直機(jī)來進(jìn)行調(diào)直和矯正扭擰(拉伸也被分類為擠壓后的冷加工)。*后由輸送裝置將產(chǎn)品輸向鋸切機(jī)。
鋸切
典型的成品鋸切是將產(chǎn)品鋸切為特定的商用長(zhǎng)度。圓盤鋸是當(dāng)今使用*為廣泛的,如同旋臂鋸機(jī)垂直將擠壓出來的長(zhǎng)料鋸開。也有鋸從型材上方切下來(如電動(dòng)斜切鋸)。也有用鋸臺(tái)的,鋸臺(tái)是帶有圓盤鋸片由下往上升起將產(chǎn)品鋸切的,然后鋸片再回到臺(tái)面底部進(jìn)行下一循環(huán)。
典型的成品圓盤鋸,直徑一般為16-20英寸,帶有100多個(gè)硬質(zhì)合金齒。大尺寸的鋸片用于大直徑的擠壓機(jī)。
自潤(rùn)滑鋸切機(jī)裝備有向鋸齒輸送潤(rùn)滑劑的系統(tǒng),這樣可以保證*佳的鋸切效率和鋸口表面。
自動(dòng)裝置壓料裝置將型材固定好以便鋸切,而鋸切碎屑被收集起來回收利用。
時(shí)效
一些擠壓產(chǎn)品需要通過時(shí)效以達(dá)到起*佳強(qiáng)度,因此也叫時(shí)效硬化。自然時(shí)效在室溫下進(jìn)行。人工時(shí)效則在時(shí)效爐內(nèi)進(jìn)行。學(xué)術(shù)而言是叫析出強(qiáng)化相熱處理。
當(dāng)型材從擠壓機(jī)擠出,型材成半固態(tài)狀態(tài)。但是很快當(dāng)其冷*或淬火(無論空冷或水冷)時(shí)很快成為固體。非熱處理強(qiáng)化鋁合金(如加入鎂或錳的鋁合金)通過自然時(shí)效和冷加工獲得強(qiáng)度??蔁崽幚韽?qiáng)化鋁合金(如加銅、鋅、鎂+硅的鋁合金)通過影響合金金相結(jié)構(gòu)的熱處理可獲得更好的強(qiáng)度和硬度。
另外,時(shí)效是使強(qiáng)化相粒子均勻析出,以獲得*大的屈服強(qiáng)度、硬度以及特殊合金的彈性。
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