1. 소개
금형은 알루미늄 프로파일 압출을위한 핵심 도구입니다. 프로파일 압출 과정에서 금형은 고온, 고압 및 높은 마찰을 견딜 수 있어야합니다. 장기 사용 중에는 곰팡이 마모, 플라스틱 변형 및 피로 손상이 발생합니다. 심각한 경우 곰팡이 파손이 발생할 수 있습니다.
2. 곰팡이의 고장 형태와 원인
2.1 마모 실패
마모는 압출 다이의 고장으로 이어지는 주요 형태이며, 이로 인해 알루미늄 프로파일의 크기가 순서 부족하고 표면 품질이 감소하게됩니다. 압출 동안, 알루미늄 프로파일은 윤활 처리없이 고온 및 고압 하에서 압출 물질을 통해 금형 공동의 열린 부분을 충족시킨다. 한쪽은 캘리퍼 스트립의 평면과 직접 접촉하고 다른 쪽은 미끄러 져 나옵니다. 공동의 표면과 캘리퍼 벨트의 표면은 마모와 실패를받습니다. 동시에, 금형의 마찰 공정 동안, 일부 빌렛 메탈은 금형의 작동 표면에 부착되어 곰팡이의 형상이 변경되고 사용될 수 없으며 마모 실패로 간주됩니다. 절단 가장자리, 둥근 가장자리, 평면 싱킹, 표면 그루브, 껍질 등의 패시베이션 형태로 표현됩니다.
다이 마모의 특정 형태는 마찰 과정의 속도, 예를 들어 다이 재료의 화학적 조성 및 기계적 특성, 가공 빌릿, 다이 및 빌릿의 표면 거칠기 및 압력과 같은 많은 요인과 관련이 있습니다. 압출 과정에서 온도 및 속도. 알루미늄 압출 금형의 마모는 주로 열 마모, 열 마모는 마찰, 온도 상승 및 금형 공동 연동의 표면으로 인한 금속 표면 연화로 인해 발생합니다. 금형 공동의 표면이 고온에서 연화 된 후에는 내마모성이 크게 줄어 듭니다. 열 마모 과정에서 온도는 열 마모에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 온도가 높을수록 열 마모가 더 심각합니다.
2.2 플라스틱 변형
알루미늄 프로파일 압출 다이의 플라스틱 변형은 다이 금속 물질의 생성 공정이다.
압출 다이는 작동 할 때 압출 금속으로 오랫동안 압출 된 금속으로 고온, 고압 및 높은 마찰 상태이기 때문에 다이의 표면 온도가 증가하고 연화를 유발합니다.
매우 높은 하중 조건에서 많은 양의 플라스틱 변형이 발생하여 작업 벨트가 타원을 붕괴 시키거나 생성하며 생산 된 제품의 모양이 변경됩니다. 금형이 균열을 생성하지 않더라도 알루미늄 프로파일의 치수 정확도를 보장 할 수 없기 때문에 실패합니다.
또한, 압출 다이의 표면은 반복 가열 및 냉각으로 인한 온도 차이를 겪고, 이는 표면의 긴장과 압축의 번갈아 가며 열 응력을 발산한다. 동시에, 미세 구조는 또한 다양한 정도로 변환을 겪는다. 이 결합 된 효과에서는 곰팡이 마모 및 표면 플라스틱 변형이 발생합니다.
2.3 피로 손상
열 피로 손상은 또한 가장 일반적인 형태의 곰팡이 고장 중 하나입니다. 가열 된 알루미늄로드가 압출 다이의 표면과 접촉하면 알루미늄로드의 표면 온도가 내부 온도보다 훨씬 빠르게 상승하고 팽창으로 인해 표면에서 압축 응력이 생성됩니다.
동시에, 금형 표면의 항복 강도는 온도의 증가로 인해 감소합니다. 압력의 증가가 상응하는 온도에서 표면 금속의 항복 강도를 초과 할 때, 플라스틱 압축 변형이 표면에 나타납니다. 프로파일이 금형을 떠나면 표면 온도가 감소합니다. 그러나 프로파일 내부의 온도가 여전히 높으면 인장 변형이 형성됩니다.
유사하게, 인장 응력의 증가가 프로파일 표면의 항복 강도를 초과 할 때, 플라스틱 인장 변형이 발생할 것이다. 금형의 국소 변형이 탄성 한계를 초과하여 플라스틱 변형 영역으로 유입 될 때, 작은 플라스틱 균주의 점진적 축적은 피로 균열을 형성 할 수있다.
따라서 곰팡이의 피로 손상을 방지하거나 줄이기 위해 적절한 재료를 선택해야하며 적절한 열처리 시스템을 채택해야합니다. 동시에 금형의 사용 환경을 개선하는 데주의를 기울여야합니다.
2.4 곰팡이 파손
실제 생산에서 균열은 금형의 특정 부분에 분포됩니다. 특정 서비스 기간이 지나면 작은 균열이 생성되고 점차 깊이가 커집니다. 균열이 특정 크기로 확장 된 후에는 금형의 하중 기반 용량이 심하게 약화되어 골절이 발생합니다. 또는 곰팡이의 원래 열처리 및 가공 중에 이미 미세 균열이 발생하여 곰팡이가 사용하는 동안 조기 균열을 쉽게 확장하고 유발할 수 있습니다.
설계 측면에서, 고장의 주된 이유는 금형 강도 설계와 전환시 필렛 반경의 선택 때문입니다. 제조 측면에서, 주된 이유는 재료 사전 검사 및 가공 중 표면 거칠기 및 손상에 대한 관심뿐만 아니라 열처리 및 표면 처리 품질의 영향입니다.
사용하는 동안, 압출 속도 및 금속 변형 흐름의 제어뿐만 아니라 곰팡이 예열, 압출 비 및 잉곳 온도의 제어에주의를 기울여야한다.
3. 곰팡이 수명의 개선
알루미늄 프로파일의 생산에서 금형 비용은 프로파일 압출 생산 비용의 상당 부분을 차지합니다.
금형의 품질은 또한 제품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 프로파일 압출 생산에서 압출 금형의 작업 조건은 매우 가혹하기 때문에, 설계 및 재료 선택에서 곰팡이의 최종 생산 및 후속 사용 및 유지 보수에 이르기까지 금형을 엄격히 제어해야합니다.
특히 생산 공정에서 금형은 열 안정성, 열 피로, 열 내마모성 및 곰팡이의 서비스 수명을 연장하고 생산 비용을 줄이기에 충분한 인성을 가져야합니다.
3.1 곰팡이 재료 선택
알루미늄 프로파일의 압출 공정은 고온, 고 부하 처리 공정이며, 알루미늄 압출 다이는 매우 가혹한 사용 조건에 노출된다.
압출 다이는 고온이 적용되며 국소 표면 온도는 섭씨 600도에 도달 할 수 있습니다. 압출 다이의 표면은 반복적으로 가열되고 냉각되어 열 피로를 유발합니다.
알루미늄 합금을 압출 할 때, 금형은 높은 압축, 굽힘 및 전단 응력을 견딜 수 있어야하므로 접착제 마모와 연마적인 마모가 발생합니다.
압출 다이의 작업 조건에 따라, 재료의 필요한 특성을 결정할 수있다.
우선, 자료에는 프로세스 성능이 우수해야합니다. 재료는 제련, 단조, 공정 및 열 처리가 쉬워야합니다. 또한, 재료는 강도와 경도가 높아야합니다. 압출 다이는 일반적으로 고온과 고압에서 작동합니다. 알루미늄 합금을 압출 할 때, 실온에서 다이 물질의 인장 강도는 1500mpa보다 큰 것이 필요하다.
내열성이 높을 필요가 있습니다. 즉, 압출 동안 고온에서 기계적 부하에 저항하는 능력이 필요합니다. 스트레스 조건 또는 충격 하중 하에서 곰팡이가 취성 골절로부터 막히지 않도록 정상 온도 및 고온에서 충격 강인성과 골절 강인 값이 높아야합니다.
내마모성이 높을 필요가 있어야합니다. 즉, 표면은 장기 고온, 고압 및 윤활제에서 마모에 저항하는 능력이 있어야합니다. 특히 알루미늄 합금을 압출 할 때 금속 접착력 및 마모에 저항하는 능력이 있습니다.
공구의 전체 단면에서 높은 균일 한 기계적 특성을 보장하기 위해서는 우수한 경화성이 필요합니다.
도구 금형의 작동 표면에서 열을 빠르게 소산하기 위해 높은 열전도율이 필요합니다. 국부적 인 압도 또는 압출 된 공작물 및 곰팡이 자체의 기계적 강도의 과도한 손실을 방지합니다.
반복적 인 순환 응력에 대한 강한 저항력이 필요합니다. 즉, 조기 피로 손상을 방지하기 위해 높은 지속 강도가 필요합니다. 또한 특정 부식 저항과 좋은 질화 성 특성이 필요합니다.
3.2 곰팡이의 합리적인 설계
금형의 합리적인 설계는 서비스 수명을 연장하는 데 중요한 부분입니다. 올바르게 설계된 곰팡이 구조는 정상적인 사용 조건에서 충격 파열 및 응력 농도의 가능성이 없도록해야합니다. 따라서 곰팡이를 설계 할 때는 각 부품의 스트레스를 만들고 날카로운 모서리, 오목한 모서리, 벽 두께 차이, 평평한 넓은 얇은 벽면 등을 피하기 위해주의를 기울여 과도한 응력 집중을 피하십시오. 그런 다음 사용하는 동안 열처리 변형, 균열 및 부서지기 쉬운 골절 또는 조기 뜨거운 균열을 일으키는 반면, 표준화 된 설계는 또한 곰팡이의 저장 및 유지 보수의 교환에 도움이됩니다.
3.3 열처리 및 표면 처리의 질 향상
압출의 서비스 수명은 주로 열처리의 질에 달려 있습니다. 따라서, 곰팡이의 서비스 수명을 향상시키기 위해서는 강화 및 표면 강화 처리뿐만 아니라 고급 열처리 방법 및 열처리 공정이 특히 중요하다.
동시에, 열처리 및 표면 강화 공정은 열처리 결함을 방지하기 위해 엄격하게 제어됩니다. 담금질 및 템퍼링 공정 매개 변수 조정, 전처리 수, 안정화 처리 및 템퍼링, 온도 제어, 난방 및 냉각 강도에주의를 기울이고 새로운 담금질 매체를 사용하고 새로운 공정 및 치료 강화 및 다양한 표면 강화와 같은 새로운 장비를 연구합니다. 처리는 곰팡이의 서비스 수명을 향상시키는 데 도움이됩니다.
3.4 곰팡이 제조의 품질 향상
금형 가공 동안 일반적인 처리 방법에는 기계적 처리, 와이어 절단, 전기 방전 처리 등이 포함됩니다. 기계적 처리는 금형 처리 공정에서 필수적이고 중요한 프로세스입니다. 금형의 외관 크기를 변화시킬뿐만 아니라 프로파일의 품질과 금형의 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.
다이 홀의 와이어 절단은 금형 처리에서 널리 사용되는 공정 방법입니다. 처리 효율성과 처리 정확도를 향상 시키지만 특별한 문제도 제공합니다. 예를 들어, 와이어 절단으로 처리 된 금형이 템퍼링, 슬래그, 필링 등없이 생산에 직접 사용되는 경우, 곰팡이의 서비스 수명이 줄어 듭니다. 따라서, 와이어 절단 후 금형의 충분한 템퍼링은 표면 인장 응력 상태를 개선하고, 잔류 응력을 줄이며, 금형의 서비스 수명을 증가시킬 수 있습니다.
응력 농도는 곰팡이 골절의 주요 원인입니다. 드로잉 설계에 의해 허용되는 범위 내에서 와이어 절단 와이어의 직경이 클수록 좋습니다. 이는 처리 효율을 향상시키는 데 도움이 될뿐만 아니라 응력 집중의 발생을 방지하기 위해 응력 분포를 크게 향상시킵니다.
전기 방전 가공은 배출 중에 생성 된 재료 기화, 용융 및 가공 유체 증발의 중첩에 의해 수행되는 일종의 전기 부식 가공입니다. 문제는 가공 유체에서 가열 및 냉각의 열과 가공 유체의 전기 화학 작용으로 인해 변형 된 층이 가공 부분에 형성되어 변형 및 응력을 생성한다는 것입니다. 오일의 경우, 탄소 원자는 오일 확산의 연소로 인해 분해되어 공작물에 기차를 섭취했습니다. 열 응력이 증가하면 악화 된 층이 부서지기 쉬워지고 균열이 발생하기 쉽습니다. 동시에, 잔류 응력이 형성되고 공작물에 부착된다. 이로 인해 피로 강도, 골절 가속화, 응력 부식 및 기타 현상이 감소합니다. 따라서 처리 과정에서 위의 문제를 피하고 처리 품질을 향상 시키려고 노력해야합니다.
3.5 작업 조건 및 압출 공정 조건을 개선합니다
압출 다이의 작업 조건은 매우 열악하며 작업 환경도 매우 나쁩니다. 따라서 압출 공정 방법 및 프로세스 매개 변수를 개선하고 작업 조건 및 작업 환경을 개선하는 것이 다이의 수명을 향상시키는 데 도움이됩니다. 따라서 압출 전에 압출 계획을 신중하게 공식화하고 최상의 장비 시스템 및 재료 사양을 선택하고 최상의 압출 공정 매개 변수 (예 : 압출 온도, 속도, 압출 계수 및 압출 압력 등)를 공식화하고 개선해야합니다. 압출 중 작업 환경 (예 : 수냉 또는 질소 냉각, 충분한 윤활 등), 곰팡이의 작동 부담을 줄이고 (예 : 압출 압력 감소, 냉기 열 감소 및 교대. 로드 등), 프로세스 운영 절차 및 안전한 사용 절차를 설정하고 개선합니다.
4 결론
알루미늄 산업 트렌드의 개발로 최근 몇 년 동안 모든 사람들은 효율성을 향상시키고 비용을 절약하며 혜택을 증가시키기 위해 더 나은 개발 모델을 찾고 있습니다. 압출 다이는 의심 할 여지없이 알루미늄 프로파일의 생산을위한 중요한 제어 노드입니다.
알루미늄 압출 다이의 수명에 영향을 미치는 많은 요인이 있습니다. 다이의 구조 설계 및 강도, 다이 재료, 감기 및 열 처리 및 전기 처리 기술, 열처리 및 표면 처리 기술과 같은 내부 요인 외에도 압출 공정 및 사용 조건, 다이 유지 보수 및 수리, 압출이 있습니다. 제품 자재 특성 및 형태, 사양 및 과학적 관리.
동시에, 영향을 미치는 요인은 단일이 아니라 복잡한 다중 요소 포괄적 인 문제이며, 수명을 향상시키는 것은 또한 프로세스의 실제 생산 및 사용에서 체계적인 문제이기도합니다. 설계를 최적화해야합니다. 곰팡이 처리, 유지 보수 및 제어의 기타 주요 측면을 사용한 다음 곰팡이의 서비스 수명을 개선하고 생산 비용을 줄이며 생산 효율성을 향상시킵니다.
Mat Aluminum에서 May Jiang에 의해 편집 됨
후 시간 : 8 월 14-2024 년
