알루미늄 합금 프로파일은 다양한 종류와 사양으로 생산되며, 여러 생산 공정, 복잡한 기술, 그리고 높은 요구 조건을 갖추고 있습니다. 주조, 압출, 열처리, 마무리, 표면 처리, 보관, 운송 및 포장 등 전체 생산 과정에서 다양한 결함이 불가피하게 발생합니다.
표면 결함의 원인 및 제거 방법:
1. 레이어링
원인:
주된 원인은 잉곳 표면에 오일과 먼지가 묻어 있거나, 압출 배럴 선단의 작동부가 심하게 마모되어 선단의 탄성 영역 주변에 더러운 금속이 쌓이는 것입니다. 이는 압출 중 탄성 영역의 슬라이딩 표면이 제품 주변으로 말려 들어가 형성됩니다. 일반적으로 제품 끝부분에 나타납니다. 심한 경우 중간 또는 제품 선단에도 나타날 수 있습니다. 또한 불합리한 다이 구멍 배열, 압출 배럴 내벽에 너무 가까운 위치, 압출 배럴 및 압출 패드의 과도한 마모 또는 변형 등이 층을 일으킬 수 있습니다.
제거 방법:
1) 잉곳 표면의 청결성을 향상시킵니다.
2) 압출 실린더와 금형의 표면 거칠기를 줄이고, 심하게 마모되어 허용 오차를 벗어난 압출 실린더와 압출 패드는 즉시 교체합니다.
3) 금형 설계를 개선하고 다이 구멍 위치를 압출 실린더 가장자리에서 최대한 멀리 떨어뜨립니다.
4) 압출 패드 직경과 압출 실린더 내경의 차이를 줄이고, 압출 실린더 라이닝에 남아 있는 더러운 금속을 줄입니다.
5) 압출 실린더의 라이닝을 그대로 유지하거나 개스킷을 사용하여 적절한 시기에 라이닝을 청소하세요.
6) 남은 재료를 잘라낸 후에는 깨끗이 청소해야 하며 윤활유가 들어가지 않도록 해야 합니다.
2. 거품이나 벗겨짐
원인:
원인은 주괴의 내부 구조에 헐거움, 기공, 내부 균열 등의 결함이 있거나, 충진 단계에서 압출 속도가 너무 빨라 배기가 잘 되지 않아 금속 제품 속으로 공기가 유입되기 때문입니다.
거품이나 벗겨짐이 발생하는 원인은 다음과 같습니다.
1) 압출 실린더와 압출 패드가 마모되어 허용 오차를 벗어났습니다.
2) 압출 실린더와 압출 패드가 너무 더럽고 기름, 습기, 흑연 등으로 얼룩져 있습니다.
3) 잉곳 표면에 깊은 삽자국이 너무 많거나, 잉곳 표면에 기공, 기포, 느슨한 조직, 기름 얼룩이 있습니다. 잉곳의 수소 함량이 높습니다.
4) 합금을 교체할 때 배럴을 청소하지 않았습니다.
5) 압출 실린더와 압출 잉곳의 온도가 너무 높습니다.
6) 잉곳 크기가 허용되는 음의 편차를 초과합니다.
7) 주괴가 너무 길고, 너무 빨리 채워지며, 주괴의 온도가 고르지 않습니다.
8) 다이 구멍 설계가 불합리합니다. 또는 남은 소재를 부적절하게 절단합니다.
제거 방법:
1) 정련, 탈가스 및 주조 수준을 향상시켜 주괴의 기공, 헐거움, 균열 및 기타 결함과 같은 결함을 방지합니다.
2) 압출 실린더와 압출 패드의 치수를 합리적으로 설계하고, 도구의 크기를 자주 확인하여 요구 사항을 충족하는지 확인하세요.
3) 압출 패드는 허용 오차를 벗어날 수 없습니다.
4) 합금을 교체할 때는 실린더를 철저히 청소해야 합니다.
5) 압출 및 충전 단계의 속도를 늦추십시오.
6) 압출 패드와 금형의 윤활을 줄이기 위해 도구와 주괴의 표면을 깨끗하고 매끄럽고 건조하게 유지하십시오.
7) 엄격한 작업, 잔여물의 정확한 절단 및 완전한 배기;
8) 잉곳 경사 가열 방식은 잉곳의 헤드 온도를 높이고 테일 온도를 낮추는 데 사용됩니다. 충전 시 헤드가 먼저 변형되고, 실린더 내부의 가스는 패드와 압출 실린더 벽 사이의 틈을 통해 서서히 배출됩니다.
9) 과도한 온도와 과도한 속도를 방지하기 위해 장비와 계측기를 자주 점검하세요.
10) 공구 및 금형을 합리적으로 설계, 제작하고, 가이드 구멍과 분배 구멍의 내부 경사각은 1°~3°가 되도록 설계합니다.
3. 압출 균열
원인:
균열 발생은 압출 공정 중 금속의 응력 및 유동과 관련이 있습니다. 표면 주기 균열을 예로 들면, 금형 형상의 제약과 접촉 마찰의 영향이 블랭크 표면의 유동을 방해합니다. 제품 중앙의 유동 속도는 외부 금속의 유동 속도보다 빠르기 때문에 외부 금속은 추가적인 인장 응력을 받고, 중앙은 추가적인 압축 응력을 받습니다. 추가적인 응력의 발생은 변형 영역의 기본 응력 상태를 변화시켜, 표면층의 축 방향 작용 응력(기본 응력과 추가적인 응력의 중첩)이 인장 응력이 될 수 있습니다. 이 인장 응력이 금속의 실제 파괴 강도 한계에 도달하면 표면에 안쪽으로 확장되는 균열이 나타나며, 그 모양은 변형 영역을 통과하는 금속의 속도와 관련이 있습니다.
제거 방법:
1) 합금 조성이 규정된 요구 사항을 충족하는지 확인하고, 잉곳의 품질을 개선하고, 잉곳 내 가소성 저하를 유발하는 불순물 함량을 최소화하고, 고마그네슘 합금의 나트륨 함량을 최소화합니다.
2) 각종 가열 및 압출 규격을 엄격히 준수하고, 제품의 재질 및 특성에 따라 압출 온도와 속도를 합리적으로 제어합니다.
3) 금형 설계를 개선하고, 금형 사이징 벨트 길이를 적절히 늘리고, 단면 모서리의 필렛 반경을 적절히 증가시키십시오. 특히, 금형 브리지, 납땜 스테이션 챔버, 그리고 모서리 반경의 설계가 합리적이어야 합니다.
4) 잉곳의 균질화 효과를 높이고 합금의 가소성과 균일성을 향상시킵니다.
5) 조건이 허락한다면 윤활 압출, 원뿔형 압출 또는 역압출과 같은 방법을 사용하여 불균일한 변형을 줄이십시오.
6) 정기적으로 계측기 및 장비를 점검하여 정상적으로 작동하는지 확인하세요.
4. 오렌지 껍질
원인:
주된 이유는 제품 내부 구조에 거친 입자가 있기 때문입니다. 일반적으로 입자가 거칠수록 더욱 눈에 띄며, 특히 신장률이 클 경우 이러한 오렌지필 결함이 발생할 가능성이 더 높습니다.
예방 방법:
오렌지필 결함 발생을 방지하기 위해서는 적절한 압출 온도와 압출 속도를 선택하고 연신율을 조절하는 것이 가장 중요합니다. 또한, 잉곳의 내부 구조를 개선하고 조대립을 방지해야 합니다.
5. 검은 반점
원인:
주된 이유는 프로파일의 두꺼운 벽 부분과 내열 펠트(또는 흑연 스트립)가 접촉하는 지점의 냉각 속도가 다른 곳보다 훨씬 느리고 고용체 농도도 현저히 낮기 때문입니다. 따라서 내부 구조가 다르고 외관이 어두운 색을 띠게 됩니다.
제거 방법:
주요 방법은 배출 테이블의 냉각을 강화하고 슬라이딩 테이블과 냉각베드에 도달할 때 한곳에 멈추지 않도록 하여 제품이 내열펠트와 다양한 위치에서 접촉하도록 하여 불균일한 냉각 조건을 개선하는 것입니다.
6. 티슈 스트라이프
원인:
압출 부품의 불균일한 구조와 구성으로 인해 압출 방향으로 띠 모양의 선이 제품에 나타납니다. 일반적으로 벽 두께가 변하는 부위에 나타납니다. 이는 부식이나 양극산화 처리로 인해 발생할 수 있습니다. 부식 온도가 변하면 띠 모양이 사라지거나 폭과 모양이 변할 수 있습니다. 이는 잉곳의 거시적 또는 미세적 구조가 불균일하거나, 잉곳의 균질화가 불충분하거나, 압출 제품 가공에 적합한 가열 시스템이 부적절하기 때문입니다.
제거 방법:
1) 조립질 잉곳을 사용하지 않기 위해 잉곳을 정제해야 합니다.
2) 금형을 개량하고 가이드 캐비티의 적절한 형상을 선택하고 가이드 캐비티 또는 금형 사이징 벨트를 다듬습니다.
7. 종방향 용접선
원인:
이는 주로 압출 다이에서 금속 흐름의 용접 부분과 다른 금속 부분 사이의 구조적 차이로 인해 발생합니다. 또는 압출 중 금형 용접 캐비티에 알루미늄 공급이 부족하여 발생할 수도 있습니다.
제거 방법:
1) 분할형 금형의 브리지 구조 및 용접 캐비티 설계를 개선합니다. 예를 들어, 분할 비율(분할 구멍 면적과 압출 제품 면적의 비율)과 용접 캐비티 깊이를 조정합니다.
2) 일정한 압출 비율을 확보하기 위해 압출 온도와 압출 속도의 균형에 주의하세요.
3) 표면에 오일 얼룩이 있는 주조 체인은 사용하지 마십시오. 이는 윤활제 및 이물질이 용접 조인트에 섞이는 것을 방지하기 위함입니다.
4) 압출 실린더와 압출 패드에 오일을 바르지 말고 깨끗하게 유지하세요.
5) 남은 재료의 길이를 적절히 늘립니다.
8. 수평 용접선 또는 정지 표시
원인:
주된 이유는 연속 압출 중에 금형 내의 금속이 새로 추가된 빌렛의 앞부분 금속과 제대로 용접되지 않기 때문입니다.
제거 방법:
1) 남은 재료를 자르는 데 사용한 가위의 칼날을 날카롭게 하고 곧게 펴줍니다.
2) 빌릿의 끝면을 깨끗이 청소하여 윤활유와 이물질이 섞이는 것을 방지합니다.
3) 압출온도를 적절히 높이고, 천천히 고르게 압출합니다.
4) 공구금형, 금형재료, 치수조화, 강도 및 경도 등을 합리적으로 설계하고 선정한다.
9. 긁힘, 긁힘
원인:
주된 이유는 제품을 슬라이드 아웃 테이블에서 완제품 절단 테이블로 수평으로 운반할 때, 냉각대에서 딱딱한 물체가 튀어나와 제품에 흠집이 생기기 때문입니다. 이러한 흠집은 적재 및 운반 과정에서 발생하는 경우도 있습니다.
제거 방법:
1) 금형 사이징 벨트는 매끄럽고 깨끗해야 하며, 금형 비우기 도구도 매끄러워야 합니다.
2) 금형 설치 시 균열이 작은 금형을 사용하지 않도록 주의 깊게 확인하십시오. 금형 설계 시 필렛 반경에 유의하십시오.
3) 금형 작업 벨트를 신속히 점검하고 연마하십시오. 금형 경도는 균일해야 합니다.
4) 냉각대와 완제품 보관 테이블을 자주 점검하십시오. 단단한 돌출부가 제품을 긁지 않도록 매끈해야 합니다. 가이드 경로는 적절히 윤활 처리되어 있어야 합니다.
5) 적재 시에는 완제품보다 부드러운 스페이서를 끼워야 하며, 운반 및 들어올리기는 부드럽고 조심스럽게 이루어져야 합니다.
10. 금속 프레싱
원인:
주된 이유는 금형의 빈 나이프 위치에서 생성된 알루미나 슬래그가 압출물에 부착되어 배출 테이블이나 슬라이드 아웃 테이블로 흘러들어가 롤러에 의해 압출물 표면에 압착되기 때문입니다. 양극 산화 처리 과정에서 금속이 압착되는 부분에는 산화막이나 압흔, 또는 피트가 형성되지 않습니다.
제거 방법:
1) 사이즈 벨트를 매끄럽게 하고, 사이즈 벨트의 길이를 짧게 합니다.
2) 사이징 벨트의 빈 칼날을 조정합니다.
3) 다이 구멍의 배치를 변경하고 제품의 평평한 표면이 롤러 아래에 있고 롤러와 접촉하지 않도록 하여 알루미나 슬래그가 눌려 들어가는 것을 방지합니다.
4) 잉곳 표면과 끝부분을 깨끗이 닦고 윤활유에 금속 부스러기가 들어가지 않도록 주의하세요.
11. 기타 표면 결함
원인:
1) 용해 및 주조 공정 중 화학 조성이 불균일하고, 금속 개재물, 기공, 비금속 개재물이 존재하며, 산화 피막이나 금속의 내부 구조가 불균일합니다.
2) 압출 공정 중 온도와 변형이 불균일하고, 압출 속도가 너무 빠르며, 냉각이 불균일하고, 흑연과 오일의 접촉으로 인해 구조가 불균일합니다.
3) 금형 설계가 불합리하고 금형의 날카로운 모서리 사이의 전환이 매끄럽지 않습니다. 빈 칼날이 너무 작아 금속에 흠집을 내고, 금형 가공이 불량하고 버가 있으며 매끄럽지 않습니다. 질화 처리도 불량합니다. 표면 경도가 고르지 않고 작업 벨트가 매끄럽지 않습니다.
4) 표면처리 공정 중 욕조액 농도, 온도, 전류밀도가 적절하지 않고, 산부식이나 알칼리부식 처리 공정이 부적절하다.
제거 방법:
1) 화학성분을 제어하고, 주조공정을 최적화하며, 정제, 정밀화, 균질화를 강화합니다.
2) 잉곳 균질화 공정에는 빠른 냉각이 필요합니다.
3) 압출 온도와 속도를 합리적으로 조절하여 균일한 변형을 보장하고 적당한 잉곳 길이를 사용합니다.
4) 금형의 설계 및 제조방법을 개선하고, 금형 가공벨트의 경도를 높이고, 표면 거칠기를 줄입니다.
5) 질화 공정을 최적화합니다.
6) 산부식이나 알칼리부식 시 표면의 2차 손상이나 오염을 방지하기 위해 표면처리 공정을 엄격히 관리합니다.
MAT Aluminum의 May Jiang이 편집함
게시 시간: 2024년 8월 28일
