铝合金型材表面产生条纹的原因和解决方法有哪些?
挤压铝型材的条纹缺陷种类比较多,形成因素也较复杂,下面例举一些常见条纹的产生原因及解决方法。
一、摩擦纹模具每次光模上机挤压后,纹路都不能一一对应,有轻有重。
主要原因在挤压过程中,型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起,构成一对热状态下的干摩擦副,且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内,金属质点受到至少来自两个方面的力的作用:摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力大于剪切力时,金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上,并将型材表面擦伤而形成摩擦纹。
解决办法1、调整模具工作带出口角α,使其在-1°~-3°范围内,这样可降低工作带粘着区高度,减小该区的摩擦力,增大滑动区;2、进行高效的模具氮化处理,使模具表面硬度保持在HV900
以上;工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力,减少摩擦纹。
二、组织条纹主要原因分析铸锭铸造组织不均匀,成分偏析,铸锭表皮下存在较严重的缺陷,铸锭的均匀比处理不充分等,在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀,从而使型材氧化后的着色能力不相同,形成组织条纹。
解决办法1、合理执行铸造工艺,消除或减轻组织偏析;2、铸锭表面车皮;3、认真进行铸锭均匀化处理。
三、金属亮纹在氧化白料中表现发亮,大多数情况下为笔直条状且宽度不定,在氧化着色料中该条纹呈浅色条状。
主要原因分析由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时,金属局部温度会上升很高,另外金属流动不均匀也会导致晶粒发生剧烈破碎,然后发生再结晶,致使该处组织发生变化,在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹,着色处理中致使型材着不上色或呈现浅色条纹。
解决办法1、合理设计模具结构;2、模具加工要注意工作带的过渡,防止出现工作带落差;3、保证模桥呈水滴形,消除棱角。
四、焊合条纹焊合条纹又称焊缝,笔直通长,在氧化白料中多呈现浅灰色,着色料中多显浅色。
主要原因分析1、模具分流孔设计过小;2、焊合室深度不够,不能保证有足够的压力;3、挤压时模具焊合室内铝料供应不足;4、挤压工艺不合理,润滑不当。
解决办法1、合理设计模具结构;2、注意挤压温度和挤压速度的协调;3、尽量减少润滑或不润滑。
上海擎隆铝业拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程,主要流程分为脱酯、沙磨机、水洗3个部分,这是一种高精度的工艺,只有具备纯金属质感的铝合金才可以承载这种工艺。拉丝是一种金属加工工艺。在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺.使其改变形状.尺寸的工具称为拉丝模. 胶黏剂在配制后因超过活性期,胶液部分凝聚所产生的在拉伸情况下成为丝状物的现象。 涂料在喷涂时雾化不好,致使涂料不能化为微细的雾滴而呈丝状喷出,所得的涂膜不能流平,出现了拉丝。原因是涂料施工黏度高,稀释剂溶解力差。宜选用适合的溶剂,调整到适宜施工黏度,使涂料在喷涂时能充分雾化,能流平,即可避免此弊病。金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程,其工艺主要流程分为脱酯、沙磨机、水洗3个部分。在拉丝制程中,阳极处理之后的特殊的皮膜技术,可以使金属表面生成一种含有该金属成分的皮膜层,清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽。 拉丝工艺介绍 拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。 直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。 乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。 波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。 旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。 螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。当然要先拉丝后电镀了。要在折弯等成型前,一般是平板拉丝。其实表面处理对基材的前处理有很高要求,不然表面处理后反而回放大基材的缺陷。要做到无风扇散热结构首先考虑的是机箱的材质,金银铜是公认最好的导热体,但价格成本也是公认的贵。在众多金属中铝是最普通也是导热系数仅低于金银铜,价格也为大众接受,是良好的导热体。采用铝拉丝工艺制作的机箱,它均衡的拉丝,可以让热量均衡的传导到机箱表面,形成有效的散热体达到良好的散热效果。
铝合金处理工艺
碱蚀工艺:由除油→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→氧化组成,即型材经除油后,在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂,然后经出光槽除去表面黑灰,即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀,型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的,一般需碱蚀12-15分钟。
酸蚀工艺:由除油→水洗→酸蚀→水洗→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→氧化组成。型材经除油后先酸蚀,后碱蚀,出光,完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀,去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。酸蚀产生的氟化物一般都有剧毒,处理更加困难。另外,酸蚀处理后,型材外观发黑发暗,尽管不得已延续了碱蚀和出光,可增亮一些,但仍然很暗,既增加了工序,又损失了光泽。
热挤压模具主要由挤压筒、压头、挤压顶头、垫块、凹磨和心棒(用于挤压管材)等主要部件组成。热挤压模具的失效,主要是破裂、磨损、冲刷腐蚀、过热和热疲劳裂纹等原因造成的。挤压模具的寿命与所挤压的材料、挤压比密切相关,当加工变形拉力大的金属材料或在高挤压比的情况下,凹模和心棒的寿命大为缩短。模具的润滑条件对模具寿命有很大的影响。在铝及铝合金材的挤压过程中,同样很需要使用润滑剂来降低金属与挤压筒壁、穿孔针以及模子表面之间的摩擦,减少它们之间的黏着与工模具的磨损。
过去由于新材料的研发等技术因素的限制,润滑剂的使用不当,往往会导致制品表面污染,以及润滑剂可能流入制品中心,形成更加明显的“挤压缩尾”。因此,在铝及铝合金棒材和型材的挤压中,多年来一直采用“无润滑挤压”。在管材及空心材挤压中也只是对模面及穿孔针表面进行润滑。近年来,世界各国为了能在挤压力有限的挤压机上挤压大且复杂的硬铝合金型材,同时也为了提高挤压速度以及获得组织性能较均匀的挤压材,对润滑挤压方法进行了较广泛的研究,并由于在工模具结构、润滑剂研究方面的突破,润滑挤压法有了很大的发展,应运而生了JONYE高温润滑剂。
特别是针对铝型材在高温挤压过程中,焊合质量问题,模具工作带会出现划痕等问题,喷涂JONYE高温润滑剂,常温状态下可防止工作带表面生锈,长时间预热期可保护工作带表面不发生脱碳和氧化,维持工作带表面的原始硬度,不产生软点和软带,挤压时可增加与模具间的润滑,减小与模具间的摩擦,避免模具阻滞和压塌,使产品生产更为畅顺,减小焊合质量问题,减小波纹的产生,提高产品的光滑度,防止粘结,避免粘模,粘铝,减小修理模具次数,延长模具使用时间.从而改善铝材加工黑线条情况,改善型材表面的焊合线质量问题,减小表面假接头,表面划伤,机械纹路,表面黑线,表面起手感凹凸现象。使焊合质量明显改善。