铝合金门窗优化的意思
铝合金门窗制造企业关于铝合金门窗优化的意思主要是二个成面:一个是窗型的优化(降低每平方米铝合金材料的重量),另一个是铝合金型材订料与下料的优化(提高铝合金材料的利用率)。核心就是降低铝合金材料在每平方米的制造成本。
如果从用户的角度考虑铝合金门窗优化的问题,就是设计师设计的门窗分类或分隔用户认为不尽合理,需要修改或调整。
一、颗粒吸附成因分析
1、挤压型材表面出现的颗粒状毛刺分为四种:
1)、空气尘埃吸附,燃煤铝棒加热炉产生的灰尘、铝屑、油污及水份凝结成颗粒附着在热的型材表面。
2)、铝棒中的杂质,如:精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。
3)、时效炉内的灰尘附着。
4)、铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出,使金属塑性降低,抗拉强度降低,产生颗粒状毛刺。
2、原因
1)、铝棒质量的影响
由于高温铸造,铸造速度快,冷却强度大,造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi,由于β相AlFeSi在合金中呈现针状组织,硬度高、塑性差,抗拉强度很低,在高温挤压时不仅会诱发挤压裂纹,而且会产生颗粒状毛刺,这种毛刺不易清理,手感强烈,颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾,在金相显微镜下观察,呈现灰褐色,成分中富含铁元素。
铝棒中的杂质影响,铝棒在熔铸过程中,精炼不充分,泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中,这些物质在挤压过程中,使金属的塑性和抗拉强度显著降低,极易产生颗粒状毛刺。
棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有这些铸棒缺陷有一个共同点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流动的不连续性,在挤压过程中,夹渣极易从基体中分离出来,通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝,并不断被流动的金属拉出,极易产生颗粒状毛刺。
2)、模具的影响
在挤压生产中,模具是在高温高压的状态下工作的,受压力和温度的影响,模具产生弹性变形。模具工作带由开始平行于挤压方向,受到压力后,工作带变形成为喇叭状,只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝,类似于车刀的刀屑瘤。在粘铝的形成过程中,不断有颗粒被型材带出,粘附在型材表面上,造成了"吸附颗粒"。随着粘铝的不断增大,模具产生瞬间回弹,就会形成咬痕缺陷。若粘铝堆积较多,不能被型材拉出,模具瞬间回弹时粘铝不脱落,就会形成型材的表面粗糙、亮条、型材撕裂、堵模等问题。模具的粘铝现象见图1。我们现在使用的挤压模具基本是平面模,在铸棒不剥皮的情况下,铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区,随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多,死区的杂质也在不断的变化,有一部分被正常流动的金属带出,堆积在工作带变形后的空间内。
有的被型材拉脱,形成了颗粒状毛刺。因此,模具是造成颗粒状毛刺的关键因素。另外工模具表面的粗糙度越高、工作带表面的硬度越低,也是造成粘铝,形成颗粒状毛刺原因之一。
3)、挤压工艺的影响
挤压中发现,挤压工艺参数的选择正确与否也是影响颗粒状毛刺的重要因素。经过现场观察,挤压温度、挤压速度过快颗粒毛刺就越多,原因温度高、速度快,型材流动速度增加模具变形的程度增加,金属的流动加快,金属的变形抗力相对减弱,更易形成粘铝现象;对大的挤压系数来说,金属的变形抗力相对增加了,死区相对增大,提高了形成粘铝的条件,形成"吸附颗粒"的概率增加;铸棒加热温度与模具温度之差过大,也易造成颗粒状毛刺问题。
4)、空气中的尘埃、水、油污等强烈附着于铝型材表面,原因是热的铝型材遇到灰尘后粘附,发生化学反应并产生胶状物质,在时效过程中又与炉中的灰尘结合,生成较大的颗粒状毛刺,在随后的氧化、电泳、喷涂过程中不易清除。
二、减少颗粒状毛刺的措施
1、提高铝棒质量,从源头抓起,对于表面质量要求高的型材,铸棒过程中要清洗炉膛,优选原料和辅料,如喷涂型材再制品禁止进入,选用优质铝锭等,加强铸造工艺过程控制,防止铸造缺陷等,提高金属高温塑性,减少发生颗粒状毛刺的几率。
2、狠抓模具质量,优化模具结构设计,较少死区金属流入,提高模具强度和刚度,减少模具挤压形变,采取合理的氮化工艺,提高工作带硬度和提高抛光质量,减少金属粘附。
3、优化工艺参数,不同的铝合金成分和型材断面,根据铝合金挤压原理,采用合理的挤压工艺温度,对挤压速度进行分段控制,减少棒温和模温的温度差,增大挤压筒与棒温差,可以进一步减少死区金属流入和铸棒表面金属氧化物和夹杂流入,从而减少夹渣和毛刺的出现。
4、对所有工作现场采取“5S”现场管理,提高环境质量,对铸棒表面清理,较少灰渣灰尘附着,杜绝"跑冒滴漏",及时清理型材表面的灰尘,尽可能减少灰尘附着。
从您给出的条件是不可能制作"关于尺寸优化的模板",请再补充信息.
呵呵,这么多规格呀,看似简单其实很难呀,计算量太大了,还是请其他高手支招吧.
1.前言
6082铝合金属于Al - Mg - Si系热处理可强化的铝合金,具有中等强度和良好的焊接性能和耐腐蚀性,主要被用于交通运输和结构工程上,如桥梁、起重机、屋顶构架、交通车和运输船等。
本文对6082铝合金应用于挤压型材生产进行了试验研究,以确定合适的熔铸和挤压工艺制度。
2.熔铸工艺
2.1化学成分
GB/T3190 -1996中6082铝合金化学成分见表1。
6082铝合金成分具有两个主要特点:第一,含有适量的Mn和Cr;第二,Mg、Si含量相对较高。其中,Mn、Cr等合金元素可阻碍挤压时和挤压后发生再结晶或再结晶晶粒长大,细化晶粒。但(Mn + Cr) 总量过高可能形成分别含Mn、Cr的粗大第二相,削弱Mg 2 Si相的沉淀强化效果,抵消其阻碍再结晶和细化晶粒的作用。同时,Mn、Cr元素会增大6082铝合金的淬火敏感性。且易在α(Al)相中产生严重的晶内偏析,造成挤压制品粗晶组织,降低型材氧化着色效果。对于Mg、Si成分,6082铝合金在Mg 2 Si强化的同时,通过增加适量过剩Si来促进强化。
因此,重点对Mn的含量进行试验确定:以Mn含量为0.6% ~0.65%及0.9% ~0.95%进行对比。发现Mn含量偏上限时,制品尾部粗晶组织较多,且力学性能偏低,所以对比确定Mn含量的优化范围为0. 6% ~0.65%。Cr的含量宜控制在0.15%以下,(Mn + Cr)总量控制在0.70% ~0.80%范围内。Mg 2 Si含量宜控制在1.5% ~ 1.6%,过剩Si含量控制在0.3%左右。
6082铝合金的实际成分控制范围见表2。
2.3工艺控制
由于6082铝合金最大的特点是含难熔金属Mn,Mn的适量存在易引起晶内偏析及固液区塑性降低,导致抗裂能力不足,故熔铸工艺主要需注意三点:第一,熔炼应注意控制温度在740 760℃间并搅拌均匀,保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。第二,铸造应考虑金属Mn增大了合金的粘度,使其流动性下降,影响了合金铸造性能。铸造速度要适当降低,控制在80 100mm/min范围内。第三,加大冷却强度,加快冷却速度,以利于消除晶内偏析现象。控制一次冷却强度,加大二次冷却强度以减少铸造时产生的应力集中,避免产生铸锭裂纹缺陷。冷却水压应控制在0. 1 ~0.3MPa范围内。
3.均匀化退火
6082铝合金变形抗力大,力学性能指标偏高。通过均匀化处理工艺改善合金组织,达到三个主要效果:充分固溶解Mg 2 Si相;消除晶内偏析;β(Al 9 Fe 2 Si 2 )相向α(Al 12 Fe 3 Si 2 )相转变,并细化含铁相粒子。
由于合金中Mn的存在可降低转变温度、缩短转变时间,且为保持合金挤压性能和挤压效应,采用中温均化工艺,即均匀化温度555 ~565℃;保温时间6h;冷却速度≥200℃/h。
4.挤压工艺
4.1铸锭加热方式
铸锭加热采用工频感应加热,这种加热方式的特点是加热时间短,在3min内即可达到500℃左右;温度控制准确,误差不超过±3℃。如果用电阻炉缓慢加热,将会导致Mg 2 Si相析出,影响强化效果。
4.2挤压
综合考虑6082铝合金的主要特点,结合实践生产制订挤压工艺如下:
(1)、6082合金变形抗力大,所以铸锭加热温度应偏上限(480 ~500℃)。
(2)、模具温度取460℃为宜,挤压筒温度为440 ~500℃。
(3)、挤压速度控制在7~11m/min的范围内;
(4)、要使合金主要强化相Mg 2 Si完全固溶,须保证淬火温度在500℃以上,因此型材挤压出口温度应控制在500 ~530℃范围内;
(5)、6082合金淬火敏感性高,要求淬火冷却强度大、冷却速度快,制品出前梁后必须立即进行在线淬火。对于壁厚2.5mm以下的型材可考虑用强风冷却淬火;壁厚2.5mm以上的型材必须用水雾淬火处理,须使温度迅速降到50℃以下。
(6)、6082铝合金型材拉伸矫直,应将拉伸率控制在1.0% ~2.0%范围内。挤压工艺参数见表3。
5.时效制度
时效是型材达到规定力学性能的最后一个环节,合理的时效制度既要保证产品的性能,又要考虑生产效率及生产成本。结合试验研究,6082型材最佳时效制度定为:时效温度170 ~ 180℃,保温时间8h,时效前型材的停放时间不超过8h。
6.结论
根据6082铝合金型材的特点和性能要求,上述工艺是比较合理的。在熔铸工艺中,6082铝合金成分控制重点在于Mn和Cr含量范围。Mn含量优化控制范围为0.6%~0. 65%,Cr的含量宜控制在0. 15% 以下,(Mn + Cr)总量控制在0.70% ~0.80% 范围内。Mg 2 Si含量宜控制在1.5% ~ 1.6%,过剩 Si含量控制在0.3%左右。在挤压工艺中,挤压出口温度和淬火效果控制则是保证产品性能的关键,应保证淬火温度在500℃以上,型材挤压出口温度应控制在500 ~530℃,淬火力求强度大、速度快。
铝合金门窗的使用效果好,性能优异,是目前比较主流的一种门窗产品,主要有以下特点:
1、颜色选择多,装饰效果好。铝合金门窗的框料经氨化着色处理,可着银白色、古铜色、暗红色等颜色,并可着上带色的花纹,用其制成的铝合金门窗,外观漂亮、表面光洁、色泽艳丽牢固,可以增强室内外立面的装饰效果。
2、水密性、气密性好。铝合金门窗具有良好的水密性和气密性,能在暴雨袭来的时候有效阻挡雨水侵入室内,还可以达到防风保暖的作用。
3、隔音效果好。铝合金门窗使用的是中空玻璃,隔音效果较强,防止室外的噪音干扰室内的宁静。
上面总结了几个铝合金门窗的特点,希望能让大家对铝合金门窗的有一个更深入的了解。
铝合金窗户是当下室内窗户装修的首选材料之一,以其优越的性能被广大消费者所喜爱,主要具有以下优点:
1、隔音隔热。铝合金窗户用的是铝型材和玻璃,通过密封五金配件和胶条组合而成的,能有效提高窗户的隔音性能,将噪音隔绝在窗外;其隔热性能也很强,夏天能保证空调的冷气不会快速流失,冬天能保证寒风不入侵室内。
2、经久耐用。铝合金窗户由于自重轻、强度高、加工装配精密、准确,因而开闭轻便灵活,无噪音,其氧化着色层不脱落、不褪色,经久耐用。
综上所述,铝合金窗户的隔音隔热效果好,而且非常耐用,是消费者的不二之选。
铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅2.8,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。
铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。
铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用!
铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方:
未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品.表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右。
1.2压铸铝合金
压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。
压铸铝成型工艺分:
1、压铸成型
2、粗抛光去合模余料
3、细抛光
另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。
压铸铝缺点:
每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高3~4倍左右。螺丝孔要求应大一点(直径4.5mm)连接力才稳定
适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。
2、铝型材通过四种表面处理方式(阳极氧化,电泳涂漆,静电喷塑,氟碳喷涂),可获得任意所需颜色及效果,并可达到门窗的室内外表面不同颜色,满足不同使用者对颜色效果的需求。
3、门窗整体长寿命设计,铝型材,五金配件,密封橡胶条等均具有较高的耐老化和耐腐蚀性能,尤其耐老化性能和开启的灵活性,远远优于塑钢门窗
4、所有材料均可回收再利用,属绿色建材环保产品,符合可持续发展的战略。
5、节能环保铝合金门窗,根据不同建筑风格及使用功能要求,可选择多种开启形式,如:平开式,内倾式,侧滑式,上悬式,中悬式,立轴回转式,推拉式,平开和内倾兼有的复合式等。
6、开启和锁紧灵活,经久耐用,每种产品,每一个使用动作都经过严格检验和测试,疲劳试验次数达10万次以上。
7、优越的保温性能,节能效果显著。根据需要,采用不同的断热铝型材及中空玻璃配置,可获得不同的传统系数K值,以满足不同地区的节能需求。
8、利用压力平衡原理设计有结构排水系统。
9、等强度穿条式断热铝型材。断热条的强度及热变形性能与铝型材相近,并采用先进的压纹复合工艺,保证断热型材具有足够的抗拉伸和抗剪切强度及抵御热变形能力。
10、窗体强度高,坚固耐用。抗风压变形能力强,{TodayHot}可用于高层公共建筑及民用住宅,且可做成较大规格。
11、精选优质五金配件,操作手柄人性化设计。方便灵活,美观舒适,坚固耐用
钝化的特点:
1)钝化处理后具有绝对不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值,使操作更方便;
2)由于钝化的过程属于无反应状态进行,钝化剂可反复添加使用,因此寿命更长、成本更经济。
3)钝化促使铝合金压铸件表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定,并且在空气中同时具有自行修复作用,因此与传统的涂防锈油的方法相比,钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。