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工业铝型材是怎么生产的?动画演示铝型材挤压

工业铝型材的截面形状千奇百怪,应用领域也非常广泛。而其他金属材质就不能达到这样的效果。那它是如何做到的呢?首先看一下铝的主要特性:


1、 可成型性,铝具有特定的拉伸强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率,决定了铝的可成型性。


2、 可回收性:铝具有极高的可回收性,再生铝和原生铝几乎没什么分别,回收费用低廉,是非常环保的材料。


3、 其他特性:铝无毒,不燃烧。


这些特性都是工业铝型材能被广泛应用的基础。那么铝型材是如何成型的呢?


1、 首先是铝棒铸造:铝锭加热熔化,加入一定量的合金元素(镁、硅),由铸造机铸造成一根根直径不同的圆棒。


2、 铝型材挤压:铝棒先加热到一定的温度,达到铝液化的临界点,然后切割、热剪,送挤压机挤压,通过模具挤压出想要的截面形状。然后,淬火,淬火的方式有风冷和水冷。风冷出来的状态就是T5,水冷的状态是T6。


3、 型材挤出后的加工处理:牵引机将型材引出,达到所需长度由热切锯锯断,由移动冷床将型材移至校直机校直。(铝型材刚挤出来的时候是软的)校直后用定尺锯切割,装转运架进入时效程序。


4、 人工时效:把材料放入时效炉加热到一定温度,并保温2-3小时,能显著提高铝型材的机械性能,特别是硬度。


5、 表面处理:阳极氧化——硫酸溶液接通直流电源阳极,进行氧化还原反应,再表面生成一层致密多孔的氧化膜,然后封孔,铝型材将更加耐磨和耐腐蚀。静电喷涂——利用电流电场的法拉第效应,让粉末涂料微小粒子均匀吸附在材料表面。起到保护铝型材的作用。


立式氧化线


经过表面处理的铝型材更加的抗腐蚀、耐磨、使用寿命大大增加。


铝型材挤压生产工艺流程


1:原材料的选材:


工业铝型材是通过铝棒进行加热经过模具挤压成型而得到的一种工业框架型材,而铝棒则是通过铝锭经过熔铸而成,称之为工业铝型材原材料;而原材料将直接影响工业铝型材产品性能。


铝棒的生产需要很高的技术要求和行业标准,才可以保证工业铝型材的产品性能;铝棒熔铸生产要注重一下几点:


①:活性杂质的含量;


②:合金成分;


③:熔体过热温度;


④:导流方式;


⑤:熔体相对结晶面运动;


⑥:冷却速度;


⑦:铸造6063铝棒的速度;



2:铝棒加热:


铝棒的加热处理要保证温度的控制,如果温度过高或者温度过低都会直接影响最后成品的硬度,所以在加热和冷却过程中都必须严格控制温度;



3:模具设计:


工业铝型材是铝棒经过加温通过模具挤压成型的最终产品,而模具则是根据需求所设计的具有高精度规格的器具,用来挤压所需规格和截面的型材产品;模具的设计以及保养要注意以下几点:


①:模具所涉及的结构第一要符合生产需求,还要符合物理力学常识,保证生产出的产品可以达到所使用的性能。


②:模具的选材及硬度要适当,避免在挤压型材过程中出现变形,划伤等硬伤,影响最终产品质量。


③:要经常对模具进行清理检查,有问题要及时修理,避免在型材挤压生产过程中产生刮痕,毛刺等硬伤,严重影响工业铝型材产品质量。



4:工业铝型材挤压:


目前6063-T5工业铝型材所使用的挤压机标准在1300吨—1600吨,以上标准就可以满足6063-T5系列工业铝型材正常生产。


工业铝型材挤压工艺注意要素:


①温度控制:对挤压生产来说,挤压温度是最基本的且最关键的工艺因素。挤压温度对产品质量、生产效率、模具寿命、能量消耗等都产生很大影响。


②挤压速度:挤压过程中必须认真控制挤压速度。挤压速度对变形热效应、变形均匀性、再结晶和固溶过程、制品力学性能及制品表面质量均有重要影响。


③机上淬火:6063-T5淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si出模孔后经快速冷却到室温而被保留下来。冷却速度常和强化相含量成正比。6063合金可强化的最小的冷却速度为38℃/分,因此适合于风冷淬火。改变风机和风扇转数可以改变冷却强度,使制品在张力矫直前的温度降至60℃以下。




5:工业铝型材拉直校正:


工业铝型材挤压成型之后会有一定的偏差,成型之后要利用拉直机进行拉直校正,将刚挤压成型的工业铝型材校正到所要求的公差范围之内,拉直校正必须利用拉直机来完成,保证其精度。



6:人工时效:


挤压生产出来的铝型材,未经时效前硬度偏低,不能作为成品使用,因此,一般来说,都必须经过时效来提高强度。


生产工艺的控制:


①:铸锭温度控制:挤压上机前要对铸锭进行测温,达到工艺要求后方能上机生产。


②:在线淬火工艺:固溶淬火是时效的基本前提,没有固溶淬火时效是没有任何意义的。因此,在挤压机出料口要根据铸锭牌号、型材壁厚、挤压速度以及淬火设备状况来选择在线淬火工艺(风淬、风-雾淬、水淬等),以保证淬火冷却速度符合合金的淬火敏感性要求。


③:时效炉温的设定与控制:通常,时效炉温与时效炉表显温度存在一定的误差,设定表温时要根据炉子的实际温度来进行设定,并密切关注时效炉温的波动情况。


④:时效保温:要严格按照工艺要求来进行时效,保温时间要适当,防止欠时效或过时效而导致硬度不够。


坯料装框、装炉:


①:挤压装框不能过密,料与料之间要有间隔,特别是不通风的小料、厚料间隔更加要大些,管料与小料、板料合装一框时,管料放下面这样有利于时效循环送风。


②:装炉前要将6063特殊合金与普通6063合金分开装炉时效,由于生产的原因确实要同炉时效时,要取用特殊合金的工艺来进行时效。 



7:喷砂+氧化处理工艺:


工业铝型材在挤压成型之后,表面会有明显的拉伸纹,且表面微孔较大,相对较粗糙,必须要经过喷砂处理,利用喷砂过程中金刚砂的冲击作用将引起铝型材表层组织结构的变化,伴随着塑性变形过程晶体发生滑移,导致亚晶粒内位错密度的增加,型材表面变得更加平滑。


工业铝型材表面处理经过以下几个步骤:



①:表面喷砂处理;


②:表面预处理;


③:工业铝型材脱脂工艺;


④:工业铝型材酸蚀工艺;


⑤:工业铝型材碱蚀工艺;


⑥:中和工艺;


⑦:工业铝型材氧化工艺;


⑧:工业铝型材封孔工艺;


 目前市场上很多工业铝型材为降低成本,减少了工业铝型材表面氧化处理工序,直接采用银白氧化处理方式,表面呈亮银色,镀层一般在5μ-6μ之间远远达不到行业标准(行业标准镀层10μ-12μ)。



8:包装:


由于工业铝型材产品质量要求非常高,对外观整体美观度非常讲究,所以在后期包装上要求非常严格,整体包装流程分为一下几类:


①:型材表面贴膜,避免划伤。


②:珍珠棉包裹;


③:最外层包裹一层牛皮纸,避免硬物剐蹭;


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