1 Aperçu
Le processus de production des profilés filetés pour isolation thermique est relativement complexe, et le filetage et le laminage sont relativement tardifs. Les produits semi-finis entrant dans ce processus sont le fruit du travail acharné de nombreux employés en amont. L'apparition de déchets lors du processus de décapage composite peut entraîner des pertes économiques importantes, ainsi que la perte d'une grande partie du travail effectué antérieurement, et donc d'importants déchets.
Lors de la production de profilés filetés d'isolation thermique, des rebuts sont souvent constatés pour diverses raisons. La principale cause de rebut est la fissuration des entailles des bandes d'isolation thermique. Ces fissures peuvent avoir de nombreuses causes. Nous nous concentrons ici sur la recherche des causes des défauts, tels que le rétrécissement et la stratification, causés par l'extrusion. Ces défauts entraînent la fissuration des entailles des profilés d'isolation thermique en alliage d'aluminium lors du filetage et du laminage. Nous cherchons à résoudre ce problème en améliorant le moule et d'autres méthodes.
2 Phénomènes problématiques
Lors de la production de profilés filetés d'isolation thermique composites, des fissures par lots sont apparues soudainement dans les encoches d'isolation thermique. Après vérification, le phénomène de fissuration présente un certain schéma. Les fissures se produisent toutes à l'extrémité d'un modèle donné, et leurs longueurs sont identiques. La fissure se situe dans une certaine plage (20 à 40 cm de l'extrémité) et revient à la normale après une période de fissuration. Les images après fissuration sont présentées aux figures 1 et 2.
3 Recherche de problèmes
1) Tout d'abord, classez les profils problématiques et stockez-les ensemble. Examinez le phénomène de fissuration un par un et identifiez les points communs et les différences. Après un suivi répété, le phénomène de fissuration présente un schéma précis. Toutes les fissures se produisent à l'extrémité d'un même modèle. La forme du modèle fissuré est celle d'un morceau de matériau ordinaire sans cavité, et la longueur de la fissure est comprise dans une certaine plage. Entre 20 et 40 cm de l'extrémité, la fissure revient à la normale après un certain temps.
2) À partir de la carte de suivi de production de ce lot de profilés, nous pouvons connaître le numéro de moule utilisé dans la production de ce type, pendant la production, la taille géométrique de l'encoche de ce modèle est testée, et la taille géométrique de la bande d'isolation thermique, les propriétés mécaniques du profilé et la dureté de surface sont toutes dans une plage raisonnable.
3) Au cours du processus de production des composites, les paramètres du procédé et les opérations de production ont été suivis. Aucune anomalie n'a été constatée, mais des fissures ont persisté lors de la production du lot de profilés.
4) Après vérification de la fracture au niveau de la fissure, des structures discontinues ont été constatées. Ce phénomène pourrait être dû à des défauts d'extrusion liés au processus d'extrusion.
5) Le phénomène ci-dessus montre que la cause de la fissuration n'est pas la dureté du profilé ni le procédé composite, mais plutôt des défauts d'extrusion. Afin de vérifier l'origine du problème, les tests suivants ont été réalisés.
6) Utiliser le même jeu de moules pour réaliser des essais sur des machines de différents tonnages et à différentes vitesses d'extrusion. Utiliser respectivement une machine de 600 et 800 tonnes pour réaliser l'essai. Marquer séparément la tête et la queue du matériau et les conditionner dans des paniers. La dureté après vieillissement à 10-12HW a été mesurée. La méthode de corrosion par l'eau alcaline a été utilisée pour tester le profil en tête et en queue du matériau. Il a été constaté que la queue du matériau présentait des phénomènes de retrait et de stratification. La cause de la fissuration a été déterminée comme étant due au retrait et à la stratification. Les images après attaque alcaline sont présentées aux figures 2 et 3. Des essais composites ont été réalisés sur ce lot de profilés afin de vérifier le phénomène de fissuration. Les données d'essai sont présentées au tableau 1.
Figures 2 et 3
Tableau 1
7) Les données du tableau ci-dessus montrent qu'il n'y a pas de fissures en tête de coupe, mais que la proportion de fissures est plus importante en queue de coupe. La cause des fissures est peu liée à la taille et à la vitesse de la machine. Le taux de fissures en queue de coupe est le plus élevé, ce qui est directement lié à la longueur de coupe de la queue de coupe. Après trempage de la partie fissurée dans de l'eau alcaline et test, un rétrécissement et une stratification de la queue de coupe apparaissent. Une fois ces parties coupées, aucune fissure n'apparaît.
4 Méthodes de résolution de problèmes et mesures préventives
1) Afin de réduire les fissures d'entailles causées par cette raison, d'améliorer le rendement et de réduire les déchets, les mesures suivantes ont été prises pour contrôler la production. Cette solution est compatible avec d'autres modèles similaires dont la filière d'extrusion est plate. Les phénomènes de rétrécissement et de stratification produits lors de l'extrusion peuvent entraîner des problèmes de qualité, tels que la fissuration des entailles d'extrémité lors du compoundage.
2) Lors de l'acceptation du moule, contrôlez strictement la taille de l'encoche ; utilisez une seule pièce de matériau pour fabriquer un moule intégral, ajoutez des chambres de soudage doubles au moule ou ouvrez un faux moule divisé pour réduire l'impact sur la qualité de la queue de rétrécissement et de la stratification sur le produit fini.
3) Lors de l'extrusion, la surface de la tige d'aluminium doit être propre et exempte de poussière, d'huile et de toute autre contamination. Le processus d'extrusion doit adopter un mode d'extrusion progressivement atténué. Cela permet de ralentir la vitesse de décharge en fin d'extrusion et de réduire les pertes de matière et la stratification.
4) L'extrusion est réalisée à basse température et à grande vitesse. La température de la tige d'aluminium sur la machine est contrôlée entre 460 et 480 °C. La température du moule est de 470 °C ± 10 °C, celle du fourreau d'extrusion est d'environ 420 °C et celle de la sortie d'extrusion est de 490 à 525 °C. Après l'extrusion, le ventilateur est mis en marche pour le refroidissement. La longueur résiduelle doit être augmentée de plus de 5 mm par rapport à la normale.
5) Lors de la production de ce type de profilé, il est préférable d'utiliser une machine plus grande pour augmenter la force d'extrusion, améliorer le degré de fusion du métal et assurer la densité du matériau.
6) Lors de l'extrusion, un seau d'eau alcaline doit être préparé à l'avance. L'opérateur sciera la partie terminale du matériau afin de vérifier la longueur de la partie terminale de retrait et de la stratification. Des rayures noires sur la surface décapée à l'alcali indiquent la présence de la partie terminale de retrait et de la stratification. Après un nouveau sciage, jusqu'à ce que la section soit claire et exempte de rayures noires, examiner 3 à 5 tiges d'aluminium pour observer l'évolution de la longueur après la partie terminale de retrait et de la stratification. Afin d'éviter que la partie terminale de retrait et la stratification ne se propagent aux profilés, ajouter 20 cm à la plus longue tige. Déterminer la longueur de sciage de la partie terminale du moule, scier la partie problématique et commencer le sciage du produit fini. Pendant l'opération, la partie terminale et la partie terminale du matériau peuvent être décalées et sciées de manière flexible, mais aucun défaut ne doit affecter le profilé. Superviser et inspecter par un contrôle qualité machine. Si la longueur de la partie terminale de retrait et de la stratification affecte le rendement, retirer le moule à temps et le recouper jusqu'à ce qu'il soit normal avant de reprendre la production.
5 Résumé
1) Plusieurs lots de profilés de bandes d'isolation thermique produits selon les méthodes décrites ci-dessus ont été testés et aucune fissure d'entaille similaire n'a été observée. Les caractéristiques de cisaillement des profilés étaient toutes conformes aux exigences de la norme nationale GB/T5237.6-2017 « Profilés de construction en alliage d'aluminium n° 6, partie : pour profilés isolants ».
2) Afin d'éviter l'apparition de ce problème, un système d'inspection quotidien a été développé pour traiter le problème à temps et apporter des corrections afin d'empêcher les profils dangereux de s'écouler dans le processus composite et de réduire les déchets dans le processus de production.
3) En plus d'éviter les fissures causées par les défauts d'extrusion, la queue de retrait et la stratification, nous devons toujours prêter attention au phénomène de fissuration causé par des facteurs tels que la géométrie de l'encoche, la dureté de surface et les propriétés mécaniques du matériau et les paramètres de processus du processus composite.
Édité par May Jiang de MAT Aluminum
Date de publication : 22 juin 2024
