1 Introduction
Avec le développement rapide de l'industrie de l'aluminium et l'augmentation continue du tonnage des machines d'extrusion d'aluminium, la technologie d'extrusion d'aluminium par moule poreux a émergé. Cette technologie améliore considérablement l'efficacité de la production d'extrusion et impose des exigences techniques plus élevées en matière de conception des moules et de procédés d'extrusion.
2 Procédé d'extrusion
L'impact du processus d'extrusion sur l'efficacité de production de l'extrusion d'aluminium à moule poreux se reflète principalement dans le contrôle de trois aspects : la température de l'ébauche, la température du moule et la température de sortie.
2.1 Température à blanc
L'uniformité de la température de l'ébauche a un impact significatif sur le rendement de l'extrusion. En production réelle, les extrudeuses sujettes à la décoloration de surface sont généralement chauffées dans des fours multi-ébauches. Ces fours assurent un chauffage plus uniforme et complet de l'ébauche, avec de bonnes propriétés d'isolation. De plus, afin de garantir un rendement élevé, la méthode « basse température et haute vitesse » est souvent utilisée. Dans ce cas, la température de l'ébauche et la température de sortie doivent être étroitement adaptées à la vitesse d'extrusion, les réglages tenant compte des variations de pression d'extrusion et de l'état de surface de l'ébauche. Les réglages de température de l'ébauche dépendent des conditions de production réelles, mais en règle générale, pour l'extrusion de moules poreux, la température de l'ébauche est généralement maintenue entre 420 et 450 °C, les matrices plates étant réglées légèrement au-dessus, de 10 à 20 °C, par rapport aux matrices fendues.
2.2 Température du moule
D'après l'expérience de production sur site, la température des moules doit être maintenue entre 420 et 450 °C. Des temps de chauffe excessifs peuvent entraîner une érosion du moule pendant le fonctionnement. De plus, un positionnement correct du moule pendant le chauffage est essentiel. Les moules ne doivent pas être empilés trop près les uns des autres, laissant un espace entre eux. Un blocage de la sortie d'air du four de moulage ou un positionnement incorrect peuvent entraîner un chauffage irrégulier et une extrusion irrégulière.
3 facteurs de moisissure
La conception, le traitement et la maintenance des moules sont essentiels au formage par extrusion et influencent directement la qualité de surface du produit, la précision dimensionnelle et l'efficacité de la production. En nous appuyant sur les pratiques de production et les expériences partagées en matière de conception de moules, analysons ces aspects.
3.1 Conception du moule
Le moule est la base de la formation du produit et joue un rôle essentiel dans la détermination de sa forme, de sa précision dimensionnelle, de sa qualité de surface et des propriétés des matériaux. Pour les profils de moules poreux exigeant une surface rigoureuse, il est possible d'améliorer la qualité de surface en réduisant le nombre de trous de déviation et en optimisant le positionnement des ponts de déviation afin d'éviter la surface décorative principale du profil. De plus, pour les matrices plates, l'utilisation d'une conception à puits à flux inversé permet d'assurer un écoulement uniforme du métal dans les cavités.
3.2 Traitement des moules
Lors de l'usinage du moule, il est crucial de minimiser la résistance à l'écoulement du métal au niveau des ponts. L'usinage régulier des ponts de déviation garantit la précision de leur positionnement et contribue à un écoulement uniforme du métal. Pour les profilés exigeant une qualité de surface élevée, comme les panneaux solaires, il est conseillé d'augmenter la hauteur de la chambre de soudage ou d'utiliser un procédé de soudage secondaire pour garantir de bons résultats.
3.3 Entretien des moules
Un entretien régulier des moules est tout aussi important. Le polissage des moules et la mise en œuvre d'un entretien par nitruration peuvent prévenir des problèmes tels qu'une dureté inégale dans les zones de travail des moules.
4 Qualité vierge
La qualité de l'ébauche a un impact crucial sur la qualité de surface du produit, l'efficacité de l'extrusion et la détérioration du moule. Des ébauches de mauvaise qualité peuvent entraîner des problèmes de qualité tels que des rainures, une décoloration après oxydation et une réduction de la durée de vie du moule. La qualité de l'ébauche dépend de la composition et de l'uniformité des éléments, deux facteurs qui influencent directement le rendement de l'extrusion et la qualité de surface.
4.1 Configuration de la composition
Prenons l'exemple des profilés de panneaux solaires : la bonne combinaison de Si, Mg et Fe dans l'alliage 6063 spécialisé pour l'extrusion en moule poreux est essentielle pour obtenir une qualité de surface idéale sans compromettre les propriétés mécaniques. La quantité totale et la proportion de Si et de Mg sont cruciales. Fortes d'une longue expérience de production, les proportions Si+Mg entre 0,82 et 0,90 % permettent d'obtenir la qualité de surface souhaitée.
L'analyse des ébauches non conformes pour panneaux solaires a révélé que les oligo-éléments et les impuretés étaient instables ou dépassaient les limites, affectant significativement la qualité de surface. L'ajout d'éléments lors de l'alliage en fonderie doit être effectué avec précaution afin d'éviter toute instabilité ou tout excès d'oligo-éléments. Dans la classification des déchets industriels, les déchets d'extrusion comprennent les déchets primaires tels que les chutes et les matériaux de base ; les déchets secondaires comprennent les déchets de post-traitement issus d'opérations telles que l'oxydation et le revêtement par poudre ; et les profilés d'isolation thermique sont classés comme déchets tertiaires. Les profilés oxydés doivent utiliser une ébauche spéciale ; en général, aucun déchet n'est ajouté lorsque les matériaux sont suffisants.
4.2 Processus de production de flans
Pour obtenir des ébauches de haute qualité, il est essentiel de respecter scrupuleusement les exigences du procédé en matière de durée de purge à l'azote et de temps de stabilisation de l'aluminium. Les éléments d'alliage sont généralement ajoutés sous forme de blocs, et un mélange minutieux est effectué pour accélérer leur dissolution. Un mélange approprié empêche la formation de zones localisées à forte concentration d'éléments d'alliage.
Conclusion
Les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans les véhicules à énergies nouvelles, notamment dans les composants structurels et les pièces telles que la carrosserie, le moteur et les roues. L'utilisation croissante des alliages d'aluminium dans l'industrie automobile est motivée par les exigences d'efficacité énergétique et de durabilité environnementale, combinées aux progrès de la technologie des alliages d'aluminium. Pour les profilés exigeant une qualité de surface élevée, tels que les bacs de batterie en aluminium avec de nombreux trous intérieurs et des performances mécaniques élevées, l'amélioration de l'efficacité de l'extrusion de moules poreux est essentielle pour que les entreprises prospèrent dans le contexte de la transformation énergétique.
Édité par May Jiang de MAT Aluminum
Date de publication : 30 mai 2024
