Les profilés en alliage d'aluminium sont disponibles dans une grande variété de variétés et de spécifications, avec des procédés de production variés, des technologies complexes et des exigences élevées. Divers défauts sont inévitables tout au long du processus de production : moulage, extrusion, finition par traitement thermique, traitement de surface, stockage, transport et emballage.
Causes et méthodes d'élimination des défauts de surface :
1. Superposition
Cause:
La principale raison est que la surface du lingot est tachée d'huile et de poussière, ou que la partie active de l'extrémité avant du cylindre d'extrusion est fortement usée, ce qui entraîne une accumulation de métal sale autour de la zone élastique de l'extrémité avant. Ce phénomène se produit lorsque la surface de glissement de la zone élastique est enroulée vers la périphérie du produit pendant l'extrusion. Il apparaît généralement à l'extrémité arrière du produit. Dans les cas les plus graves, il peut également apparaître à l'extrémité centrale, voire à l'avant du produit. Des orifices de filière mal disposés, trop proches de la paroi intérieure du cylindre d'extrusion, une usure ou une déformation excessive du cylindre d'extrusion et du patin d'extrusion, etc., peuvent également provoquer une stratification.
Méthode d'élimination :
1) Améliorer la propreté de la surface du lingot.
2) Réduisez la rugosité de surface du cylindre d'extrusion et du moule, et remplacez rapidement le cylindre d'extrusion et le tampon d'extrusion qui sont gravement usés et hors tolérance.
3) Améliorez la conception du moule et éloignez autant que possible la position du trou de la matrice du bord du cylindre d'extrusion.
4) Réduisez la différence entre le diamètre du tampon d'extrusion et le diamètre intérieur du cylindre d'extrusion, et réduisez le métal sale résiduel dans le revêtement du cylindre d'extrusion.
5) Gardez la doublure du cylindre d'extrusion intacte ou utilisez un joint pour nettoyer la doublure à temps.
6) Après avoir coupé le matériau restant, il doit être nettoyé et aucune huile lubrifiante ne doit être autorisée.
2. Bulles ou desquamation
Cause:
La cause est que la structure interne du lingot présente des défauts tels que du relâchement, des pores et des fissures internes, ou que la vitesse d'extrusion est trop rapide pendant l'étape de remplissage et que l'échappement n'est pas bon, ce qui provoque l'aspiration d'air dans le produit métallique.
Les raisons de la production de bulles ou de pelage incluent :
1) Le cylindre d'extrusion et le tampon d'extrusion sont usés et hors tolérance.
2) Le cylindre d'extrusion et le tampon d'extrusion sont trop sales et tachés d'huile, d'humidité, de graphite, etc.
3) La surface du lingot présente trop de rainures profondes, ou présente des pores, des cloques, des tissus lâches et des taches d'huile. La teneur en hydrogène du lingot est plus élevée.
4) Le canon n'a pas été nettoyé lors du remplacement de l'alliage ;
5) La température du cylindre d’extrusion et du lingot d’extrusion est trop élevée ;
6) La taille du lingot dépasse l’écart négatif autorisé ;
7) Le lingot est trop long, rempli trop vite et la température du lingot est inégale ;
8) La conception du trou de la matrice est déraisonnable. Ou la découpe des matériaux restants est incorrecte ;
Méthode d'élimination :
1) Améliorer le niveau de raffinage, de dégazage et de coulée pour éviter les défauts tels que les pores, le relâchement, les fissures et autres défauts du lingot ;
2) Concevez raisonnablement les dimensions correspondantes du cylindre d'extrusion et du tampon d'extrusion ; vérifiez fréquemment la taille de l'outil pour vous assurer qu'il répond aux exigences.
3) Le tampon d'extrusion ne peut pas être hors tolérance ;
4) Lors du remplacement de l'alliage, le cylindre doit être soigneusement nettoyé ;
5) Ralentir la vitesse de l’étape d’extrusion et de remplissage ;
6) Gardez les surfaces des outils et des lingots propres, lisses et sèches pour réduire la lubrification du tampon d'extrusion et du moule ;
7) Fonctionnement rigoureux, découpe correcte des matières résiduelles et échappement complet ;
8) La méthode de chauffage par gradient du lingot permet d'élever la température de la tête du lingot et d'abaisser celle de la queue. Lors du remplissage, la tête se déforme en premier, puis le gaz contenu dans le cylindre est progressivement évacué par l'espace entre le tampon et la paroi du cylindre d'extrusion.
9) Vérifiez fréquemment l’équipement et les instruments pour éviter une température et une vitesse excessives ;
10) Concevoir et fabriquer de manière raisonnable l'outillage et le moule, et concevoir les trous de guidage et les trous de dérivation avec une pente interne de 1° à 3°.
3. Fissures d'extrusion
Cause:
L'apparition de fissures est liée à la contrainte et à l'écoulement du métal pendant le processus d'extrusion. Prenons l'exemple des fissures périodiques superficielles : les contraintes liées à la forme du moule et les effets du frottement de contact entravent l'écoulement à la surface de l'ébauche. La vitesse d'écoulement au centre du produit est supérieure à celle du métal extérieur, ce qui soumet ce dernier à une contrainte de traction supplémentaire, et le centre à une contrainte de compression supplémentaire. La génération de cette contrainte supplémentaire modifie l'état de contrainte de base dans la zone de déformation, transformant la contrainte axiale de service de la couche superficielle (superposition de contrainte de base et de contrainte supplémentaire) en contrainte de traction. Lorsque cette contrainte de traction atteint la limite de résistance à la rupture du métal, des fissures s'étendant vers l'intérieur apparaissent à la surface. Leur forme est liée à la vitesse de déplacement du métal dans la zone de déformation.
Méthode d'élimination :
1) Assurez-vous que la composition de l'alliage répond aux exigences spécifiées, améliorez la qualité du lingot, minimisez la teneur en impuretés du lingot qui entraîneront une diminution de la plasticité et minimisez la teneur en sodium dans les alliages à haute teneur en magnésium.
2) Appliquer strictement diverses spécifications de chauffage et d'extrusion et contrôler raisonnablement la température et la vitesse d'extrusion en fonction du matériau et des caractéristiques du produit.
3) Améliorer la conception du moule, en augmentant la longueur de la bande de calibrage et le rayon de congé des angles de la section transversale. En particulier, la conception du pont du moule, de la chambre de la station de soudage et du rayon des angles doit être raisonnable.
4) Améliorer l'effet d'homogénéisation du lingot et améliorer la plasticité et l'uniformité de l'alliage.
5) Lorsque les conditions le permettent, utilisez des méthodes telles que l'extrusion par lubrification, l'extrusion par cône ou l'extrusion inverse pour réduire la déformation inégale.
6) Inspecter régulièrement les instruments et l’équipement pour assurer un fonctionnement normal.
4. Écorce d'orange
Cause:
La principale raison est que la structure interne du produit présente des grains grossiers. En général, plus les grains sont grossiers, plus ils sont visibles. Ce type de défaut de peau d'orange est particulièrement susceptible de se produire lorsque l'allongement est important.
Méthodes de prévention :
Pour éviter l'apparition de défauts de peau d'orange, il est essentiel de sélectionner une température et une vitesse d'extrusion appropriées et de contrôler l'allongement. Cela permet d'améliorer la structure interne du lingot et d'éviter la formation de gros grains.
5. Taches brunes
Cause:
La principale raison est que la vitesse de refroidissement au point de contact entre la paroi épaisse du profilé et le feutre thermorésistant (ou la bande de graphite) est bien plus faible, et que la concentration en solution solide est nettement plus faible qu'ailleurs. Par conséquent, la structure interne est différente et l'aspect présente une couleur foncée.
Méthode d'élimination :
La méthode principale consiste à renforcer le refroidissement de la table de déchargement et à ne pas s'arrêter à un seul endroit lors de l'atteinte de la table coulissante et du lit de refroidissement, afin que les produits puissent être en contact avec le feutre résistant à la chaleur à différentes positions pour améliorer les conditions de refroidissement inégales.
6. Bandes de tissu
Cause:
En raison de la structure et de la composition irrégulières des pièces extrudées, des bandes apparaissent sur les produits dans le sens de l'extrusion. Elles apparaissent généralement aux endroits où l'épaisseur de paroi varie. Ceci peut être détecté par corrosion ou anodisation. Lors de variations de température de corrosion, les bandes peuvent parfois disparaître ou changer de largeur et de forme. Cela peut être dû à une structure macroscopique ou microscopique irrégulière du lingot, à une homogénéisation insuffisante du lingot ou à un système de chauffage inadapté pour le traitement du produit extrudé.
Méthode d'élimination :
1) Le lingot doit être raffiné pour éviter d’utiliser des lingots à gros grains.
2) Améliorez le moule, sélectionnez la forme appropriée de la cavité de guidage et coupez la cavité de guidage ou la courroie de dimensionnement du moule.
7. Ligne de soudure longitudinale
Cause:
Cela est principalement dû à une différence structurelle entre la partie soudée du flux métallique et les autres parties du métal dans la matrice d'extrusion. Cela peut également être dû à un apport insuffisant d'aluminium dans la cavité de soudage du moule pendant l'extrusion.
Méthode d'élimination :
1) Améliorer la conception de la structure du pont et de la cavité de soudage du moule combiné divisé. Par exemple, ajuster le rapport de division (rapport entre la surface du trou divisé et la surface du produit extrudé) et la profondeur de la cavité de soudage.
2) Pour garantir un certain rapport d'extrusion, faites attention à l'équilibre entre la température d'extrusion et la vitesse d'extrusion.
3) N'utilisez pas de chaînes de coulée présentant des taches d'huile sur la surface pour éviter de mélanger des lubrifiants et des corps étrangers dans le joint de soudure.
4) N'appliquez pas d'huile sur le cylindre d'extrusion et le tampon d'extrusion et gardez-les propres.
5) Augmenter de manière appropriée la longueur du matériau restant.
8. Lignes de soudure horizontales ou marques d'arrêt
Cause:
La raison principale est que lors de l'extrusion continue, le métal dans le moule est mal soudé au métal de l'extrémité avant de la billette nouvellement ajoutée.
Méthode d'élimination :
1) Aiguisez la lame des ciseaux utilisés pour couper le matériau restant et redressez-la.
2) Nettoyez la surface d'extrémité de la billette pour éviter que l'huile de lubrification et les corps étrangers ne se mélangent.
3) Augmentez la température d’extrusion de manière appropriée et extrudez lentement et uniformément.
4) Concevoir et sélectionner de manière raisonnable les moules à outils, les matériaux de moulage, la coordination des tailles, la résistance et la dureté.
9. Des rayures, des rayures
Cause:
La principale raison est que, lors du transport horizontal des produits de la table coulissante à la table de sciage du produit fini, des objets durs dépassent du lit de refroidissement et rayent les produits. Certains de ces phénomènes surviennent lors du chargement et du transport.
Méthode d'élimination :
1) La courroie de dimensionnement du moule doit être lisse et propre, et l'outil de vidage du moule doit également être lisse.
2) Vérifiez soigneusement l'installation des moules afin d'éviter d'utiliser des moules présentant de petites fissures. Tenez compte du rayon du congé lors de la conception du moule.
3) Vérifiez et polissez rapidement la bande de travail du moule. La dureté du moule doit être uniforme.
4) Vérifiez régulièrement le lit de refroidissement et la table de stockage des produits finis. Ils doivent être lisses pour éviter que des protubérances ne rayent les produits. Le chemin de guidage peut être correctement lubrifié.
5) Lors du chargement, des entretoises plus souples que le produit fini doivent être placées et le transport et le levage doivent être effectués en douceur et avec précaution.
10. Pressage des métaux
Cause:
La principale raison est que les scories d'alumine générées à l'emplacement vide du couteau du moule adhèrent au produit extrudé et s'écoulent vers la table de déchargement ou la table coulissante, où elles sont pressées à la surface du matériau extrudé par les rouleaux. Lors de l'anodisation, aucune pellicule d'oxyde, aucune empreinte ni aucune piqûre ne se forment à l'endroit où le métal est pressé.
Méthode d'élimination :
1) Lissez la ceinture de dimensionnement et raccourcissez la longueur de la ceinture de dimensionnement.
2) Ajustez le couteau vide de la ceinture de calibrage.
3) Modifiez la disposition des trous de la matrice et essayez d'éviter de placer la surface plane du produit en dessous et en contact avec les rouleaux pour éviter que les scories d'alumine ne soient pressées.
4) Nettoyez la surface et les extrémités du lingot et évitez les copeaux de métal dans l'huile de lubrification.
11. Autres défauts de surface
Cause:
1) Pendant le processus de fusion et de coulée, la composition chimique est inégale, avec des inclusions métalliques, des pores et des inclusions non métalliques, la structure interne du film d'oxyde ou du métal est inégale.
2) Pendant le processus d'extrusion, la température et la déformation sont inégales, la vitesse d'extrusion est trop rapide, le refroidissement est inégal et la structure est inégale au contact du graphite et de l'huile.
3) La conception du moule est déraisonnable et la transition entre les angles vifs du moule n'est pas fluide. Le couteau vide est trop petit et raye le métal. Le moule est mal usiné, présente des bavures et n'est pas lisse. Le traitement de nitruration est inadéquat. La dureté de la surface est inégale et la bande de travail n'est pas lisse.
4) Pendant le processus de traitement de surface, la concentration du liquide du bain, la température et la densité de courant sont déraisonnables et le processus de traitement de corrosion acide ou alcaline est inapproprié.
Méthode d'élimination :
1) Contrôler la composition chimique, optimiser le processus de coulée, renforcer la purification, le raffinement et l'homogénéisation.
2) Le processus d’homogénéisation des lingots nécessite un refroidissement rapide.
3) Contrôlez raisonnablement la température et la vitesse d'extrusion pour assurer une déformation uniforme et utilisez une longueur de lingot raisonnable.
4) Améliorer la conception et les méthodes de fabrication du moule, augmenter la dureté de la bande de travail du moule et réduire la rugosité de la surface.
5) Optimiser le processus de nitruration.
6) Contrôler strictement le processus de traitement de surface pour éviter les dommages secondaires ou la pollution de la surface lors de la corrosion acide ou alcaline.
Édité par May Jiang de MAT Aluminum
Date de publication : 28 août 2024
