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铝型材挤压质量与产量的优化与提高

通常,铝型材挤压如果没有非预定的停机时间,那么大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变而另一个则是可变的。首先因素是挤压机的挤压力,挤压力大的可在锭坯温度较低时顺利地挤压;第二个因素是模具设计,挤压时金属与模壁的摩擦通常可使通过的铝合金的温度上升35~62℃;第三个因素是被挤压合金的特性,是限制挤压速度的不可控制的因素,型材的出口温度一般不可超过540℃,否则,材料表面质量会下降,模痕明显加重,甚至出现粘铝、凹印、微裂缝、撕裂等。***后一个因素是温度及其受控程度。

由于铝型材品种规格多样,并且在挤压过程中材料流动状况复杂,挤压模具承受载荷状况恶劣,使得铝型材挤压产品开发和模具的设计成为一项艰巨的任务。依赖经验设计和试模返修的传统生产模式已不能满足现代化经济发展的需求。在效率就是生命,质量就是关键的市场经济环境下,铝型材挤压生产企业***重视的是提高模具设计加工的成功率及挤压的产量和成品率。在铝及铝合金半成品生产中,挤压是主要成形工艺之一,挤压模具的好坏、挤压速度的快慢直接影响铝及铝合金挤压生产企业的产品质量和产量。

在这种情况下,如何提高挤压机的生产率已成为当务之急。提高生产率的措施很多,提高装机水平、提高工人素质、提高管理水平等都是切实有效的措施。

一、影响产品产量和质量的主要因素

1、铝棒质量的重要性

   对于质量要求较高的铝型材,铝棒质量的好坏直接影响产品的质量和产量,合金化、晶粒化、细化、均质化的高质量铸锭可以减少模具的损耗,提高有效的生产时间,从而提高挤压速度实现大产量。

2、先进装备与高素质工人是提高产量的前提  

对提高挤压产品的产量来说,先进的装备、高素质的工人、现代化的科学管理起着至关重要的作用。

  3、模具的重要性

   合理的模具设计,及时氮化提高模具工作带的硬度和光洁度,降低换模次数,减少非工效时间,提高产品质量降低废品率,对实现产量大化是非常重要的。

4、温度控制与提高产量的重要关系  

  通常,如果没有非预定的停机时间,那么大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变。后一个因素是温度及其受控程度是可变的。如果挤压机的挤压力不够大,很难顺利挤压或甚至出现塞模现象而挤不动时,就可提高锭坯温度,但挤压速度应低些,以防材料的出口温度过高。每一个合金都有其特定的优的挤压(锭坯)温度。生产实践证明,锭坯温度保持在430℃左右(挤压速度≥16mm/s时)。6063合金型材的出模温度不得超过500℃,6061合金型材的出模温度不大于525℃。出模温度的不大变化也会影响产品的产量与质量。 

  挤压筒温度也是很重要的,特别应注意预热阶段的温度升高,应避免各层之间产生过大的热应力,是使挤压筒与衬套同时升高到工作温度。预热升温速度不得大于38℃/h。好的预热规范是:升高到235℃,保温8h,继续升温到430℃,保温4h后,才投入工作。这样不但能保证内外温度均匀一致,而且有足够的时间消除一切内部热应力。当然在炉内加热挤压筒是优选的预热方式。  

  在挤压过程中,挤压筒温度应比锭坯温度低15~40℃。如果挤压速度过快,以致挤压筒温度上升到高于锭坯温度,就要设法使挤压筒温度下降,这不但是一件麻烦的工作,而且产量会下降。在生产速度上升过程中,有时受电偶控制的加热元件会被切断,可是挤压筒温度仍在上升。如果挤压筒温度高于470℃,挤压废品就会上升。应根据不同的合金确定理想的挤压筒温度。   

  生产优质表面型材时,对挤压垫温度也应严格控制,以减少表面色调不一致废品量。固定挤压垫的质量比活动的好得多,能积聚更多的热量,因而能降低锭坯端头温度,能减少杂质进入型材内,有助于提高产量。   

  模具温度对于获得高的产量起着重要的作用,一般不得低于430℃;另方面,也不得过高,否则,不但硬度可能下降,同时会产生氧化,主要在工作带。在模具加热过程中,应避免模具之间紧靠着,阻碍空气流通。采用带格的箱式加热炉,每个模放于一个单独的箱内。  

  锭坯在挤压过程中的温度升高可达40℃左右或更高些,升高量主要决定于模具设计。为了获得大产量,对各项温度决不可忽视,应记录各个温度并严加控制,以找出机台的大产量与各项温度的关系。  

***后,挤压生产厂的员工都应牢记:温度的精密控制,对提高产量是至关重要的。

二、提高产品产量与质量主要途径

由于产品产量与质量主要取决于原材料、设备及模具、合适的工艺参数设定、工人素质。提高产品产量与质量、降低废品量的具体途径如下:

—选择合金化、晶粒化、细化、均质化的高质量铸锭。

—优化模具设计,及时氮化提高模具工作带的硬度和光洁度,降低换模次数,减少非工效时间。

  —加长锭坯,减少压余数量。   

  —利用热剪,使金属实收率提高。   

—在型材的焊合处锯断,选择合适的铸锭长度及挤压长度。    

—降低铸锭温度,提高挤压速度保证出口温度


铝型材需求暂缓未来高端市场是驱动力

我国是铝生产大国和消费大国,下游房地产、汽车、铁路交通运输、和电力电网支撑这铝加工行业的发展。在铝型材消费结构中建筑铝型材能占到40%,近几年随着房地产市场的火热,铝型材行业也蓬勃发展起来。

铝型材是建筑材料,它容易组装、安装、上漆,而且容易与其他材料结合使用,深受消费者的喜爱。在越来越注重节能环保的今天,人们对家居保温、环保等要求不断提高,市场上隔热断桥铝型材成为主流,目前隔热断桥铝的价格维持在23000-26000元/吨。在近期铝价大幅上涨的情况下,铝型材市场价格处于高位。目前铝型材厂家对原材料维持按需采购,部分厂家少量备货。开工率方面:目前全国铝型材厂家开工率维持在65%左右,大型铝型材企业订单量充足,平均开工率维持在75%左右。另外,工业铝型材方面江苏地区订单量较为充足。卓创预计,随着冬季的来临,西北、东北、内蒙古等严寒地区企业开工率将进一步减少,对于铝型材的需求也将进一步下降。


铝型材表面处理消耗大量的水,通常1吨铝型材表面处理消耗50~80吨水,且产生废水多,废水中有害物质持续排放。如不加以处理必将污染环境。同时伴随着我国对排污量的征税,也会增加企业的成本和负担。因此,从企业的社会责任和效益两方面考虑,进行废水处理和中水回用是必须和必要的。我司总结多年铝型材表面处理行业废水处理的工艺研究和管理的经验,提出一套切实可行的废水处理和回用方案,为客户创造节能减排型企业。

铝型材表面处理废水的来源和种类铝型材表面处理的废水有前处理的除油中和后酸性水洗水、碱腐蚀后的碱性水洗水、酸蚀后酸性水洗水、氧化后的酸性水洗水,着色后的含Ni2+、Sn2+、酸性水洗水、电泳涂漆离子交换装置产生的废酸、废碱和少量电泳涂漆废水。废水混合后呈酸性,含有Al3+、Ni2+、Sn2+、Sn4+、Na+、Cr3+等阳离子,以及SO42-、F-、NO3-、Cl-、AlO2-、Ac-等阴离子,以及表面活性剂和丙稀酸树脂等有机物。废液有脱脂中和产生的废硫酸,废硝1酸以及氧化产生的废硫酸、着色产生的废液、电泳涂漆产生的废丙烯酸液、封孔产生的含Ni2+、F-等废液。

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