鋁型材表面顆粒和氣泡形成原因
在鋁合金工業(yè)型材的擠壓生產(chǎn)中,，型材表面不同程度的存在一些小顆粒吸附在型材表面上，手摸有觸感,，影響了氧化,、電泳涂漆及噴涂型材的表面美觀，降低了生產(chǎn)效率和成品率,。因此,，對(duì)其形成機(jī)制進(jìn)行分析，以便采取措施,，減少或杜絕此類(lèi)型材表而缺陷的出現(xiàn),。
在鋁型材的擠壓生產(chǎn)中,，常見(jiàn)的缺陷是比較直觀的,，如彎曲、扭擰,、變形,、夾渣等。而“吸附顆?！钡娜毕?，不仔細(xì)觀察或手摸較難發(fā)現(xiàn)。其危害是：在電泳,、噴涂型材的生產(chǎn)流程中,，很難去除掉，影響鋁合金電機(jī)殼型材的表面美觀,，造成廢品,。因此,，要在擠壓生產(chǎn)實(shí)踐中不斷地觀察分析，總結(jié)其成因,，及時(shí)采取措施,，以減少或杜絕這種缺陷的出現(xiàn)。
“吸附顆?！钡挠绊懸蛩刂饕悄＞?、鑄棒、擠壓工藝三個(gè)方面,。建筑鋁型材操作人員的操作水平也反映在這三個(gè)要素中,，在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，要不斷地分析問(wèn)題,，總結(jié)經(jīng)驗(yàn),，就可以減少或避免“吸附顆粒”,、粘鋁,、表面粗糙、劃傷,、型材撕裂等缺陷,，大大提高型材的成品率及生產(chǎn)效率。下面詳細(xì)講解一下具體原因和針對(duì)性的解決方案,。
1“吸附顆?！钡谋憩F(xiàn)及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響
鋁合金型材表面處理的方式越來(lái)越多，除一般的氧化型材外,，電泳型材,、噴涂型材、氟碳噴涂型材,、木紋烤漆型材等相繼出現(xiàn),，花樣繁多?！拔筋w?！钡娜毕荩瑢?duì)一般氧化材影響不大,，但對(duì)-的處理形式影響較大,，主要是有礙這些型材表面美觀。在擠壓生產(chǎn)中,，擠出型材“吸附顆?！苯?jīng)過(guò)仔細(xì)觀察或用手在型材表面上滑動(dòng)，都會(huì)發(fā)現(xiàn),。在鋸切裝筐工序,，用風(fēng)吹或擦拭,，大部分的小顆粒可以去掉,。但還是有一部分由于靜電原因仍吸附在型材表面上,。經(jīng)時(shí)效處理后，這些顆粒更加緊密粘附在型材表面,。在型材表面預(yù)處理工序,，由于槽液濃度的影響，有的可以去除掉,，但在型材表面形成小麻坑,，有的去除不掉，則形成凸起,。此問(wèn)題在電泳和噴涂型材的生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn),。
2“吸附顆粒”的形成原因
2.1模具的影響
在工業(yè)鋁型材擠壓生產(chǎn)中,，模具是在高溫高壓的狀態(tài)下工作的,，受壓力和溫度的影響，模具產(chǎn)生彈性變形,。模具工作帶由開(kāi)始平行于擠壓方向,，受到壓力后，工作帶變形成為喇叭狀,，只有工作帶的刃口部分接觸型材形成的粘鋁,，類(lèi)似于車(chē)刀的刀屑瘤。在粘鋁的形成過(guò)程中,，不斷有顆粒被型材帶出,，粘附在型材表面上，造成了“吸附顆?！?。隨著粘鋁的不斷增大，模具產(chǎn)生瞬間回彈,，就會(huì)形成咬痕缺陷,。若粘鋁堆積較多,，不能被型材拉出,，模具瞬間回彈時(shí)粘鋁不脫落，就會(huì)形成型材的表面粗糙,、亮條,、型材撕裂、堵模等問(wèn)題,，模具的粘鋁現(xiàn)象見(jiàn)圖1,。我們現(xiàn)在使用的擠壓模具基本是平面模,，在鑄棒不剝皮的情況下，鑄棒表面及內(nèi)在的雜質(zhì)堆積在模具內(nèi)金屬流動(dòng)的死區(qū),，隨著擠壓鑄棒的推進(jìn)及擠壓根數(shù)的增多,，死區(qū)的雜質(zhì)也在不斷的變化，有一部分被正常流動(dòng)的金屬帶出,，堆積在工作帶變形后的空間內(nèi),。有的被型材拉脫，形成了“吸附顆?！?。因此，模具是造成“吸附顆?！暗年P(guān)鍵因素,。
2.2擠壓工藝的影響
擠壓工藝參數(shù)的選擇正確與否也是影響“吸附顆粒”的重要因素,。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察,，擠壓溫度、擠壓速度過(guò)高,，“吸附顆?！本驮蕉啵蚴怯捎跍囟雀?、速度快,，型材流動(dòng)速度增加，模具變形的程度增加,，金屬的流動(dòng)加快,，金屬的變形抗力相對(duì)減弱，更易形成粘鋁現(xiàn)象,；對(duì)大的擠壓系數(shù)來(lái)說(shuō),，金屬的變形抗力相對(duì)增加了，死區(qū)相對(duì)增大,，提高了形成粘鋁的條件,，形成“吸附顆粒”的概率增加,；鑄棒加熱溫度與模具溫度之差過(guò)大,，也易造成粘鋁問(wèn)題，甚至堵模,；工模具表面的粗糙度,、工作帶表面的硬度等，也是造成粘鋁,，形成“吸附顆?！钡脑蛑?。
2.3鑄棒質(zhì)量的影響
鑄棒質(zhì)量是影響鋁型材表面及擠壓成型的重要因素。
“吸附顆?！钡某梢蚺c鑄棒質(zhì)量有很大關(guān)系,。鑄棒的組織缺陷常見(jiàn)的有夾渣、疏松,、晶粒粗大,、偏析、光亮晶粒等,。夾渣是混入鑄棒的熔渣,、氧化皮或-雜質(zhì)，也叫夾雜,。低倍試片上一般呈現(xiàn)形狀不規(guī)則的黑洞,，凹陷于基體，是一些不同顏色的,、無(wú)定形的松軟組織,，破壞了鑄棒的連續(xù)性。在擠壓過(guò)程中,，夾渣極易從基體中分離出來(lái),，通過(guò)模具的工作帶時(shí)，粘附在入口端,，形成粘鋁,，并不斷被流動(dòng)的金屬拉出，形成“吸附顆?！?；疏松是在晶界及枝晶網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的宏觀和微觀的分散性縮孔，低倍試片上呈不規(guī)則的黑色-狀小點(diǎn),，在枝晶間呈三角形孔洞,，斷口組織不致密，嚴(yán)重的疏松往往伴有氣孔,、夾渣等,，在擠壓生產(chǎn)中很難與金屬焊合，從而以形成粘鋁現(xiàn)象,；晶粒粗大是當(dāng)熔體金屬過(guò)熱或鑄造溫度過(guò)高時(shí),。在鑄棒中易出現(xiàn)的粗大晶粒組織，并伴有晶間裂紋,，使金屬不連續(xù),，在擠壓生產(chǎn)中，也易產(chǎn)生粘鋁問(wèn)題,；偏析是在鑄棒表面凝結(jié)的易熔析出物,，也稱(chēng)偏析瘤，是易熔組成物滲出后凝結(jié)在鑄棒表面而成的,，在擠壓生產(chǎn)中,，聚集在模具金屬流動(dòng)的死區(qū)，隨著擠壓鑄棒根數(shù)的增多,，被擠出或被流動(dòng)的型材拉出,，形成“吸附顆粒”,。所有這些鑄棒缺陷有一個(gè)共同點(diǎn),，就是與鑄棒基體焊合不好，造成了基體流動(dòng)的不連續(xù)性,，這是形成“吸附顆?！钡闹匾蛩亍?br /> 3減少“吸附顆?！钡拇胧?br /> 3.1模具設(shè)計(jì),、制造、使用應(yīng)注意的問(wèn)題
（1）鋁合金建筑型材模具的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足剛度,、強(qiáng)度的計(jì)算要求,，以達(dá)到減少模具在受壓時(shí)的彈性變形量。在確定工作帶時(shí),，工作帶的長(zhǎng)短,、空刀形式、模頸及焊合室形式等,，都要考慮參數(shù)選擇最佳值,。模具的導(dǎo)流孔、分流孔等系數(shù)的選擇,，在允許范圍內(nèi)盡量選較大值,，達(dá)到減小壓力的目的。
（2）模具在制造過(guò)程中,，要減少制造誤差,，避免尖角存在。對(duì)金屬流動(dòng)的摩擦表面,，要光滑過(guò)渡,，盡量減少凸凹不平的過(guò)渡區(qū)域。確保?？壮叽缙畹囊恢滦?。
（3）模具在使用時(shí)，一定要加裝和選用合適的模墊、支撐墊,。
（4）模具都要經(jīng)過(guò)氮化處理后,，方可上機(jī)，以減少粘鋁的問(wèn)題,。
（5）修模,、光模時(shí)，要注意工作帶的平行,、表面粗糙度以及組合模裝配的配合尺寸,，把緊螺栓。
3.2選擇合適的擠壓參數(shù)
根據(jù)工業(yè)鋁合金型材擠壓系數(shù),、型材斷面情況,、模具情況、設(shè)備情況等,，選擇最佳的擠壓溫度,、鑄棒加熱溫度、模具溫度以及擠壓速度,，并在生產(chǎn)過(guò)程中,，不斷調(diào)整這些參數(shù)。這些都是消除或減少“吸附顆?！钡闹饕胧?。
3.3提高鑄棒的質(zhì)量
在鑄棒的鑄造過(guò)程中，采用細(xì)化晶粒工藝,，采取有效的技術(shù)措施減少鑄棒的夾渣,、疏松、晶粒粗大等缺陷,，對(duì)鑄棒進(jìn)行均勻化處理,，都是減少和消除“吸附顆粒”的有效措施,。另外,，加強(qiáng)對(duì)鑄棒的低倍組織分析，進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,，減少有缺陷鑄棒的投入使用,，也是減少和消除“吸附顆粒”有效手段,。
建筑鋁合金型材產(chǎn)生氣泡原因分析及解決方案
鋁型材產(chǎn)生的氣泡是型材表層金屬與基體金屬出現(xiàn)局部連續(xù)或斷續(xù)的分離,，表現(xiàn)為圓形或局部連續(xù)凸起。
主要原因分析
1,、由于擠壓筒經(jīng)長(zhǎng)期使用后尺寸超差,，擠壓時(shí)筒內(nèi)氣體未排除，變形金屬表層沿前端彈性區(qū)流出而造成氣泡；
2,、鑄錠表面有溝槽或鑄錠組織中有氣孔,，鑄錠在墩粗時(shí)包進(jìn)了氣體，擠壓時(shí)氣體進(jìn)入金屬表層,；
3,、擠壓時(shí),，鑄錠或模具中帶有水分和油污,，由于水和油污受熱揮發(fā)成氣體，在高溫高壓的金屬流動(dòng)中被卷入型材表面形成氣體,；
4,、設(shè)備排氣裝置工作不正常；
5,、金屬填充過(guò)快,，造成擠壓排氣不好。
具體解決辦法
1,、合理選擇和配備門(mén)窗型材擠壓工具,，及時(shí)檢查和更換；
2,、加強(qiáng)鑄錠的質(zhì)量管理,，嚴(yán)格控制鑄錠的表面質(zhì)量和含氣量；
3,、保證設(shè)備的排氣系統(tǒng)正常工作,；
4、剪刀,、擠壓筒和模具應(yīng)盡量少涂油或不涂油,；
5、合理控制擠壓速度,，按要求進(jìn)行排氣,。
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