Особенности производства экструдированного алюминиевого профиля

Производство алюминиевых профилей

«Алюминий» , в последнее время, изделия из этого металла появляются в нашей повседневной жизни все чаще и чаще. На сегодняшний день трудно представить, как современное общество может обходиться без этого одновременно прочного и эластичного материала. Огромным плюсом использования алюминия и сплавов на его основе является - относительная простота обработки и антикоррозионные свойства получаемых экструдированных или литых деталей. Широчайшее распространение алюминиевые сплавы получили в самолетостроении, автомобильной, космической и военной промышленности. Но стоит также отметить, что и в повседневной жизни человек стал использовать алюминиевых сплавов гораздо больше чем ранее. Практически невозможно представить кухню, где нет алюминиевой посуды (сковородка, кастрюля и т.д.), провода, мебельные комплектующие, декоры дома, инструменты, для различной деятельности, и многие другие необходимые нам элементы обихода произведены на основе алюминиевых сплавов. Также тяжело представить себе современную строительную отрасль без использования этого многопрофильного материала. Алюминий широко применяется в конструктиве зданий, при создании уникальных объектов строительства, конструировании фасадов, светопрозрачных и произведенных с использованием композитных материалов. На сегодняшний день есть успешный опыт строительства мостов полностью созданных на основе алюминиевых сплавов.

Виды алюминиевого профиля

Алюминиевые профили бывают двух основных видов:

1. Стандартные изделия по сортаменту (тавр, двутавр, круглые и квадратные профильные трубы и т.д.)

2. Профиля по чертежам заказчика.

При этом изготовление по чертежу заказчика подразумевает получение профиля практически любого сечения, которое не будет противоречить возможностям производственного оборудования. Для производства сложных типов сечений необходимо использовать высокоточную оснастку (матричный инструмент).

Технология и способы производства

Самым распространённым способом производства алюминиевого профиля является экструзия. Принцип этого способа заключается в продавливании разогретой массы металла через фильеру с заданным сечением. При производстве профиля данным способом используется специальное прессовое оборудование. На данном оборудовании из заранее подготовленной заготовки (столба) соответствующего диаметра методом прямого или обратного вида прессования получают готовый алюминиевый профиль.

Прямой вид прессования

При прямом прессовании выход алюминия из матричного инструмента происходит в одном направлении с движением заготовки по лотку пресса, т.е., заготовка движется по лотку (гильзе) в направлении матрицы (фильеры). при производстве экструдированного алюминиевого профиля данным способом необходимо прилагать большое усилие. Отход составляет 18-20 % от массы используемого столба, в некоторых случаях пресс -остаток может быть 30%. Такой процесс позволяет получить качественную поверхность конечного продукта, схема прессования в данном случае менее сложная.

Обратный вид прессования

В процессе обратного прессования заготовка остается неподвижна, а выход профиля через матрицу, происходит в обратном направлении, движению полого пуансона.

Этапы производства экструдированного алюминиевого профиля:

1. Разогрев оборудования и болванок (столбов) в печи

2. Прессование профиля

3. Резка

4. Старение

При нарушении технологии получения сплава, могут возникать дефекты в виде пузырей, наличие шлака в слитке может привести к появлению дефектов на поверхности профиля. В связи с этим необходимо вести технический надзор за производственным процессом на всех стадиях, для исключения появления брака на конечных этапах.

Необходимое оборудование

Прессовый цикл:

• печь, нагревания заготовок;

• пилу для распила заготовок горячим методом;

• линию подачи заготовок в пресс;

• пресс;

• линию после прессовой обработки профиля;

• печь старения изделий.

Для обеспечения потокового производства, цех должен быть оборудован измерительными приборами, а также высокоточными контрольными инструментам. Закалка и старение Для фиксирования связей сплава алюминиевого профиля, необходимо производить охлаждение алюминиевого профиля на выходе из матрицы со скоростью не ниже критической скорости. Критическая скорость напрямую зависит от химического состава сплава. Чаще всего воздушного охлаждения лопастными вентиляторами достаточно для успешного охлаждения профиля, однако есть случаи, когда необходимо применять водное охлаждение, для получения необходимых технических характеристик сплава. После закалки алюминиевый профиль подвергается растяжению на 2% - 3% для выправки и снятия остаточных напряжений. Заключительной стадией термообработки алюминиевого профиля является старение, естественное, искусственное. Естественное происходит без дополнительных воздействий на изделие, при взаимодействии металла с окружающей средой, в течение некоторого времени. Разного для различных алюминиевых сплавов, от нескольких недель до нескольких месяцев. Искусственное старение – процесс протекающий в специализированных печах старения. Нормативный режимы термообработки для некоторых алюминиевых сплавов приведены в таблицe.

Декоративное покрытие алюминиевого профиля

• Анодирование – получение искусственной оксидной пленки на поверхности алюминия путем анодной поляризации металла в электролите.

• Декорирование алюминиевого профиля (сублимация) – перенос декоративного рисунка с пленки носителя на метал, под действием температуры 185-205 0С в специально оборудованной печи.

• Порошковая полимерная окраска – Окраска профиля порошковыми красками с полимеризацией при температуре 185-195 оС в специально оборудованной печи.

Вклад участника

Участник:Тодуа Т.З.