1 概要
断熱材のねじ切りプロファイルの製造プロセスは比較的複雑で、ねじ切りと積層のプロセスは比較的遅くなります。この工程に流入する半製品は、多くの前工程従業員の努力によって完成します。複合ストライピングプロセスで廃棄物が発生すると、それが比較的深刻な経済的損失を引き起こす場合、これまでの労働成果の多くが失われ、膨大な無駄が発生します。
断熱ねじ切りプロファイルの製造中に、さまざまな要因によりプロファイルが廃棄されることがよくあります。この工程におけるスクラップの主な原因は、断熱ストリップの切り欠きの亀裂です。断熱ストリップのノッチ割れにはさまざまな原因が考えられますが、ここでは主に、押出成形時に発生するシュリンクテールや層状化など、断熱ストリップのノッチ割れにつながる欠陥の原因を究明するプロセスに焦点を当てます。アルミニウム合金の通材・積層時の断熱プロファイルを改善するため、金型の改良などでこの問題を解決しました。
2 問題となる現象
断熱ねじ切りプロファイルの複合製造プロセス中に、断熱ノッチのバッチ亀裂が突然発生しました。調べてみると、ひび割れ現象には一定のパターンがあります。特定のモデルの端ですべて亀裂が発生し、亀裂の長さはすべて同じです。一定の範囲内（端から20～40cm）で、一定期間経つと元に戻ります。亀裂後の写真を図 1 と図 2 に示します。
3 問題の発見
1) まず、問題となるプロファイルを分類してまとめて保存し、クラック現象を一つ一つ確認し、クラックの共通点や相違点を見つけます。追跡を繰り返すと、クラック現象には一定のパターンが現れます。単一のモデルの終わりですべてが壊れてしまいます。ひび割れモデルの形状は空洞のない一般的な材料であり、ひび割れの長さは一定の範囲内にあります。以内（端から20〜40cm）は、しばらくひび割れても元に戻ります。
2) このプロファイルのバッチの生産追跡カードから、このタイプの生産に使用された金型番号、生産中にテストされたこのモデルのノッチの幾何学的サイズ、および熱の幾何学的サイズを知ることができます。絶縁ストリップ、プロファイルの機械的特性、および表面硬度はすべて妥当な範囲内にあります。
3) 複合材の製造プロセス中に、複合材のプロセスパラメータと生産操作が追跡されました。異常はありませんでしたが、プロファイルのバッチを製造したときに亀裂がまだありました。
4) 亀裂の破断を確認したところ、不連続な構造がいくつか見つかりました。この現象の原因は、押出工程で発生する押出欠陥にあると考えられます。
5) 上記の現象から、クラックの原因はプロファイルの硬さと複合プロセスではなく、最初は押出欠陥によって引き起こされると判断されることがわかります。問題の原因をさらに検証するために、次のテストを実行しました。
6) 同じ金型セットを使用して、異なる押出速度の異なるトン数の機械でテストを実施します。 600トン機と800トン機でそれぞれ試験を行います。材料の頭部と材料の尾部を別々にマークし、カゴに詰めます。時効後の硬さは10～12HW。アルカリ水腐食法を使用して、材料の頭部と尾部のプロファイルをテストしました。材料尾部にはシュリンクテールと成層現象が見られた。亀裂の原因はシュリンクテールと層化によるものと判明した。アルカリエッチング後の写真を図 2 と 3 に示します。亀裂現象を確認するために、このバッチのプロファイルに対して複合テストを実施しました。試験データを表 1 に示します。
図2と3
表1
7) 上表のデータから、材料の頭部には割れが発生しておらず、材料の尾部での割れの割合が最も大きいことがわかります。ひび割れの原因は、機械の大きさや機械の速度とはほとんど関係がありません。テール材の割れ率は最も大きく、これはテール材の切断長さに直接関係します。亀裂部分をアルカリ水に浸して試験すると、シュリンクテールと層状構造が現れます。シュリンクテールと層状部分を切断すれば、亀裂は発生しません。
4 問題解決方法と再発防止策
１）この原因によるノッチ割れを低減し、歩留まりを向上させ、廃棄物を削減するため、以下のような生産管理を行っております。このソリューションは、押出ダイがフラット ダイであるこのモデルと同様の他の同様のモデルに適しています。押出成形時に発生するシュリンクテールや層状化現象は、コンパウンド時のエンドノッチの亀裂などの品質上の問題を引き起こします。
2) 金型を受け入れるときは、ノッチのサイズを厳密に管理してください。単一の材料を使用して一体型を作成したり、二重溶接チャンバーを型に追加したり、疑似分割型を開いて、最終製品に対するシュリンク テールや層化の品質への影響を軽減します。
3) 押出成形の製造中、アルミニウム棒の表面は清潔で、ほこり、油、その他の汚染があってはなりません。押出プロセスでは、徐々に減衰する押出モードを採用する必要があります。これにより、押出終了時の排出速度が遅くなり、シュリンクテールや層化が減少します。
4) 押出成形の生産には低温高速押出が使用され、機械上のアルミニウム棒の温度は460〜480℃に制御されます。金型温度は470℃±10℃、押出バレル温度は約420℃、押出出口温度は490〜525℃に制御されます。押出後、冷却のためにファンが作動します。残長は通常より5mm以上長くしてください。
5) このタイプのプロファイルを製造する場合、押出力を高め、金属の融着度を高め、材料の密度を確保するために、より大きな機械を使用するのが最善です。
6) 押出成形の際には、アルカリ水バケツを事前に準備する必要があります。オペレーターは材料のテールを鋸で切り落とし、シュリンクテールの長さと層化をチェックします。アルカリエッチングされた表面の黒い縞模様は、シュリンクテールと層化が発生したことを示しています。さらに鋸で切断した後、断面が明るくなり黒い縞がなくなるまで、3 ～ 5 本のアルミニウム棒をチェックして、シュリンクテールと成層後の長さの変化を確認します。プロファイル製品にシュリンクテールと層化がもたらされるのを避けるために、最長のものに応じて20cmを追加し、金型セットのテールの鋸引きの長さを決定し、問題のある部分を鋸で切り落とし、完成品への鋸引きを開始します。作業中、材料の頭部と尾部をずらして柔軟に鋸で切断することができますが、異形製品に欠陥がもたらされてはなりません。機械の品質検査による監視と検査が行われます。シュリンク テールの長さと層化が歩留まりに影響を与える場合は、通常の生産を開始する前に、適時に金型を取り外し、正常になるまで金型をトリムします。
5 まとめ
1) 上記の方法を使用して製造された断熱ストリッププロファイルのいくつかのバッチをテストしましたが、同様のノッチ亀裂は発生しませんでした。プロファイルのせん断特性値はすべて、国家規格 GB/T5237.6-2017 の要件「アルミニウム合金建築用プロファイル No. 6 パート: 断熱プロファイル用」に達しました。
2) この問題の発生を防ぐために、日常的な検査システムを開発し、問題に適時に対処し、危険なプロファイルが複合プロセスに流入するのを防ぎ、生産プロセスの無駄を削減するために修正します。
3) 押出欠陥、シュリンクテール、層状化によって引き起こされる亀裂を回避することに加えて、ノッチの形状、材料の表面硬度と機械的特性、およびプロセスパラメータなどの要因によって引き起こされる亀裂現象に常に注意を払う必要があります。複合プロセスの。
MAT Aluminium の May Jiang が編集
投稿日時: 2024 年 6 月 22 日
