多孔質金型アルミ異形押出の生産効率を向上させるには

1 はじめに

アルミニウム産業の急速な発展とアルミニウム押出機のトン数の継続的な増加に伴い、多孔質金型アルミニウム押出技術が登場しました。多孔質金型アルミニウム押出は、押出の生産効率を大幅に向上させるだけでなく、金型設計と押出プロセスに対してより高い技術的要求を課します。

2 押出成形プロセス

多孔質金型アルミニウム押出の生産効率に対する押出プロセスの影響は、主にブランク温度、金型温度、出口温度の 3 つの側面の制御に反映されます。

2.1 ブランク温度

均一なブランク温度は、押出量に大きな影響を与えます。実際の生産では、表面が変色しやすい押出機はマルチブランク炉で加熱するのが一般的です。マルチブランク炉は、優れた断熱特性を備えた、より均一で徹底的なブランク加熱を実現します。また、高効率を確保するために「低温高速」方式が採用されることが多い。この場合、ブランク温度と出口温度は、押出圧力の変化とブランク表面の状態を考慮して設定し、押出速度に厳密に一致させる必要があります。ブランクの温度設定は実際の製造条件によって異なりますが、一般的なガイドラインとして、多孔質金型押出の場合、ブランク温度は通常 420 ～ 450 °C に維持され、フラット ダイは分割ダイと比較して 10 ～ 20 °C わずかに高く設定されます。

2.2 金型温度

現場での生産経験に基づくと、金型温度は 420 ～ 450°C に維持する必要があります。加熱時間が長すぎると、動作中に金型の浸食が発生する可能性があります。さらに、加熱中に金型を適切に配置することが不可欠です。型同士をあまり密に重ねすぎず、間にある程度のスペースを残してください。金型炉の空気流出口を塞いだり、配置が不適切であると、加熱が不均一になり、押出が不均一になる可能性があります。

3 カビの要因

金型の設計、金型の加工、金型のメンテナンスは押出成形にとって極めて重要であり、製品の表面品質、寸法精度、生産効率に直接影響します。生産の実践と共有された金型設計の経験を基に、これらの側面を分析してみましょう。

3.1 金型設計

金型は製品形成の基礎であり、製品の形状、寸法精度、表面品質、材質特性を決定する重要な役割を果たします。高い表面要件を備えた多孔質金型プロファイルの場合、方向転換穴の数を減らし、方向転換ブリッジの配置を最適化してプロファイルの主な装飾面を避けることで、表面品質を向上させることができます。さらに、フラット ダイの場合、逆流ピット設計を使用すると、ダイ キャビティへの金属の流れが均一になります。

3.2 金型加工

金型の加工中、ブリッジでの金属の流れに対する抵抗を最小限に抑えることが重要です。分流ブリッジを滑らかにフライス加工することで、分流ブリッジの位置の精度が確保され、均一な金属の流れが得られます。ソーラー パネルなど、表面品質の要件が高いプロファイルの場合は、良好な溶接結果を確保するために、溶接チャンバーの高さを増やすか、二次溶接プロセスの使用を検討してください。

3.3 金型のメンテナンス

定期的な金型のメンテナンスも同様に重要です。金型の研磨と窒化メンテナンスを実施することで、金型加工部の硬さのムラなどのトラブルを防ぐことができます。

4 ブランク品質

ブランクの品質は、製品の表面品質、押出効率、金型の損傷に重大な影響を与えます。低品質のブランクは、溝、酸化後の変色、金型寿命の低下などの品質上の問題を引き起こす可能性があります。ブランクの品質には、要素の適切な組成と均一性が含まれ、これらは両方とも押出成形品の出力と表面品質に直接影響します。

4.1 構成構成

ソーラーパネルのプロファイルを例にとると、機械的特性を損なうことなく理想的な表面品質を達成するには、多孔質金型押出用の特殊な 6063 合金における Si、Mg、Fe の適切な構成が不可欠です。 Si と Mg の総量と比率は重要であり、長期の製造経験に基づくと、Si+Mg を 0.82 ～ 0.90% の範囲に維持することが、望ましい表面品質を得るのに適しています。

ソーラーパネル用の不適合ブランクの分析では、微量元素と不純物が不安定であるか、制限を超えており、表面品質に重大な影響を与えていることが判明しました。溶解工場での合金化中の元素の添加は、不安定になったり、微量元素が過剰になったりしないように注意して行う必要があります。業界の廃棄物分類では、押出成形廃棄物には端材や基材などの一次廃棄物が含まれ、二次廃棄物には酸化や粉体塗装などの作業から生じる後処理廃棄物が含まれ、断熱材プロファイルは三次廃棄物として分類されます。酸化プロファイルには特別なブランクを使用する必要があり、通常、材料が十分であれば廃棄物は追加されません。

4.2 ブランクの製造工程

高品質のブランクを得るには、窒素パージ時間とアルミニウムの沈降時間に関するプロセス要件を厳密に遵守することが不可欠です。合金元素は通常、ブロックの形で添加され、溶解を促進するために完全に混合されます。適切に混合すると、合金元素の局所的な高濃度ゾーンの形成が防止されます。

結論

アルミニウム合金は、新エネルギー車のボディ、エンジン、ホイールなどの構造部品や部品に広く使用されています。自動車産業におけるアルミニウム合金の使用増加は、アルミニウム合金技術の進歩と相まって、エネルギー効率と環境持続可能性への需要によって推進されています。内部に多数の穴があり、高い機械的性能が要求されるアルミニウム バッテリー トレイなど、表面品質の要件が高いプロファイルの場合、企業がエネルギー変革の文脈で成功するためには、多孔質金型の押出効率を向上させることが不可欠です。

MAT Aluminium の May Jiang が編集