アルミニウム合金プロファイルには多くの種類と仕様があり、多くの製造プロセス、複雑な技術、高い要件が伴います。鋳造、押出、熱処理仕上げ、表面処理、保管、輸送、梱包などの製造工程全体で、さまざまな欠陥が必然的に発生します。
表面欠陥の原因と除去方法:
1. レイヤリング
原因：
主な原因は、インゴットの表面が油やゴミで汚れていたり、押出バレル先端の作動部分が大きく磨耗しており、先端弾性部付近に汚れた金属が堆積していることです。これは、押出成形中に弾性ゾーンの滑り面が製品の周囲に巻き込まれるときに形成されます。通常、製品の最後に表示されます。ひどい場合には、製品の中間部や先端部にも現れることがあります。また、ダイ穴の配置が無理であったり、押出バレルの内壁に近づきすぎたり、押出バレルや押出パッドの過度の磨耗や変形などがあり、これらも積層の原因となる場合があります。
消去方法：
１）インゴット表面の清浄度を向上させる。
2) 押出シリンダおよび金型の表面粗さを低減し、摩耗が激しく公差を超えた押出シリンダおよび押出パッドは速やかに交換してください。
3) 金型設計を改善し、ダイ穴位置を押出シリンダーの端からできるだけ遠ざけます。
4) 押出パッドの直径と押出シリンダーの内径の差を小さくし、押出シリンダーのライニングに残留する汚れた金属を減らします。
5) 押出シリンダーのライニングを無傷の状態に保つか、ガスケットを使用してライニングを適時清掃してください。
6) 残りの材料を切断した後は、洗浄し、潤滑油を使用しないでください。
2. 気泡や剥がれ
原因：
原因としては、インゴットの内部構造に緩みや気孔、内部亀裂などの欠陥があった場合や、充填段階での押出速度が速すぎて排気が悪く、金属製品内に空気が引き込まれてしまうことが考えられます。 。
気泡や剥がれが発生する原因としては、以下のようなものが考えられます。
1) 押出シリンダーと押出パッドが磨耗しており、公差を超えています。
2) 押出シリンダーと押出パッドが汚れすぎており、油、水分、黒鉛などで汚れています。
3) インゴットの表面に深いシャベル溝が多すぎます。または、インゴットの表面に孔、水泡、組織の剥がれ、油汚れが見られます。インゴットの水素含有量はより高くなります。
4) 合金を交換するときにバレルを洗浄しませんでした。
５）押出シリンダーおよび押出インゴットの温度が高すぎる。
6) インゴットのサイズが許容マイナスの偏差を超えています。
7) インゴットが長すぎ、充填速度が速すぎ、インゴットの温度が不均一です。
8) ダイ穴の設計に無理がある。または、残った材料を不適切に切断する。
消去方法：
1) 精錬、脱ガス、鋳造のレベルを向上させ、インゴットの気孔、緩み、亀裂、その他の欠陥などの欠陥を防止します。
2) 押出シリンダーと押出パッドの適合寸法を合理的に設計します。ツールのサイズを頻繁にチェックして、要件を満たしていることを確認してください。
3) 押出パッドは公差を超えてはなりません。
4) 合金を交換するときは、シリンダーを徹底的に洗浄する必要があります。
５）押出および充填段階の速度を遅くする。
6) 押出パッドと金型の潤滑を減らすために、ツールとインゴットの表面を清潔で滑らかで乾燥した状態に保ちます。
7) 厳密な作業、残留材料の正しい切断、および完全な排気。
8) インゴット勾配加熱法を採用し、インゴットのヘッド温度を高くし、テール温度を低くします。充填時、最初にヘッドが変形し、シリンダー内のガスがパッドと押出シリンダー壁の間の隙間から徐々に排出されます。
9) 過度の温度や過度の速度を防ぐために、機器や計器を頻繁にチェックしてください。
10) 治具と金型は合理的に設計、製作し、ガイド穴とダイバーター穴の内部傾斜を 1° ～ 3° に設計してください。
3. 押し出しクラック
原因：
亀裂の発生は、押出プロセス中の金属の応力と流れに関連しています。表面の周期的な亀裂を例にとると、金型形状の制約と接触摩擦の影響により、ブランク表面の流れが妨げられます。製品の中心の流速は外側の金属の流速よりも速いため、外側の金属には追加の引張応力がかかり、中心には追加の圧縮応力がかかります。付加応力の発生により、変形領域の基本応力状態が変化し、表層の軸方向加工応力（基本応力と付加応力の重ね合わせ）が引張応力となる場合があります。この引張応力が金属の実際の破壊強度限界に達すると、内部に広がる亀裂が表面に現れます。その形状は、変形領域を通過する金属の速度に関係します。
消去方法：
1) 合金組成が指定された要件を満たしていることを確認し、インゴットの品質を向上させ、可塑性の低下を引き起こすインゴット中の不純物の含有量を最小限に抑え、高マグネシウム合金のナトリウム含有量を最小限に抑えます。
2) さまざまな加熱および押出仕様を厳密に実施し、製品の材質と特性に応じて押出温度と速度を合理的に制御します。
３）金型設計を改善し、金型サイジングベルトの長さを適切に増加させ、断面コーナーのフィレット半径を適切に増加させる。特に、モールドブリッジ、はんだ付けステーションチャンバー、およびコーナー半径の設計は合理的でなければなりません。
4) インゴットの均質化効果を向上させ、合金の塑性と均一性を向上させます。
5) 条件が許せば、潤滑押出、コーンダイ押出、逆押出等の方法を用いて不均一変形を軽減してください。
6) 機器や装置を定期的に検査し、正常に動作することを確認します。
4. オレンジピール
原因：
主な原因は、製品の内部構造の粒子が粗いためです。一般に、粒子が粗いほど、粒子がより明白になります。特に伸びが大きい場合には、このようなオレンジピール欠陥が発生しやすくなります。
予防方法:
オレンジピール欠陥の発生を防ぐためには、適切な押出温度と押出速度を選択し、伸びを制御することが重要です。インゴットの内部組織を改善し、結晶粒の粗大化を防ぎます。
5. ダークスポット
原因：
その主な理由は、プロファイルの厚肉部分と耐熱フェルト（または黒鉛ストリップ）の接触点での冷却速度が非常に小さく、固溶体濃度が他の場所に比べて大幅に小さいためです。そのため内部構造が異なり、外観は濃い色を呈します。
消去方法：
主な方法は、排出テーブルの冷却を強化し、スライドテーブルや冷却ベッドに到達する際に一箇所に止まらず、製品を異なる位置で耐熱フェルトに接触させ、冷却ムラを改善する方法です。
6. ティッシュストライプ
原因：
押出成形品の構造や組成が不均一なため、製品に押出方向の帯状のスジが現れます。通常、壁の厚さが変化する領域に発生します。これは腐食または陽極酸化によって判断できます。腐食温度を変えると、バンディングが消えたり、幅や形状が変化したりする場合があります。原因は、インゴットの巨視的または微細構造が不均一であること、インゴットの均質化が不十分であること、または押出製品加工のための不適切な加熱システムが原因です。
消去方法：
1) 粗粒インゴットの使用を避けるために、インゴットを精製する必要があります。
2) 金型を改良し、ガイド キャビティの適切な形状を選択し、ガイド キャビティまたは金型サイジング ベルトをトリミングします。
7. 縦溶接ライン
原因：
これは主に、押出ダイ内のメタルフローの溶接部分と他の金属部分との構造の違いによって引き起こされます。または、押出時の金型溶接キャビティ内のアルミニウムの供給不足が原因である可能性があります。
消去方法：
1) 分割結合金型のブリッジ構造と溶接キャビティの設計を改善します。押出製品面積に対する割穴面積の割合である割割比や溶接キャビティ深さの調整など。
2）一定の押出比を確保するため、押出温度と押出速度のバランスに注意してください。
3）鋳造チェーンの表面に油汚れが付着した状態では、溶接部への潤滑剤や異物の混入を避けるため、使用しないでください。
4) 押出シリンダーおよび押出パッドには油を塗布せず、常に清潔な状態に保ってください。
5) 残りの材料の長さを適切に長くします。
8. 水平溶接線または停止マーク
原因：
主な理由は、連続押出中に、金型内の金属と新しく追加されたビレットの先端金属との溶接が不十分であるためです。
消去方法：
1) 残った材料をカットするために使用したハサミの刃を研ぎ、まっすぐにします。
2) ビレット端面を洗浄し、潤滑油や異物の混入を防ぎます。
3) 押出温度を適切に上げ、ゆっくりと均一に押し出します。
4) 工具金型、金型材料、サイズ調整、強度、硬度を合理的に設計および選択します。
9. キズ、スレ
原因：
主な原因は、製品をスライドアウトテーブルから完成品ソーテーブルまで水平に搬送する際に、冷却ベッドから硬い物が突き出て製品に傷が付くためです。それらの中には、積み込みや輸送中に発生するものもあります。
消去方法：
1) 金型サイジングベルトは滑らかで清潔でなければならず、金型空ツールも滑らかである必要があります。
2) 金型の取り付けの際はよく確認し、小さな亀裂のある金型の使用を避けてください。金型設計時にはフィレット半径に注意してください。
3) 金型作業ベルトを速やかに点検し、研磨してください。金型の硬さは均一でなければなりません。
4) 冷却ベッドと完成品保管テーブルを頻繁に確認してください。硬い突起が製品を傷つけないように、滑らかでなければなりません。案内経路を適切に潤滑することができる。
5) 積み込みの際は完成品より柔らかいスペーサーを入れ、運搬や吊り上げはスムーズかつ丁寧に行ってください。
10.金属プレス加工
原因：
その主な原因は、金型の空ナイフ位置で発生したアルミナスラグが押出製品に付着し、排出テーブルやスライドアウトテーブルに流れ込み、ローラーによって押出材の表面に押し付けられるためです。陽極酸化処理では、金属をプレスした箇所に酸化皮膜やくぼみが形成されません。
消去方法：
1) サイジングベルトを滑らかにし、サイジングベルトの長さを短くします。
2) サイジングベルトの空メスを調整します。
3) ダイス穴のレイアウトを変更し、アルミナスラグが押し込まれるのを防ぐために、製品の平らな面がローラーの下に置かれたりローラーと接触したりしないようにしてください。
4) インゴットの表面と端をきれいにし、金属の削りくずが潤滑油に混入しないようにします。
11. その他の表面欠陥
原因：
1) 溶解・鋳造工程において、化学組成が不均一となり、金属介在物、気孔、非金属介在物が存在し、酸化皮膜や金属の内部構造が不均一になります。
2) 押出プロセス中の温度と変形が不均一で、押出速度が速すぎ、冷却が不均一で、黒鉛や油との接触組織が不均一です。
3) 金型の設計が無理があり、金型の鋭利なコーナー間の移行がスムーズではありません。空のナイフが小さすぎて金属を傷つける、金型の加工が不十分でバリがあり滑らかではない、窒化処理が不十分です。表面の硬さが不均一で、作業ベルトが滑らかではありません。
4) 表面処理工程における浴液の濃度、温度、電流密度が不適切であり、酸腐食、アルカリ腐食処理工程が不適切である。
消去方法：
1) 化学組成を制御し、鋳造プロセスを最適化し、精製、精製、均質化を強化します。
2) インゴットの均質化プロセスでは急速冷却が必要です。
3) 押出温度と速度を合理的に制御して均一な変形を確保し、適切なインゴット長を使用します。
4) 金型の設計と製造方法を改善し、金型作業ベルトの硬度を上げ、表面粗さを低減します。
5) 窒化プロセスの最適化。
6) 酸腐食またはアルカリ腐食中の表面への二次損傷や汚染を防ぐために、表面処理プロセスを厳密に管理します。
MAT Aluminium の May Jiang が編集
投稿日時: 2024 年 8 月 28 日
