Tryck: en avgörande parameter
Trycket är en central parameter i extruderingsprocessen och kan variera beroende på pressens kapacitet. Våra pressar skiljer sig åt när det gäller maximalt hydrostatiskt tryck, och dessa värden beror på containerdiametern och maximal presskraft. Det hydrostatiska trycket påverkar materialflödet genom verktyget och är avgörande för profilens slutliga form.
Variationer i tryck
Under strängpressning varierar trycket i olika delar av verktyget, vilket kan leda till tryckvariationer. Verktygets bäringslängder – friktionsytan i profilbildande spalten – är designade för att balansera trycket, men dessa tryckvariationer påverkar flödet genom verktyget. Tryckvariationerna är inte konstanta under presscykeln, vilket gör att flödet ändras beroende på verktygets läge. Dessa variationer påverkar i sin tur den erhållna profilformen.
Krafterna och extruderingshastigheten
En annan viktig parameter är extruderingshastigheten. Eftersom profilpressning är en intermittent process, där varje nytt göt stoppas innan presscykeln startar om, måste hastigheten anpassas för att optimera materialflödet. Om hastigheten inte justeras korrekt kan det påverka dimensionsutfallet på den färdiga profilen.
Pullerkraft: styrning av profilerna
Vid utmatningen av profiler styrs framänden av en dragande enhet kallad puller. Pullern har två syften: att hålla profilerna raka för vidare hantering och att utjämna skillnader i hastighet mellan olika profiler i ett flerhålat verktyg. Om för mycket dragkraft appliceras på en profil kan det leda till att den sträcks för mycket, vilket påverkar formens noggrannhet.
Temperaturkontroll: för att upprätthålla kvalitet
En korrekt temperaturbehandling är avgörande för extrudering av aluminiumlegeringar. Götet måste värmas till rätt temperatur för att uppnå upplösning och sprida legeringsämnen som magnesium-silicider. Efter extruderingen krävs en snabb nedkylning för att undvika oönskad sammanfogning av dessa ämnen. Detta görs för att förbereda materialet för den efterföljande utskiljningshärdningen som ger materialet sina slutliga mekaniska egenskaper.
Götetemperatur: anpassad värmehantering
För att säkerställa en konstant extruderingstemperatur är det viktigt att anpassa götets temperatur under processen. Genom att justera temperaturen i framänden kan man kompensera för den temperaturhöjning som sker genom omformningsarbetet, vilket säkerställer en stabil process.
Kylning: viktig för dimensionsutfallet
Kylning är en kritisk process för att uppnå önskad profilform och hållfasthet. Lättare legeringar som EN AW-6060 och EN AW-6063 kan luftkylas, medan hårdare legeringar som EN AW-6082 kräver snabb och kraftig vattenkylning. Effektiv kylning är avgörande för att undvika värmespänningar i materialet, vilket kan leda till problem i den efterföljande bearbetningen.
Kylningens påverkan på aluminiumprofilen
Ju mer intensiv kylning som används, desto större påverkan på dimensionsutfallet. Ojämn kylning kan leda till värmespänningar som försämrar profilens kvalitet och kan orsaka problem vid hantering och bearbetning.
Sträckning: rätt profilform efter extrudering
Efter att profilen har kylts görs en sträckningsoperation för att rätta till krokighet och reducera värmespänningar som uppstår under pressning och kylning. Sträckningen görs genom att hela profillängden greppas i ändarna och sträcks cirka 1 %. Detta fastställer den slutliga dimensionen och påverkar särskilt flänsvinklar och gapöppningar för profiler med halvöppna sektioner.
Åldring: slutlig hållfasthet och kvalitet
Efter sträckning kapar man profilerna i hanteringslängder, vanligen 4–6 meter, och genomgår en åldringsprocess. Under denna process värms materialet till 175°C – 185°C i 5–8 timmar, vilket gör att legeringsämnena binder till korngränserna och ger profilen sina slutgiltiga mekaniska egenskaper. Åldringen säkerställer att materialet uppnår sin maximala hållfasthet och stabilitet.
Sammanfattning
Extruderingsprocessens parametrar är avgörande för att säkerställa hög kvalitet och precision på aluminiumprofiler. Genom att noggrant styra faktorer som tryck, temperatur, kylning och sträckning kan man optimera resultatet och skapa profiler med önskade egenskaper. För att uppnå bästa möjliga resultat är det viktigt att förstå och kontrollera dessa parametrar genom hela produktionen, från extrudering till åldring.
