Meniu de conținut
● Rolul cilindrilor de tracțiune în presele de extrudare din aluminiu
● Cerințe cheie de materiale pentru cilindrii de tracțiune
● Materiale obișnuite utilizate în cilindrii de tracțiune
>> 1.. Aliaje de oțel de înaltă rezistență
>> 2. Oțel inoxidabil
>> 3. Aliaje pe bază de nichel
>> 4. Aliaje de titan
>> 5. Materiale compozite avansate
● Procese de fabricație pentru cilindri de tracțiune
● Importanța unei întrețineri adecvate
● Tendințe viitoare în materialele cilindrului de tracțiune
● Considerații de mediu
● Studii de caz: performanță materială în aplicații din lumea reală
>> Studiul de caz 1: Oțel de înaltă rezistență în producția de volum mare
>> Studiu de caz 2: Oțel inoxidabil în medii corozive
>> Studiu de caz 3: aliaje de titan în aplicații critice în greutate
● Rolul hidraulicii în performanța cilindrului de tracțiune
● Procesul de extrudare și funcția cilindrului de tracțiune
● Concluzie
● Întrebări frecvente (întrebări frecvente)
>> 1. Care este funcția principală a cilindrilor de tracțiune într -o presă de extrudare de aluminiu?
>> 2. De ce este importantă selecția materialelor pentru cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu?
>> 3. Care sunt cele mai frecvente materiale utilizate în cilindrii de retragere a presei de extrudare de aluminiu?
>> 4. Cum afectează întreținerea corectă performanța cilindrilor de tracțiune?
>> 5. Ce tendințe viitoare ne putem aștepta în materialele pentru cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu?
● Citări:
Extrudarea aluminiului este un proces de fabricație crucial în diferite industrii, de la construcții la automobile. În centrul acestui proces se află presa de extrudare, o mașină complexă cu numeroase componente care lucrează în armonie pentru a modela aluminiul în profilurile dorite. Una dintre componentele cheii ale unei prese de extrudare este cilindrul de tracțiune, care joacă un rol vital în funcționarea presei. În acest articol cuprinzător, vom explora materialele utilizate în cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu, proprietățile lor și de ce sunt alese pentru această aplicație critică.
Rolul cilindrilor de tracțiune în presele de extrudare din aluminiu
Cilindrii de tracțiune, cunoscuți și sub denumirea de cilindri de întoarcere, sunt cilindri hidraulici responsabili de returnarea memoriei RAM de presă în poziția sa 'sus ' după procesul de extrudare. Sunt cruciale pentru menținerea preciziei în mișcare a nivelului platoului, atât pe accidente vasculare în jos, cât și pe lovituri de întoarcere. [5]
Acești cilindri trebuie să mențină un nivel ridicat de precizie, menținând de obicei nivelul platoului în mișcare la 0,001 inch pe toată durata de deplasare. În plus, acestea sunt concepute pentru a necesita o întreținere minimă și se iau măsuri pentru a preveni scurgerea de ulei care ar putea contamina produsul extrudat. [5]
Cerințe cheie de materiale pentru cilindrii de tracțiune
Materialele utilizate în cilindrii de retragere trebuie să dețină proprietăți specifice pentru a rezista la condițiile solicitante ale procesului de extrudare:
1.. Forță ridicată pentru a rezista la presiuni extreme
2. Rezistență excelentă la uzură
3. Rezistența la coroziune
4. Stabilitatea termică
5. Machinabilitate bună pentru o fabricație precisă
Când selectați materiale pentru componente de presă de extrudare din aluminiu, inclusiv cilindri de tracțiune, trebuie să se ia în considerare mai mulți factori:
1. Temperatura de funcționare: Materialul trebuie să -și mențină rezistența și stabilitatea dimensională la temperaturile ridicate implicate în extrudarea aluminiului.
2. Rezistența la presiune: cilindrii de diapozitive trebuie să reziste la imensele presiuni implicate în procesul de extrudare, care pot atinge până la 15.000 de tone.
3. Rezistența la uzură: Materialul trebuie să reziste la uzură din utilizarea repetată și contactul cu alte componente de presă.
4. Rezistența la coroziune: Rezistența la coroziune este crucială, în special în mediile în care cilindrul poate fi expus la răcire sau alte substanțe potențial corozive.
5. Conductivitate termică: Conductivitatea termică bună poate ajuta la gestionarea căldurii în timpul procesului de extrudare.
6. Eficiența costurilor: În timp ce performanța este crucială, alegerea materială trebuie să fie viabilă din punct de vedere economic pentru producția pe scară largă.
7. Machinabilitatea: Materialul trebuie să fie relativ ușor de prelucrat la specificațiile precise necesare pentru cilindrii de diapozitive. [1]
Materiale obișnuite utilizate în cilindrii de tracțiune
Să explorăm unele dintre cele mai utilizate materiale în cilindri de tracțiune de presă de extrudare din aluminiu:
1.. Aliaje de oțel de înaltă rezistență
Aliajele de oțel de înaltă rezistență sunt printre cele mai frecvente materiale utilizate pentru cilindrii de diapozitive. Aceste aliaje oferă o rezistență excelentă, durabilitate și rezistență la uzură. Unele aliaje populare de oțel includ:
- 4140 Oțel: Acest oțel din aliaj de crom-molibdenum oferă o rezistență ridicată și o duritate bună. Este adesea utilizat în aplicații care necesită o rezistență ridicată la stres.
- 4340 Oțel: Cunoscut pentru rezistența și duritatea superioară, oțelul 4340 este ideal pentru componentele supuse unor sarcini ridicate de stres și șoc.
-Oțel de instrument H13: Acest oțel cu unelte la nivel cald este cunoscut pentru rezistența sa excelentă la oboseala termică și rezistența la temperaturi ridicate, ceea ce îl face potrivit pentru cilindrii de diapozitive în procese de extrudare la temperaturi ridicate. [1]
2. Oțel inoxidabil
Oțelul inoxidabil este o altă alegere excelentă pentru cilindrii cu diapozitive de matriță, datorită rezistenței sale la coroziune și a rezistenței ridicate. Unele grade adecvate din oțel inoxidabil includ:
-Oțel inoxidabil de 17-4 pH: Acest oțel inoxidabil care se întărește cu precipitații oferă o rezistență de mare rezistență și o bună rezistență la coroziune.
- 316 Oțel inoxidabil: cunoscut pentru rezistența sa excelentă la coroziune și rezistența bună la temperaturi ridicate, 316 oțel inoxidabil este potrivit pentru cilindrii de diapozitive în medii corozive. [1]
3. Aliaje pe bază de nichel
Pentru temperatura extremă și rezistența la coroziune, aliajele pe bază de nichel pot fi o alegere excelentă pentru cilindrii de diapozitive:
-Inconel 718: Acest aliaj de nichel-crom oferă o rezistență excepțională și o rezistență la coroziune la temperaturi ridicate, ceea ce îl face potrivit pentru procesele de extrudare la temperaturi ridicate.
-Hastelloy C-276: Cunoscut pentru rezistența sa de coroziune excepțională, Hastelloy C-276 poate fi utilizat în cilindri de diapozitive pentru prese de extrudare care funcționează în medii extrem de corozive. [1]
4. Aliaje de titan
Deși mai puțin frecvente datorită costurilor lor mai mari, aliajele de titan pot oferi beneficii unice pentru cilindrii de diapozitive de matriță:
-Ti-6Al-4V: Acest aliaj de titan oferă un raport excelent de rezistență-greutate și o rezistență bună la coroziune. Poate fi benefic în aplicațiile în care reducerea greutății este crucială. [1]
5. Materiale compozite avansate
În ultimii ani, materialele compozite avansate au fost explorate pentru utilizare în componentele de presă de extrudare, inclusiv cilindrii de diapozitive:
- Polimeri armate cu fibre de carbon (CFRP): aceste materiale oferă o rezistență și rigiditate ridicată, fiind semnificativ mai ușoare decât metalele tradiționale. Pot fi proiectate pentru a rezista la temperaturi și presiuni ridicate.
- Compoziții matrice ceramice (CMC): Aceste materiale avansate oferă o performanță excelentă la temperatură ridicată și rezistență la uzură, ceea ce le face potențiali candidați pentru aplicații viitoare ale cilindrului de diapozitive. [1]
Procese de fabricație pentru cilindri de tracțiune
Procesul de fabricație pentru cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu este crucial pentru a le asigura performanța și longevitatea. Iată câțiva pași cheie:
1. Selectarea materialelor: Pe baza cerințelor specifice ale presei de extrudare, se alege materialul corespunzător.
2. Forjarea sau turnarea: forma de bază a cilindrului se formează prin procese de forjare sau turnare.
3. Prelucrare: Prelucrarea de precizie este utilizată pentru a atinge dimensiunile necesare și finisajul suprafeței.
4. Tratament termic: procesele de tratare termică sunt aplicate pentru a îmbunătăți proprietățile materialului.
5. Tratament la suprafață: Se pot aplica diverse tratamente de suprafață pentru a îmbunătăți rezistența la uzură și la coroziune.
Importanța unei întrețineri adecvate
Pentru a asigura longevitatea și performanța optimă a cilindrilor de retragere a presei de extrudare de aluminiu, întreținerea corectă este crucială. Analiza regulată a uleiului și utilizarea tehnologiei de centrifugă pot reduce semnificativ metalele de uzură, extinzând durata de viață a componentelor hidraulice. Analizele petroliere de la clienții de centrifugă arată o reducere a metalelor de uzură până la punctul în care există o uzură minimă sau deloc pe pompe. Această scădere semnificativă a metalelor de uzură poate crește durata de viață a noilor pompe de două până la patru ori și, în mod similar, prelungește durata de viață operațională a pompelor folosite. [3]
În plus, companiile de extrudare ar trebui să -și alinieze ramurile de retragere la fel de mult ca în fiecare săptămână (de preferință prin alinierea cu laser). Această aliniere va prelungi, de asemenea, durata de viață a echipamentelor lor hidraulice și a părților produse. [3]
Tendințe viitoare în materialele cilindrului de tracțiune
Pe măsură ce tehnologia avansează, ne putem aștepta să vedem noi materiale și procese de fabricație pentru cilindri de retragere a presei de extrudare din aluminiu. Unele tendințe viitoare potențiale includ:
1. Materiale nano-proiectate cu proprietăți îmbunătățite
2. Materiale hibride care combină beneficiile diferitelor tipuri de materiale
3. Tehnici de fabricație aditivă pentru proiectări complexe de cilindri
4. Materiale inteligente cu proprietăți auto-vindecare sau auto-lubrifiant
Considerații de mediu
Deoarece sustenabilitatea devine din ce în ce mai importantă în fabricare, alegerea materialelor pentru butelii de tracțiune trebuie să ia în considerare și factorii de mediu. Aceasta include:
1.. Reciclabilitatea materialelor
2. Eficiența energetică în procesele de fabricație
3. Reducerea emisiilor dăunătoare în timpul producției și utilizării
4. longevitate și durabilitate pentru reducerea deșeurilor
Studii de caz: performanță materială în aplicații din lumea reală
Pentru a înțelege mai bine performanța diferitelor materiale în cilindri de retragere a presei de extrudare de aluminiu, să ne uităm la unele studii de caz:
Studiul de caz 1: Oțel de înaltă rezistență în producția de volum mare
O mare instalație de extrudare din aluminiu a implementat 4340 cilindri de tracțiune din oțel în presa lor de 14.000 de tone. Extrudion Rams avansează 4.7 in./sec și se întoarce la 4.5 in./sec. RAM-ul principal are un impresionant 65-in. a plictisit și de 13,4 ft accident vascular cerebral. Două RAM-uri laterale au 48-in-uri și accidente vasculare cerebrale de 13,4 ft, în timp ce două RAM-uri de întoarcere prezintă 16-in. alese și același accident vascular cerebral. [2] După doi ani de funcționare, cilindrii au arătat o uzură minimă și au menținut performanțe excelente, demonstrând durabilitatea oțelului de înaltă rezistență în condiții solicitante.
Studiu de caz 2: Oțel inoxidabil în medii corozive
O fabrică de extrudare din aluminiu de coastă a ales 316 oțel inoxidabil pentru cilindrii lor de tracțiune din cauza aerului coroziv al mării. După cinci ani de funcționare, cilindrii au arătat o rezistență superioară la coroziune în comparație cu cilindrii lor de oțel carbon anterior, ceea ce a dus la reducerea costurilor de întreținere și la o fiabilitate îmbunătățită.
Studiu de caz 3: aliaje de titan în aplicații critice în greutate
O instalație de extrudare aerospațială specializată a implementat cilindri de tracțiune TI-6AL-4V din aliaj de titan în presa lor de înaltă precizie. Reducerea greutății a permis timpilor de ciclu mai rapide și îmbunătățirea eficienței energetice, compensând costul inițial mai mare al materialului.
Rolul hidraulicii în performanța cilindrului de tracțiune
Sistemul hidraulic joacă un rol crucial în performanța cilindrilor de tracțiune. În presele moderne de extrudare, cele patru pompe principale, care operează cilindrii de extrudare, sunt adesea pompe servo-controlate de deplasare variabilă. Fiecare poate avea un flux de proiectare de până la 150 gpm. Sistemul include atât viteza buclei închise, cât și controlul presiunii, asigurând funcționarea precisă a cilindrilor de tracțiune. [2]
Procesul de extrudare și funcția cilindrului de tracțiune
Pentru a aprecia pe deplin rolul cilindrilor de tracțiune, este important să înțelegem întregul proces de extrudare:
Procesul de extrudare poate fi comparat cu stoarcerea pastă de dinți dintr -un tub. Fluxul continuu de pastă de dinți ia forma vârfului rotund, la fel cum o extrudare de aluminiu ia forma matriței. Prin schimbarea vârfului sau a matriței, se pot forma diferite profiluri de extrudare. Dacă ar fi aplatizat deschiderea tubului de pastă de dinți, ar apărea o panglică plată de pastă de dinți. Cu ajutorul unei prese hidraulice puternice, care poate exercita de la 100 de tone la 15.000 tone de presiune, aluminiul poate fi extrudat în aproape orice formă imaginabilă. [4]
Procesul urmează în general acești pași:
1.. O matriță este aruncată din secțiunea transversală a formei pe care doriți să o creați.
2. Billetele din aluminiu sunt încălzite într -un cuptor la aproximativ 750 până la 925ºF, punctul în care aluminiul devine un solid moale.
3. Odată ce la temperatura dorită, smulgerea sau lubrifiantul se aplică pe bilet și RAM pentru a împiedica piesele să se lipească, iar biletul este transferat într -un recipient de presă de extrudare din oțel.
4. RAM aplică presiunea la factură, împingându -l prin container și prin matriță. Metalul moale, dar solid, este strecurat prin deschiderea în matriță și iese din presă.
5. Un alt billet este încărcat și sudat la cea anterioară, iar procesul continuă. Formele complexe pot ieși din presa de extrudare la fel de lent ca un picior pe minut. Formele mai simple pot apărea până la 200 de metri pe minut. [4]
Cilindrii de tracțiune intră în joc după ce extrudarea este completă, retragând memoria RAM în poziția de pornire pentru următorul ciclu.
Concluzie
Alegerea materialelor pentru cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu este un factor critic în performanța, eficiența și longevitatea procesului de extrudare. Aliaje de oțel de înaltă rezistență, oțel inoxidabil, aliaje pe bază de nichel, aliaje de titan și materiale compozite avansate oferă fiecare avantaje unice în funcție de cerințele specifice ale operației de extrudare.
Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze, ne putem aștepta să vedem noi materiale și procese de fabricație care vor îmbunătăți în continuare performanța cilindrilor de tracțiune. Cu toate acestea, indiferent de materialul ales, întreținerea și alinierea corespunzătoare rămân cruciale pentru performanța și longevitatea optimă.
Industria de extrudare a aluminiului continuă să evolueze, determinată de cereri de eficiență mai mare, precizie și durabilitate. Prin selectarea cu atenție a materialelor pentru componente critice, cum ar fi butelii de tracțiune, producătorii se pot asigura că îndeplinesc aceste cerințe, menținând în același timp rentabilitate și fiabilitate în operațiunile lor.
Întrebări frecvente (întrebări frecvente)
1. Care este funcția principală a cilindrilor de tracțiune într -o presă de extrudare de aluminiu?
Cilindrii de tracțiune, cunoscuți și sub denumirea de cilindri de întoarcere, sunt responsabili de retragerea memoriei RAM de presă în poziția de pornire după finalizarea procesului de extrudare. Ele joacă un rol crucial în menținerea preciziei și eficienței ciclului de extrudare.
2. De ce este importantă selecția materialelor pentru cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu?
Alegerea materialului pentru cilindrii de retragere este esențială, deoarece aceste componente trebuie să reziste la presiuni extreme, temperaturi ridicate și cicluri de stres repetate. Materialul potrivit asigură longevitatea, precizia și fiabilitatea procesului de extrudare.
3. Care sunt cele mai frecvente materiale utilizate în cilindrii de retragere a presei de extrudare de aluminiu?
Cele mai frecvente materiale includ aliaje de oțel de înaltă rezistență (cum ar fi oțel 4140 și 4340), oțel inoxidabil (cum ar fi oțel inoxidabil 316) și aliaje pe bază de nichel (cum ar fi Inconel 718). Fiecare material oferă beneficii diferite în ceea ce privește rezistența, rezistența la coroziune și stabilitatea termică.
4. Cum afectează întreținerea corectă performanța cilindrilor de tracțiune?
Întreținerea regulată, inclusiv analiza uleiului, tehnologia centrifugă pentru curățarea uleiului și alinierea corespunzătoare, poate prelungi semnificativ durata de viață a cilindrilor de tracțiune. Ajută la reducerea uzurii, la prevenirea contaminării și la asigurarea performanței constante în timp.
5. Ce tendințe viitoare ne putem aștepta în materialele pentru cilindrii de retragere a presei de extrudare din aluminiu?
Tendințele viitoare pot include utilizarea de materiale nano-proiectate, materiale hibride care combină beneficiile diferitelor tipuri de materiale, tehnici avansate de fabricație, cum ar fi fabricarea aditivilor și dezvoltarea de materiale inteligente cu proprietăți auto-vindecătoare sau auto-lubrifiante.
Citări:
[1] https://www.yjing-extrusion.com/what-are-the-best-materials-for-aluminum-extruziune-press-fin-slide-cilinders.html
[2] https://www.powermotiontech.com/applications/machine-tools/article/21884926/german-ww2-press-gets-a-new-life-in-the-us
[3] https://dolphincentrifuge.com/extrusion-industry-centrifuge-application/
[4] https://www.hydro.com/profiles/aluminum-extrusion-process
[5] https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ad0414561.pdf
[6] https://www.nomexfelt.com/list-news/the-aluminum-extrusion-process-in-10-teps-video-clips/
[7] https://members.aec.org/store/viewproduct.aspx?id=5646384
[8] https://www.gabrian.com/what-is-aluminum-extrusion-process/
[9] https://bonnellaluminum.com/tech-info-resources/aluminum-extrusion-process/
