Ponuka obsahu
● Úloha valcov valcoch v hliníkových výtlačkoch
● Požiadavky na kľúčové materiály pre valcy
● Bežné materiály používané vo valcoch
>> 1. Vysoko pevné oceľové zliatiny
>> 2. Nerezová oceľ
>> 3. Zliatiny založené na nikle
>> 4. Titaniové zliatiny
>> 5. Pokročilé kompozitné materiály
● Výrobné procesy pre valcy
● Dôležitosť správnej údržby
● Budúce trendy v materiáloch valca valc
● Environmentálne úvahy
● Prípadové štúdie: Materiálny výkon v aplikáciách v reálnom svete
>> Prípadová štúdia 1: Vysoko pevná oceľ vo veľkoobjemovej výrobe
>> Prípadová štúdia 2: Nerezová oceľ v korozívnych prostrediach
>> Prípadová štúdia 3: Zliatiny titánu v kritických aplikáciách na hmotnosti
● Úloha hydrauliky vo výkone valca valc
● Proces vytláčania a funkcia valca valca
● Záver
● Často kladené otázky (FAQ)
>> 1. Aká je primárna funkcia valcov s ťahom v hliníkovom výtlačku?
>> 2. Prečo je výber materiálu dôležitý pre valcy na vytláčanie hliníkového výtlačku?
>> 3. Aké sú najbežnejšie materiály používané v valcoch s ťahom hliníka?
>> 4. Ako ovplyvňuje správna údržba výkonnosť valcov?
>> 5. Aké budúce trendy môžeme očakávať v materiáloch pre hliníkové vytláčanie valcov?
● Citácie:
Hliníkové vytláčanie je rozhodujúci výrobný proces v rôznych odvetviach, od výstavby po automobilový priemysel. Jadrom tohto procesu leží vytláčacia tlač, komplexný stroj s mnohými komponentmi pracujúcimi v harmónii na tvarovanie hliníka do požadovaných profilov. Jednou z kľúčových komponentov extrúzneho tlače je valcový valček, ktorý zohráva dôležitú úlohu v prevádzke tlače. V tomto komplexnom článku preskúmame materiály použité v hliníkových výtlačkoch valcov, ich vlastností a prečo sú vybrané pre túto kritickú aplikáciu.
Úloha valcov valcoch v hliníkových výtlačkoch
Valky na ťahanie, známe tiež ako návratové valce, sú hydraulické valce zodpovedné za návrat tlačovej pamäte RAM do svojej polohy „hore “ po procese extrúzie. Sú rozhodujúce pre udržiavanie presnosti pohyblivej úrovne platenej úrovne na klesajúcich aj návratových úderoch. [5]
Tieto valce si musia udržiavať vysokú úroveň presnosti, zvyčajne udržiavajú pohybujúcu sa hladinu platničiek do 0,001 palca v celom rozsahu cesty. Okrem toho sú navrhnuté tak, aby vyžadovali minimálnu údržbu, a prijmú sa opatrenia na zabránenie úniku oleja, ktoré by mohli kontaminovať extrudovaný produkt. [5]
Požiadavky na kľúčové materiály pre valcy
Materiály používané vo valcoch s ťahom musia mať špecifické vlastnosti, aby odolali náročným podmienkam procesu extrúzie:
1. Vysoká pevnosť odoláva extrémnym tlakom
2. Vynikajúci odolnosť proti opotrebeniu
3. Odolnosť proti korózii
4. Tepelná stabilita
5. Dobrá machinabilita pre presnú výrobu
Pri výbere materiálov pre komponenty výtlačky hliníka, vrátane valcov s ťahom, je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
1. Prevádzková teplota: Materiál si musí udržiavať svoju pevnosť a rozmerovú stabilitu pri vysokých teplotách zapojených do vytláčania hliníka.
2. Odolnosť tlaku: Kĺzavé valcy musia odolávať obrovským tlakom zapojeným do procesu extrúzie, ktorý môže dosiahnuť až 15 000 ton.
3. Odolnosť proti opotrebeniu: Materiál by mal odolať opotrebovaniu z opakovaného použitia a kontaktu s inými tlačovými komponentmi.
4. Odolnosť proti korózii: Odolnosť voči korózii je rozhodujúca, najmä v prostrediach, kde môže byť valec vystavený chladičom alebo inými potenciálne korozívnymi látkami.
5. Tepelná vodivosť: Dobrá tepelná vodivosť môže pomôcť pri riadení tepla počas procesu extrúzie.
6. Nákladová efektívnosť: Aj keď je výkon rozhodujúci, materiál musí byť tiež ekonomicky životaschopný pre rozsiahlu výrobu.
7. Machináovateľnosť: Materiál by sa mal relatívne ľahko strojovo strojovo strojovo k presným špecifikáciám potrebným pre valce s posúvačom. [1]
Bežné materiály používané vo valcoch
Preskúmajme niektoré z najbežnejšie používaných materiálov v hliníkovom výtlačku valcov s ťahom:
1. Vysoko pevné oceľové zliatiny
Vysoko pevné oceľové zliatiny patria medzi najbežnejšie materiály používané pre valce s posúvačom. Tieto zliatiny ponúkajú vynikajúcu silu, trvanlivosť a odolnosť voči opotrebeniu. Niektoré populárne oceľové zliatiny zahŕňajú:
- 4140 oceľ: Táto zliatinová oceľ chróm-molybdénu ponúka vysokú pevnosť a dobrú húževnatosť. Často sa používa v aplikáciách, ktoré si vyžadujú vysoký odpor stresu.
- 4340 oceľ: Známe pre svoju vynikajúcu pevnosť a húževnatosť, oceľ 4340 je ideálna pre komponenty vystavené vysokému napätiu a nárazu.
-H13 Nástrojová oceľ: Táto horúca pracovná oceľ je známa svojou vynikajúcou odolnosťou voči tepelnej únave a pevnosti s vysokou teplotou, vďaka čomu je vhodná pre valce s posúvačom matrodu vo vysokoteplotných extrúznych procesoch. [1]
2. Nerezová oceľ
Nerezová oceľ je ďalšou vynikajúcou voľbou pre valce s posúvačom Die, vďaka svojej odolnosti proti korózii a vysokej pevnosti. Niektoré vhodné známky z nehrdzavejúcej ocele zahŕňajú:
-17-4 pH z nehrdzavejúcej ocele: Táto nehrdzavejúca oceľ, ktorá tvrdí zrážky, ponúka vysokú pevnosť a dobrý odpor korózie.
- 316 z nehrdzavejúcej ocele: Známy pre svoj vynikajúci odolnosť proti korózii a dobrá pevnosť pri zvýšených teplotách je 316 z nehrdzavejúcej ocele vhodný pre posúvacie valce v korozívnych prostrediach. [1]
3. Zliatiny založené na nikle
Pre extrémnu teplotu a odolnosť proti korózii môžu byť zliatiny na báze niklu vynikajúcou voľbou pre valce s posúvačom Die:
-Inconel 718: Táto zliatina niklu-chromium ponúka pri vysokých teplotách výnimočnú odolnosť proti korózii a korózii, takže je vhodná pre procesy extrúzie s vysokou teplotou.
-Hastelloy C-276: Známy pre svoju vynikajúcu odolnosť proti korózii, Hastelloy C-276 môže byť použitý v cylindrách s posúvačom pre extrúziu pre extrúzne lisy pracujúce vo vysoko korozívnych prostrediach. [1]
4. Titaniové zliatiny
Aj keď sú zliatiny titánovej zliatiny menej bežné, môžu ponúknuť jedinečné výhody pre valce s posúvačom Die:
-TI-6AL-4V: Táto zliatina titánu ponúka vynikajúci pomer pevnosti k hmotnosti a dobrú odolnosť proti korózii. Môže to byť prospešné v aplikáciách, kde je zníženie hmotnosti rozhodujúce. [1]
5. Pokročilé kompozitné materiály
V posledných rokoch sa preskúmali pokročilé kompozitné materiály na použitie v komponentoch extrúznej tlače, vrátane valcov s posúvačom Die:
- Polyméry vystužené uhlíkom (CFRP): Tieto materiály ponúkajú vysokú pevnosť a tuhosť, pričom sú výrazne ľahšie ako tradičné kovy. Môžu byť navrhnuté tak, aby odolali vysokým teplotám a tlakom.
- kompozity keramickej matrice (CMC): Tieto pokročilé materiály ponúkajú vynikajúci vysokovýkonný výkon a odolnosť proti opotrebeniu, vďaka čomu sú potenciálnymi kandidátmi pre budúce aplikácie valca na posúvací valc. [1]
Výrobné procesy pre valcy
Výrobný proces pre vytláčanie hliníka pre tlač pretlačových valcov je rozhodujúci na zabezpečenie ich výkonu a dlhovekosti. Tu je niekoľko kľúčových krokov:
1. Výber materiálu: Na základe špecifických požiadaviek na vytláčanie sa vyberie príslušný materiál.
2. Kovanie alebo odlievanie: Základný tvar valca sa vytvára prostredníctvom procesov kovania alebo odlievania.
3. Opakovanie: Presné obrábanie sa používa na dosiahnutie požadovaných rozmerov a povrchovej úpravy.
4. Tepelné spracovanie: Na zvýšenie vlastností materiálu sa používajú procesy tepelného spracovania.
5. Povrchové ošetrenie: Na zlepšenie opotrebenia a odolnosti proti korózii sa môžu aplikovať rôzne povrchové úpravy.
Dôležitosť správnej údržby
Na zabezpečenie dlhovekosti a optimálneho výkonu valcov hliníkového vytláčania je rozhodujúca správna údržba. Pravidelná analýza ropy a využívanie technológie odstredivka môžu významne znížiť kovy opotrebenia, čím sa predĺži životnosť hydraulických komponentov. Analýzy ropy od zákazníkov Centrifuge vykazujú zníženie kovov opotrebovania do bodu, keď na čerpadlách je minimálne alebo žiadne opotrebenie. Toto významné zníženie kovov opotrebenia môže zvýšiť životnosť nových čerpadiel dvakrát až štyrikrát a podobne predĺžiť prevádzkovú životnosť použitých čerpadiel. [3]
Okrem toho by spoločnosti extrúzie mali zosúladiť svoje RAM RAMS rovnako ako každý týždeň (najlepšie zarovnanie laserom). Toto zarovnanie predĺži aj životnosť ich hydraulického zariadenia a jeho výrobných častí. [3]
Budúce trendy v materiáloch valca valc
Ako technologický pokrok, môžeme očakávať, že uvidíme nové materiály a výrobné procesy pre vytlačenie hliníka pre tlač Niektoré potenciálne budúce trendy zahŕňajú:
1. Materiály s nano-inžiniermi s vylepšenými vlastnosťami
2. Hybridné materiály kombinujúce výhody rôznych typov materiálov
3. Aditívne výrobné techniky pre zložité návrhy valcov
4. Inteligentné materiály so samoliečením alebo vlastnými vlastnosťami
Environmentálne úvahy
Keď sa udržateľnosť stáva čoraz dôležitejšou pri výrobe, výber materiálov pre valce valcoch musí tiež brať do úvahy environmentálne faktory. To zahŕňa:
1. Recyklovateľnosť materiálov
2. Energetická účinnosť vo výrobných procesoch
3. Zníženie škodlivých emisií počas výroby a používania
4. Dlhovekosť a trvanlivosť na zníženie odpadu
Prípadové štúdie: Materiálny výkon v aplikáciách v reálnom svete
Ak chcete lepšie porozumieť výkonu rôznych materiálov v hliníkových výtlačkoch valcov, pozrime sa na niektoré prípadové štúdie:
Prípadová štúdia 1: Vysoko pevná oceľ vo veľkoobjemovej výrobe
Veľké hliníkové extrúzne zariadenie implementovalo v ich 14 000 tonovom tlači 4340 oceľových valcov. Extrúzia Rams postupuje 4,7 in./sec a vráti sa o 4,5 palca. Hlavný RAM má pôsobivých 65-in. otvor a zdvih 13,4 stôp. Dva bočné barany majú 48-palcové otvory a údery 13,4 stôp, zatiaľ čo dva návratové barany majú 16-palcový. otvory a rovnaký mŕtvica. [2] Po dvoch rokoch prevádzky valce vykazovali minimálne opotrebenie a udržiavali vynikajúci výkon, čo demonštruje trvanlivosť vysokopevnostnej ocele v náročných podmienkach.
Prípadová štúdia 2: Nerezová oceľ v korozívnych prostrediach
Pobrežná hliníková extrúzna rastlina si vybrala pre svoje valce valcoch 316 kvôli korozívnemu morskému vzduchu. Po piatich rokoch prevádzky valce vykazovali vynikajúcu odolnosť proti korózii v porovnaní s ich predchádzajúcimi valcami uhlíkovej ocele, čo malo za následok zníženie nákladov na údržbu a zlepšenie spoľahlivosti.
Prípadová štúdia 3: Zliatiny titánu v kritických aplikáciách na hmotnosti
Špecializované zariadenie na extrúziu leteckého priestoru implementovalo valce TI-6AL-4V titánovej zliatiny v ich vysokej presnej tlači. Zníženie hmotnosti umožnilo rýchlejšie časy cyklu a zlepšenú energetickú účinnosť, čím kompenzuje vyššie počiatočné náklady na materiál.
Úloha hydrauliky vo výkone valca valc
Hydraulický systém hrá rozhodujúcu úlohu pri výkone valcov. V moderných výtlačkoch sú štyri hlavné čerpadlá, ktoré prevádzkujú extrúzne valce, často variabilné čerpadlá s posunutím. Každý môže mať konštrukčný tok až do 150 gpm. Systém obsahuje rýchlosť a reguláciu tlaku s uzavretou slučkou a zaisťuje presnú prevádzku valcov valcoch. [2]
Proces vytláčania a funkcia valca valca
Aby ste si plne ocenili úlohu valcov valcoch, je dôležité pochopiť celý proces vytláčania:
Proces extrúzie je možné porovnávať s stlačením zubnej pasty z trubice. Nepretržitý prúd zubnej pasty má tvar okrúhleho hrotu, rovnako ako hliníkové vytláčanie má tvar matrice. Zmenou špičky alebo matrice je možné vytvoriť rôzne profily vytláčania. Keby ste mali vyrovnať otvor trubice zubnej pasty, objaví by sa plochá stuha zubnej pasty. S pomocou silného hydraulického tlače, ktorý môže vyvíjať od 100 ton do 15 000 ton tlaku, sa hliník môže extrudovať do takmer akéhokoľvek predstaviteľného tvaru. [4]
Tento proces sa vo všeobecnosti riadi týmito krokmi:
1. Dieho sa odlieva z prierezu tvaru, ktorý chcete vytvoriť.
2. Hliníkové brucha sa zahrievajú v peci na približne 750 až 925 ° F, čo je bod, v ktorom sa hliník stáva mäkkou pevnou látkou.
3. Raz pri požadovanej teplote sa Smut alebo Lubricant aplikuje na sochor a RAM, aby sa časti držiavali časti a sošina sa prenesie do nádoby na vytláčanie ocele.
4. RAM vyvíja tlak na sochory, tlačí ho cez kontajner a cez matu. Mäkký, ale pevný kov sa stlačí otvorom v matri a opúšťa tlač.
5. Ďalšie sochory sa načíta a zvára k predchádzajúcemu a proces pokračuje. Komplexné tvary sa môžu objaviť z vytláčacieho lisu tak pomaly ako jedna noha za minútu. Jednoduchšie tvary sa môžu objaviť až 200 stôp za minútu. [4]
Po dokončení vytláčania prichádzajú do hry valcy s ťahom a stiahne RAM do svojej východiskovej polohy pre ďalší cyklus.
Záver
Výber materiálov pre valcy na vytláčanie hliníka je kritickým faktorom výkonu, účinnosti a dlhovekosti procesu extrúzie. Vysoko pevné oceľové zliatiny, nehrdzavejúca oceľ, zliatiny na báze niklu, zliatiny titánu a pokročilé kompozitné materiály, z ktorých každá ponúka jedinečné výhody v závislosti od špecifických požiadaviek na extrúziu.
Keďže technológia pokračuje v rozvíjaní, môžeme očakávať, že uvidíme nové materiály a výrobné procesy, ktoré ďalej zlepšia výkon valcových valcov. Bez ohľadu na zvolený materiál však zostáva správna údržba a zarovnanie rozhodujúce pre optimálny výkon a dlhovekosť.
Odvetvie vytláčania hliníka sa naďalej vyvíja, poháňané požiadavkami na vyššiu efektívnosť, presnosť a udržateľnosť. Výrobcami si dôkladným výberom materiálov pre kritické komponenty, ako sú valce, môžu výrobcovia zabezpečiť, aby splnili tieto požiadavky a zároveň si zachovali nákladovú efektívnosť a spoľahlivosť vo svojich operáciách.
Často kladené otázky (FAQ)
1. Aká je primárna funkcia valcov s ťahom v hliníkovom výtlačku?
Pullback valce, tiež známe ako návratové valce, sú zodpovedné za stiahnutie tlačovej RAM do svojej východiskovej polohy po dokončení procesu extrúzie. Hrajú rozhodujúcu úlohu pri udržiavaní presnosti a účinnosti cyklu extrúzie.
2. Prečo je výber materiálu dôležitý pre valcy na vytláčanie hliníkového výtlačku?
Výber materiálu pre valce valcoch je kritický, pretože tieto komponenty musia odolávať extrémnym tlakom, vysokým teplotám a opakovaným cyklom napätia. Správny materiál zaisťuje dlhovekosť, presnosť a spoľahlivosť v procese extrúzie.
3. Aké sú najbežnejšie materiály používané v valcoch s ťahom hliníka?
Medzi najbežnejšie materiály patria vysokopevnostné oceľové zliatiny (napríklad oceľ 4140 a 4340), nehrdzavejúca oceľ (napríklad 316 z nehrdzavejúcej ocele) a zliatiny na báze niklu (napríklad Inconel 718). Každý materiál ponúka rôzne výhody z hľadiska sily, odolnosti proti korózii a tepelnej stability.
4. Ako ovplyvňuje správna údržba výkonnosť valcov?
Pravidelná údržba vrátane analýzy ropy, technológie odstredivka na čistenie ropy a správne zarovnanie môže výrazne predĺžiť životnosť valcov valcov. Pomáha znižovať opotrebenie, predchádzať kontaminácii a zabezpečiť konzistentný výkon v priebehu času.
5. Aké budúce trendy môžeme očakávať v materiáloch pre hliníkové vytláčanie valcov?
Budúce trendy môžu zahŕňať použitie nano-inžinierskych materiálov, hybridných materiálov kombinujúcich výhody rôznych typov materiálov, pokročilé výrobné techniky, ako je výroba prísad a vývoj inteligentných materiálov s vlastnými vlastnosťami alebo vlastnými vlastnosťami.
Citácie:
[1] https://www.yjing-extrusion.com/what-are-the-best-materials-for-aluminum-extrusion-press-die-die-slide-cylinders.html
[2] https://www.powermotiontech.com/applications/machine-tools/article/21884926/german-ww2-press-press-get-age-atewa-a-new- --hife-us-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.nomxfelt.com/list-news/the-alluminum-extrusion-process-in-10-teps-video-clips/
[7] https://members.aec.org/store/viewproduct.aspx?id=5646384
[8] https://www.gabrian.com/what-is-aleminum-extrusion-process/
[9] https://bonnellaluminum.com/tech-info-resources/aluminum-extrusion-process/
