پرس اکستروژن



 

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 8)

مشاهدات تجربی 2

تغییر در عمق سایش سطوح تماس ماندرل و کلاهک نشان دهنده تعداد چرخه های مختلف پرس است. با افزایش چرخه های کاری پرس (تعداد بیلت های اکسترود شده)، عمق سایش افزایش می یابد. بعلاوه نقاط سایش ایجاد شده بر روی سطح ماندرل بیشتر از سطح کلاهک است. در واقع، حرارت بیشتر تولید شده درون ماندرل مربوط به اصطکاک و تغییر شکل اضافی در سطح ماندرل است. مشاهده می شود که با توجه به جهت سیلان ف، سایش از لبه راهنمای سطح تماس قالب شروع می شود.تغییر عمق سایش یا چرخه پرس را برای دو طول بیلت مختلف نشان می دهد. با افزایش طول بیلت، عمق سایش افزایش می یابد. طول بیلت بزرگتر به معنی زمان طولانی تر مورد نیاز برای هر چرخه اکستروژن و در نتیجه متمرکزتر شدن افزایش دما در سطح تماس قالب است.

تغییر عمق سایش با چرخه پرس برای دو سرعت کوبه (رام) متفاوت نشان داده می شود. این نشان می دهد که با افزایش سرعت کوبه، عمق سایش زیاد می شود. در یک قالب ثابت با افزایش سرعت کوبه، سرعت اکستروژن نیز افزایش می یابد. میزان عمق سایش ممکن است با افزایش دمای خروجی که در نهایت منجر به بالا رفتن دمای سطح تماس قالب می گردد، زیاد شود.


 

 


پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 7)

مشاهدات تجربی

 

توسط ساها مشاهده شد که بعداً از چرخه های کاری معین پرس، خسارت سطحی شدیدی (سایش قالب) بخ سطح تماس قالب مخصوص تولید مقاطع توخالی (از نوع مخروطی) وارد می شود. بطوریکه لوله مربعی جدار نازکی با برجستگی های پیچشی از آلیاژ آلومینیوم 6063 می سازد. در این حال، سطح تماس قالب بطور مناسبی تحت عملیات حرارتی سطحی نیتروره قرار گرفت و هنگامی که بیلتهای بیشتری از میان همان قالب اکسترود شد، سایش قابل توجهی در قالب مشاهده شد. این سایش قالب مربوط به کاربرد سرعت بالاتر اکستروژن نیز می شد. تدجا و همکارانش دریافتند که سایش قالب شروع به از بین بردن لبه سطح تماس آن نموده و این در خلاف جهت اکستروژن ادامه می یابد. در کار اخیر، نقاط ساییده شده از لبه راهنما آغاز شده و تا میانه سطح تماس قالب گسترش می یابد (شکل 4-25). بعلاوه، سایش بیشتری روی سطح تماس ماندرل در مقایسه با سطوح تماس کلاهک مشاهده شد. طراحی یک قالب مخصوص تولید مقاطع توخالی به گونه ای است که حرارت اضافی ایجاد شده بر روی یک سطح تماس قالب بزرگتر، بیشتر است. نقاط سایش ظاهر شده ب روی سطح تماس قالب نیز متفاوت بوده و دارای فواصل یا ناپیوستگی هایی می باشند.

 


پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 6)

سایش چسبنده

از آنجایی که آلومینیوم تمایل زیادی در چسبیدن به سطح فولاد دارد، بایه چسبنده بر روی سطح تماس قالب گسترش خواهد یافت. توسعه یک لایه چسبنده بر روی سطح تماس قالب به برخی عوامل منجمله دمای سطح تماس، سرعت اکستروژن، شکل و هندسه قالب، طول سطح تماس و پارامترهای مربوط به زبری و سختی سطح تماس وابسته است.

از مهمترین عوامل فوق، دما و سرعت اکستروژن است. بالا رفتن دما و سرعت اکستروژن بر روی سطح تماس قالب مستقیماً در ارتباط با همدیگرند. در دمای بیلت یکسان و در سرعتهای بالاتر، به دلیل افزایش سرعت کرنش و تغییر شکل برشی (اصطکاک چسبنده) بر روی سطح تماس قالب، افزایش دما بیشتر است. هنگام افزایش دما در سطح تماس قالب، تمایل به گسترش لایه چسبنده زیاد می شود. بعلاوه با افزایش دما، لایه چسبنده شروع به گسترش کرده و با افزایش دوره های زمانی کارپرس، این لایه ممکن است سطح تماس را کاملاً پوشانده و یک لایه ضخیم تر ایجاد شود. لایه های چسبنده مکرراً ساخته شده و جدا شدن آنها منجر به سایش قالب و ایجاد آلودگی در محصول اکسترودی می گردد.


پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن ( بخش 5)

سایش در قالب اکستروژن

سایش قالب به عنوان یک اثر سطحی بصورت حذف یا از دست رفتن ماده از سطح قالب تعریف می شود. سایش از اهمیت فنی و اقتصادی قابل توجهی برخوردار است زیرا نحوه سیلان و شکل فصل مشترک قالب و ماده را تغییر می دهد و در نهایت بر اندازه، شکل و کیفیت ماده در حال سیلان از میان قالب تاثیر می گذارد. سایش عموماً توپوگرافی سطح را تغییر داده و ممکن است باعث خسارات سطحی شدید شود. سایش معمولاً بصورت چسبنده، ساینده، خوردگی، خستگی، فرسایشی، مالشی یا ضربه ای دسته بندی می شود. فرآیند اکستروژن مستقیم، زمانی پیچیده می شود که به دلیل فشار بالا و سرعت نسبی بین بیلت و محفظه و بین قالب و ماده اکستروژن در ترکیب با عمل سایش و چسبیدن، منجر به نوسانات ناگهانی دما و قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای بالا شود. قالبها شدیداً تحت بارگذاری قرار دارند. در اکستروژن یک مقطع طویل، قالب ممکن است باز بماند و لذا ابعاد از دست می رود. سایش ساینده تدریجی تر است، اما در دماهای بالا مجدداً شتاب می گیرد. چنین شسته شدن قالبی گاهی اوقات توسط سایش چسبنده می شود.


پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 4)

تریبولوژی در قالبهای اکستروژن

تریبولوژی (فرآیندهای اصطکاک و سایش) در سطوح تماس قالب به برخی عوامل همچون افزایش دما در قالب، سرعت اکستروژن، شکل و هندسه قالب، شرایط سطحی و طول سطح تماس، خواص فولاد مورد استفاده در ساخت قالب و آلیاژ اکسترود شونده وابسته است. به دلیل اینکه افزایش دما در سطح تماس تاثیر مستقیم بر روی عوامل دیگر دارد، دما به عنوان یک عامل مهم در سایش قالب یا تغییر شرایط اصطکاک در سطح تماس یا بالعکس مطرح است. شی اثرات سایش قالب در فرآیندهای شکل‌دهی ف را مورد بررسی قرار می دهد.

 

تدجا و همکارانش فرآیندهای تریبولوژیکی (سطحی) را در قالب مطالعه نمودند تا تاثیر آنها را بر روی دقت ابعادی و کیفیت سطح محصول اکسترودی تعیین نمایند. آنها فرآیندهای تریبولوژیکی را در طی اکستروژن آلیاژهای AA6063 مورد آزمایش قرار داده و رابطه بینتشکیل و جدا شدن متناوب لایه چسبنده بر روی سطح تماس قالب و اینکه اصطکاک در قالب چطور بر کیفیت سطحی محصول اکسترودی تاثیر می گذارد را مورد بحث و بررسی قرار دادند. فرآیند تشکیل دینامیکی و حذف متناوب لایه چسبنده آلومینیوم ممکن است باعث ایجاد سایش چسبنده ب روی سطح تماس قالب شود.



پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 3)

مکانیزم های سایش چسبنده و ساینده، شیوه های عمومی تخریب قالبهای  اکستروژن آلومینیوم است. جانوس مروری بر پوششهای مختلف مورد استفاده در ابزار و قالبهای اکستروژن به منظور کاهش سایش قالب، بهبود عمر قالب و بهبود بهره‌وری در اکستروژن آلومینیوم ارائه نموده است. پی نیز تکنیک های اصلاح سطح را برای قالبهای اکستروژن (ساخته شده از فولاد (H13) پیش گرم شده و فن‌آوریهای حاصل از آن بیان نموده است. وی مواد رسوبی و روشهای مختلفی که پتانسیل خوبی برای مقاومت به سایش ارائه می دهند را مقایسه نموده است. ساندویست و همکارانش انواع پوششهای سطحی را بر روی فات مختلف مورد کاربرد در ساخت قالبهای اکستروژن آزمایش نمودند، تا مقاومت به سایش و اصطکاک قالب را هنگام لغزش آن نسبت به آلومینیوم در دماهای بالا و در حالتی که بلوک روی سیلندر قرار دارد، بررسی نمایند. پوششهای مختلفآزمایش شده شامل پوششهای نیتروره، رسوب بخار شیمیایی (CVD) و رسوب بخار فیزیکی (PVD) است. نتایج حاصله دلالت دارد بر اینکه چسبندگی بین آلومینیوم و پوشش یکی از عوامل اصلی ایجاد سایش است. پوششهای Tic، TiN و VC دارای ضریب اصطکاک پایین تر و سرعتهای سایش کمتری از فولادهای ابزار بدون پوشش و نیتروره شده هستند. میو گیو نیکورت از طریق بررسی های آزمایشاهی دریافتند که یک پوشش نیترید کروم رسوب داده شده به روش PVD بر روی یک زمینه نیتریدی بهترین نتایج را می دهد. تکرار آزمایش، نتایج حاصله را تصدیق نموده و محصول نیز دارای سطج نهایی بهتری بود. کلی و همکارانش فن‌آوری پاشش پلاسما را بعنوان یک روش جالب بهبود سطح قالب مورد ارزیابی قرار دادند. پوشش آلومینا (  ) نیز بر روی فولاد قالب H13 ، از نظر عملکرد سایشی آلومینا و پیوندهای بین فازی، ارزیابی شده و دورنمای استفاده از پوششهای سرامیکی برای قالبهای اکستروژن آلومینیوم مورد بحث واقع خواهد گردید.


پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 2)

جدیداً فولاد قالب رسوب سختی شونده ای استفاده می شود که زمان ساخت قالب را با ترکیب عملیاتهای سخت کاری و نیتروره در مقایسه بافولاد H13 کاهش داده است. فولاد جدید (ALEX) بصورت تجاری جهت ساخت قالبهای اکستروژن آلومینیوم معرفی شده است و افزایش قابل توجهی در عمر قالب می تواند ایجاد نماید.

عملیات حرارتی و سخت کاری سطحی قالب اکستروژن

 

کیفیت سطحی محصولات اکسترودی به چند عامل وابسته است. یکی از مهمترین آنها عبارتست از مکانیزم سایش روی سطح تماس قالب، بالاخص سایش چسبنده که مضر است. زیر ا سبب تخریب سطح تماس در دهانه قالب می شود. عملیاتهای سطحی متنوعی جهت بهبود مقاومت به سایش و کاهش هزینه های ساخت ابزار بصورت تجربی توسط اکسترود کننده ها بکار رفته است. روشهای متنوعی از نیتروره کردن قالب همچون پلاسما، بستر روان و نیتروکربوره قابل انجام است که مزایای هر یک در مراجع 20 تا 22 مورد بحث واقع می شود. تجزیه و تحلیل آماری اطلاعات تولید، بهبود عمر قالب را در هر دو فرآیند نیتروره و نیتروکربوره نشان می دهد. انجام عملیاتهای سطحی به منظور جلوگیری از سایش قالب از عوامل اصلی در بهبود عمر قالب و تاثیرگذار بر کیفیت سطحی محصول اکسترودی می باشند. چندین روش و مکانیزم عملیات سطحی قابل دستیابی است.


پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن

انتخاب مواد قالب و عملیات سطحی

در فرآیند ساخت یک قالب اکستروژن آلومینیوم، انتخاب ماده قالب و خواص ویژه آن بسیار حساس است. از آنجایی که فرآیند اکستروژن آلومینیوم، یک فرآیند کارگرم در دمای متوسط( 1050 565) است، ماده قالبی که اغلب در سرتاسر دنیا بکار می رود عبارتست از فولاد قالب گرم کار AISI H13. کارایی قالب اکستروژن معمولاً توسط برخی از مکانیزمهای شکست ماده محدود می شود. متداولترین مکانیزم های شکست قالب در اکستروژن آلومینیوم عبارت از سایش داغ، تغییر شکل پلاستیک و ایجاد ترک است. به منظور ایجاد مقاومت خوبی در برابر این مکانیزم های شکست،

ماده قالب باید دارای خواص زیر باشد:

  • سختی داغ (استحکام تسلیم داغ) بالا
  • مقاومت به تمپر بالا
  • مقاومت به سایش خوب (دارای قابلیت نیتروره کردن و ایجاد پوششهای سخت نازک)
  • چقرمگی خوب

 



پرس اکستروژن

عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن ( بخش 9)

تغییر سطح تماس اصطکاکی

 نمونه ای از الوی سایش قالب در اینجا نمایش داده می شود. این قسمت، دربرگیرنده برخی بررسی ها بر روی کارآیی یک قالب مورد استفاده در اکستروژن مقطع لوله ای شکل از آلیاژ 6063 است. قالب مورد استفاده در فرآیند، یک قالب توخالی مخروطی است.چندین نقطه سایش به ترتیب بر روی سطوح تماس ماندرل و کلاهک مشاهده می شود.

اگر A مساحت نقطه سایش بر روی سطح تماس یک قالب باشد، سطح کل سایش توسط رابطه زیر داده می‌شود:

 

(معادله 4-6)                                            

مساحت ظاهری سطح تماس قالب بعد از سایش ( ) توسط رابطه زیر داده می شود:

(معادله 4-7)                                                                            

چنانچه  عبارتست از مساحت ظاهری سطج تماس اولیه قالب.

به دلیل اینکه سطح ظاهری تماس بعد از سایش ( ) کمتر از  می شود، می توان نتیجه گرفت که سایش قالب بطور موثری سطح تماس اصطکاکی قالب را کاهش می دهد. تجربه اخیر نشان می دهد که مساحت سطح تماس ماندرل دارای تعداد بیشتری نقاط سایش نسبت به کلاهک قالب است. تغییر موثر سطح اصطکاکی به طرق مختلفی به ترتیب بر روی سطوح تماس ماندرل و کلاهک برای هر طرف یک قالب توخالی مربع شکل حاصل می شود. در نتیجه یک سرعت لغزنده نسبی بین لایه درونی و بیرونی هر طرف لوله مربعی توخالی وجود دارد. انتظار می رود که به دلیل این تغییر در سرعت لغزنده نسبی، سیلان کلی ف در فاصله بین ماندرل و کلاهک تغییر نموده و در نهایت، شکل محصول تغییر نماید.

همانگونه که ذکر شد، تغییر شکل لوله با مقطع مربعی اکسترود شده از آلیاژ آلومینیوم 6063 قبل و بعد از سایش قالب جالب بود. یک شکل مربعی کامل را قبل از بروز هر گونه سایشی در قالب و شکل محدب در دیواره های دو طرف را بعد از سایش قالب نشان می دهند. دیواره هر طرف دارای برجستگی های پیچشی است که شان داده نمی شوند. لکن از منظر قالب نشان داده می شوند.

 

 


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن 

کیفیت، عامل اصلی فروش در صنعت اکستروژن آلومینیوم است. همچنین یک عامل کلیدی است که منجر به موفقیت های شغلی، رشد و افزایش رقابت می شود. یک برنامه بهبود کیفیت به عنوان یک استرتژی کاری بکار گرفته شود. همواره باور مصرف کننده ها بر این است که محصولات شرکت های مشخصی ضرورتاً بهتر از شرکتهای دیگر است و آنها خریدهای خویش را بر همین اساس برنامه ریزی می کننده. برنامه های بهبود کیفیت موثر می تواند باعث افزایش نفوذ در بازار، بهره‌وری بالاتر و هزینه های کلی ساخت و خدمات پایین‌تر شود. در نتیجه شرکت هایی با چنین برنامه هایی می توانند از مزایای رقابت های بزرگ بهره‌برداری نمایند.

بطور کلی کیفیت محصول اکسترودی به نحوه کنترل فرآیند هر یک از سرتیترهای نمودار کنترل کیفیت نشان داده شده در شکل 9-1 وابسته است. کنترل فرآیند بهتر، کیفیت بهتر محصول اکسترودی را به دنبال خواهد داشت. توجه به سیستم کلی کنترل فرآیند از ریخته گری بیلت تا عملیات حرارتی محصول دارای اهمیت است. در این بخش، کنترل فرآیند در هر مقطع تولیدی همراه با کنترل چارتها و فلوچارتهای هر فرآیند مورد بحث واقع می شود تا درک بهتری از هر مرحله فرآیند حاصل شود. اجزای اصلی کارگاه های اکستروژن عبارتند از بیلت، قالب، پرس اکستروژن، فرآیند اکستروژن، کشش، برش، عملیات حرارتی و عملیات سطحی.

جهت کنترل موثر متغیرهای فرآیند، بیلت، قالب و خواص پرس و برآورده شدن اهداف کیفی با کمترین هزینه ها، یک فرآیند کامل همراه با سیستم کنترل کیفیت در این بخش ارائه می گردد. به منظور تعیین اثر متغیرهای مربوط به فرآیند اکستروژن، خواص بیلت، عملکرد کارگاه قالب سازی، فرآیند عملیات حرارتی و قابلیتهای پرس هیدرولیک، یک برنامه آزمایشی طراحی شده است.نتایج حاصله قالب کار قدرتمندی را برای انجام یک عمل اکستروژن آلومینیوم ایجاد نمود که بر پایداری فرآیند و بهبود بهره‌وری و کیفیت آن تاثیرگذار می باشد.


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن(بخش2)

 

کارگاه اکستروژن و فرآیندهای آن

روش کار

عموماً محصولات اکسترودی آلومینیوم براساس خواص و کاربرد آلیازهای آنها در بخشهای تجاری و صنعتی به دو گروه تقسیم بندی می شوند:

  • آلیاژهای نرم و با استحکام متوسط (نیمه سخت): در کاربردهای معماری، تجاری و صنعتی (شامل آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر و عملیات حرارتی ناپذیر)
  • آلیاژهای سخت :در کاربردهای ساختمانی، صنعتی و بالاخص صنایع هواپیمایی (آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر)

فلوچارت عملکردی یک کارگاه اکستروژن آلیاژهای نرم را نشان می دهد. بطور مشابه  فلوچارت های عملکردی کارگاه های اکستروژن آلیاژهای سخت با فرآیندهای عملیات حرارتی مختلف جهت برآورده نمودن نیازهای مشتریان است.

 


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن(بخش3)

متغیرهای ساخت بیلت


نمودار کنترل فرآیند

نمونه ای از چک لیست کنترل کیفی جهت تسهیل در ریخته گری بیلت طراحی شده است تا پرامترهای نهفته به طرز مناسبی دسته بندی شده و قالب کار قدرتمندی جهت انجام یک عمل تولیدکنندگان پروفیل آلومینیوم ایجاد نماید.

تولیدکنندگان پروفیل آلومینیوم فلوچارت و نقاطی که باید تحت بررسی کیفی قرار بگیرند در شکل 9-5 نشان داده می شوند. پارامترهای جمع آوری شده از جدول 9-1 به منظور تجزیه و تحلیل آماری از طریق فلوچارت بررسی می شوند.

متغیرهای قالب اکستروژن


قالبها جهت تولید مقاطع توپر و توخالی

ساختار قالب یکی از مهم ترین عوامل تعیین کننده در موفقیت اکستروژن حتی برای ساده ترین اشکال است.برخی از عوامل موثر بر عملکرد یک قالب در پرس عبارتند از ارتباط نزدیک بین اصلاح قالب و طراحی اولیه، عملکرد پرس، طراحی ابزار و نگهداری قالب. همکاری نزدیک بین اپراتور پرس، اصلاح کننده و طراح قالب به منظور رسیدن به بهترین راه حل در هر زمان ضروری است. قالبهای اکستروژن به دو دسته نقسیم می شوند، یک دسته، قالبهای ساده اند که جهت تولید مقاطع توپر و اشکال باز بکار می روند و دسته دیگر قالبهای دارای اتاقک جوش (همچون قالبهای چند دریچه، عنکبوتی و پل دار) می باشند که به منظور تولید مقاطع توخالی و نیمه خالی استفاده می شوند.

یک قالب برای تولید یک مقطع آلومینیومی باید دارای مشخصات زیر باشد:

  • ایجاد ابعاد و شکل دقیق محصول جهت پرهیز از نیاز به هر گونه کار اصلاحی
  • حداکثر عمر کاری ممکن
  • حداکثر طول مقطع قابل اکسترود
  • حفظ کیفیت بالای سطح نهایی در برخی محصولات
  • سرعتهای بالای اکستروژن
  • هزینه های پایین تولید

پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن(بخش4)

 

این اامات معمولاً در میلگردها و دیگر اشکال ساده برآورده می شود. لکن با افزایش پیچیدگی قالب، حصول تمامی اامات ذکر شده مشکل می گردد.در تولید پروفیل آلومینیوم برخی از عواملی که باید در طراحی و ساخت یک قالب در نظر گرفته شود عبارتند از: الگوی سیلان، حداکثر فشار ویژه، شکل هندسی مقطع، نسبت اکستروژن، ضخامت دیواره و اندازه زبانه ها و طول سطح تماس قالب و نهایتاً تلرانسهای مقطع نادرست می تواند باعث ایجاد سطوح تغییر شکل بحرانی شود که منجر به تشکیل رگه های قابل رؤیتی بر روی سطح محصول نهایی خواهد شد. به منظور دستیابی به سیلان یکنواخت ف از میان تمامی قسمتهای قالب بالاخص در مقاطع نامتقارن دارای ضخامت جداره های متفاوت، مهارت و تجربه مورد نیاز است. مقاومت به سیلان در قسمتهای باریک قالب بیشتر از بقیه قسمتها بوده و طول سطح تماس قالب در این نواحی باید کاهش یابد. اگر به اندازه های این موانع سیلان ف توجه کافی نشود، محصول اکسترود شده تاب دار خواهد شد. در طرح اولیه تولید مقاطع توپر، برخی قوانین اصلی که تعیین کننده موقعیت روزنه قالب است نیز باید رعایت شود.

به دلیل اینکه برخی عوامل در فشار دادن تولید پروفیل آلومینیوم از میان قالب در یک پرس دخیل می باشند، ایجاد یک رابطه نزدیک مابین اصلاح قالب و طراحی اولیه مبتنی بر عملکرد پرس، طراحی ابزار و حفظ و نگهداری آنها ضروری است. توسط ساها سیستمی جهت جمع آوری ارامترهای مورد نیاز به منظور مستندسازی صحیح و تجزیه و تحلیل کارآیی و عمر قالب برای قالبهای مخصوص تولید مقاطع توپر و توخالی طراحی شده است (به ترتیب در جداول 9-2 و 9-3). علاوه بر کارایی قالب، یک سری آزمایشات نیز با استفاده از یک چک لیست فرآیند اکستروژن می تواند انجام شود تا بهترین پارامترهای فرآیند ممکن را برای یک قالب خاص با یک آلیاژ خاص تعیین نماید. همین تجزیه و تحلیل می تواند تعیین کننده بهترین طراحی قالب جهت بهره‌وری و کیفیت محصول بهتر نیز باشد. فلوچارت متغیرهای قالب در شکل 9-6 نشان داده می شود. پارامترهای حاصله از جداول 9-2 و 9-3 برای تجزیه و تحلیل کارایی و عمر قالب باید از طریق فلوچارت بررسی شوند.


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن(بخش5)

 

پرس اکستروژن و تجهیزات جانبی

 

کیفیت کلی محصول اکستروژن کاملاً به کارایی پرس اکستروژن و تجهیزات جانبی آن وابسته است. علاوه بر انجام اقدامات پیشگیرانه، تکمیل یک چک لیست معمولی برای عملکرد هر دستگاه پرس و سیستمهای جانبی آن یک وظیفه مهم روزانه است. جهت مستندسازی مناسب کارایی پرس اکستروژن و تجهیزات جانبی آن، سیستمی طراحی شده است تا متغیرهای مهم پرس و تجهیزات مزبور را جمع آوری نماید.

 

متغیرهای فرآیند اکستروژن

 

در این بخش توجه مختصری به متغیرهای اکستروژن و عوامل موثر در انجام یک اکستروژن موفق می شود. جهت اطمینان از کیفیت محصول و مستندسازی متغیرهای فرآیند اکستروژن در هر قالب و نیز به منظور نشان دادن تغییرات در متغیرهای بحرانی، یک چک لیست کیفی طراحی شده است . چک لیست های مربوط به کشش و برش نشان داده می شود، تعیین کننده دقت ابعادی و درصد بازیابی در هر قالب است.


کنترل چارت فرآیند اکستروژن

 

به منظور انجام محاسبات آماری و کنترل کیفیت فرآیند اکستروژن، جمع آوری متغیرهای فرآیند دارای اهمیت است. متغیرهای اکستروژن ذکر شده در فلوچارت، همراه با نکات کیفی مورد بررسی جهت تجزیه و تحلیل های آماری نشان داده می شود.

 
پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن (بخش6)

 

متغیرهای فرآیند جانبی


متغیرهای کشش و برش

مثالی از کنترل چارت فرآیندهای کشش و برش محصولات اکسترودی از آلیاژ 6063 نشان داده می شود. متغیرهای کشش و برش همراه با بررسی های کیفی در فلوچارت شرح داده می شود.

عملیات حرارتی و انجام آزمایش های مکانیکی


متغیرهای عملیات حرارتی برای آلیاژهای نرم

متغیرهای عملیات حرارتی برای محصولات اکسترودی تولید شده از آلیاژهای نرم در فلوچارت شکل 9-9 نشان داده می شود. لاو و استینگر بسته به نوع آلیاژ و محصول تولیدی دو روش اکستروژن متفاوت را ذکر نمودند:

  • آلیاژهای عملیات حرارتی ناپذیر
  • دمای خروجی و سرعت سرد کردن محصول برای خواص مکانیکی آن بحرانی نیستند.

آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر

اگر عملیات حرارتی حل سازی جداگانه ای قبل از پیرسازی انجام شده باشد، دمای خروجی و سرعت خنک کردن محصول اکسترودی معمولاً بحرانی نیست. کنترل دمای کوئنج و سرعت سرد کردن از دمای اکستروژن (دمای حل سازی)، در صورتی که هیچ گونه عملیات حل سازی پس از آن انجام نشود، ضروری است.

 


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و فرایند آن (بخش7)

 

متغیرهای عملیات حرارتی برای آلیاژهای سخت


معمولاً اکستروژن آلیاژهای سخت به دلایل زیر پاسخ خوبی به کوئنج پس از پرس نمی دهد.

  • محدوده دمای کاری آنها پایین تر از آلیاژهای نرم است
  • عموما دمای خروجی به دلیل سرعت پایین اکستروژن زیر دمای حل سازی باقی می ماند

 

لذا محصولات اکسترودی آلیاژهای سخت نیازمند عملیات حل سازی جداگانه ای هستند. به دلیل کاربرد گسترده آلیاژهای سخت بالاخص در صنایع هواپیمایی نیاز است تا ماده در تمپرهای سخت گردانی مختلفی تولید شود. فلوچارت مربوط به متغیرهای عملیات حرارتی در فلوچارت مربوط به متغیرهای فرآیند آنیلنشان داده می شود.

 

متغیرهای آزمایش مکانیکی

به منظور مستندسازی مناسب فرآیند پیرسازی و پارامترهای آزمایش فیزیکی بعد از آن، جدولی مشابه طراحی شده است.

 

 


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و کنترل فرایند آن (بخش8)

 

عملیات سطحی مقاطع اکسترود شده

 

بعد از تکمیل اکستروژن و به منظور بهبود مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون، لازم است تا محصول تحت عملیات سطحی قرار بگیرد. عملیات سطحی عموماً توسط فرآیندهای مکانیکی، آندایزینگ، رنگ کاری الکترولیتی و رنگ زدن بصورت پودری و مایع انجام می شود.هر شرکتی براساس نیازها و رفاه مشتریان دارای فرآیند عملیات سطحی مخصوص به خود است. کنترل چارت پارامترهای عملیات سطحی می تواند مطابق با فرآیند مربوطه طراحی شود. به دلیل تفاوت فرآیندها با همدیگر یک چارت عمومی نمی تواند برای تمام فرآیندهای عملیات سطحی تهیه شود.

 


پرس اکستروژن

کارگاه اکستروژن آلومینیوم و فرایند آن(بخش9)

 

چارچوب کنترل کیفی

چارچوب کامل کنترل کیفی یک کارگاه اکستروژن آلومینیوم را از ماده اولیه تا محصول نهایی نشان می دهد.

مستندسازی و کنترل دقیق هر یک از پارامترها یا متغیرهای واحدهای منفرد از نقطه نظر کیفی مهم است. فرآیند مرکزی سیستم های کنترل کیفی ممکن است هر واحد را از لحاظ آماری بطور جداگانه تجزیه و تحلیل نمایند تا هر نقصی را در آن واحد از سیستم تعیین نموده و میزان پیشگیری لازم را در نظر بگیرند. جهت تعیین کیفیت و کارایی، هر واحدی دارای چک لیست کیفی مربوط به خود است. این سیستم نه تنها به ارزیابی کیفیت خواهد پرداخت بلکه آزمایشاتی را در هر واحد یا واحدهای ترکیبی انجام خواهد داد تا محصولات جدیدی را ایجاد نماید یا اینکه پارامترهای فرآیند جدیدی را از یک محصول با شکل خاص و یک آلیاژ خاص تعیین نماید.

به کمک این سیستم، یک آزمایش می تواند با طراحی های قالب مختلف انجام شود تا بهترین طراحی جهت حصول بهره‌وری و کیفیت بالای محصول اکسترودی مشخص شود. 



پرس اکستروژن

آخرین مطالب

آخرین جستجو ها

saman692 DIGIKALA آئین مستان ارزان کده آموزش های همگانی خرید اینترنتی کیسه جاروبرقی خرید انواع قطعات بلدوزر 155 خرید پوستر سه بعدی اتاق کودک فروشگاه انلاین Www.ArteRina.com