Secara umum, untuk mendapatkan sifat mekanik yang lebih tinggi, suhu ekstrusi yang lebih tinggi harus dipilih. Namun, untuk paduan 6063, ketika suhu ekstrusi umum lebih tinggi dari 540°C, sifat mekanik profil tidak akan meningkat lagi, dan ketika suhunya lebih rendah dari 480°C, kekuatan tariknya mungkin tidak memenuhi syarat.
Jika suhu ekstrusi terlalu tinggi, gelembung, retakan, goresan permukaan, bahkan gerinda akan muncul pada produk akibat aluminium yang menempel pada cetakan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan produk dengan kualitas permukaan yang tinggi, suhu ekstrusi yang relatif rendah sering digunakan.
Peralatan yang baik juga merupakan kunci untuk meningkatkan efisiensi produksi ekstrusi aluminium, terutama tiga komponen utama, yaitu ekstruder aluminium, tungku pemanas batang aluminium, dan tungku pemanas cetakan. Selain itu, yang terpenting adalah memiliki operator ekstrusi yang handal.
Analisis Termal
Batang dan batang aluminium perlu dipanaskan terlebih dahulu sebelum diekstrusi untuk mencapai suhu yang mendekati suhu solvus, agar magnesium dalam batang aluminium dapat meleleh dan mengalir merata di dalam material aluminium. Saat batang aluminium dimasukkan ke dalam ekstruder, suhunya tidak banyak berubah.
Saat ekstruder mulai beroperasi, gaya dorong yang besar dari batang ekstrusi mendorong material aluminium yang telah dilunakkan keluar dari lubang cetakan, menghasilkan gesekan yang besar, yang dikonversi menjadi suhu, sehingga suhu profil yang diekstrusi melebihi suhu solvus. Pada saat ini, magnesium meleleh dan mengalir, yang sangat tidak stabil.
Ketika suhu dinaikkan, suhunya tidak boleh lebih tinggi dari suhu solidus, jika tidak, aluminium juga akan meleleh, dan profil tidak dapat dibentuk. Sebagai contoh, untuk paduan seri 6000, suhu batang aluminium harus dijaga antara 400-540°C, sebaiknya 470-500°C.
Jika suhu terlalu tinggi, akan menyebabkan robekan, jika terlalu rendah, kecepatan ekstrusi akan berkurang, dan sebagian besar gesekan yang dihasilkan oleh ekstrusi akan diubah menjadi panas, yang menyebabkan kenaikan suhu. Kenaikan suhu sebanding dengan kecepatan ekstrusi dan tekanan ekstrusi.
Suhu outlet harus dijaga antara 550-575°C, setidaknya di atas 500-530°C. Jika tidak, magnesium dalam paduan aluminium tidak akan meleleh dan memengaruhi sifat logam. Namun, suhu outlet tidak boleh lebih tinggi dari suhu solidus. Suhu outlet yang terlalu tinggi akan menyebabkan sobek dan memengaruhi kualitas permukaan profil.
Suhu ekstrusi optimum batang aluminium harus disesuaikan dengan kecepatan ekstrusi agar perbedaan suhu ekstrusi tidak lebih rendah dari suhu solvus dan tidak lebih tinggi dari suhu solidus. Paduan yang berbeda memiliki suhu solvus yang berbeda pula. Misalnya, suhu solvus paduan 6063 adalah 498°C, sedangkan suhu solvus paduan 6005 adalah 510°C.
Kecepatan Traktor
Kecepatan traktor merupakan indikator penting efisiensi produksi. Namun, perbedaan profil, bentuk, paduan, ukuran, dll. dapat memengaruhi kecepatan traktor, yang tidak dapat digeneralisasi. Pabrik profil ekstrusi modern di negara-negara Barat dapat mencapai kecepatan traktor 80 meter per menit.
Kecepatan batang ekstrusi merupakan indikator penting produktivitas lainnya. Kecepatan ini diukur dalam milimeter per menit, dan kecepatan batang ekstrusi seringkali lebih andal daripada kecepatan traktor dalam mempelajari efisiensi produksi.
Suhu cetakan sangat penting bagi kualitas profil ekstrusi. Suhu cetakan harus dijaga sekitar 426°C sebelum ekstrusi, jika tidak, cetakan akan mudah tersumbat atau bahkan rusak. Tujuan pendinginan adalah untuk "membekukan" unsur paduan magnesium, menstabilkan atom magnesium yang tidak stabil dan mencegahnya mengendap, guna mempertahankan kekuatan profil.
Tiga metode pendinginan utama meliputi: pendinginan udara, pendinginan kabut air, dan pendinginan tangki air. Jenis pendinginan yang digunakan bergantung pada kecepatan ekstrusi, ketebalan, dan sifat fisik profil yang dibutuhkan, terutama persyaratan kekuatan. Jenis paduan merupakan indikasi komprehensif dari kekerasan dan sifat elastis paduan tersebut. Jenis paduan aluminium telah ditentukan secara rinci oleh American Aluminum Association, dan terdapat lima status dasar:
F berarti “seperti yang dibuat-buat”.
O berarti “produk tempa anil”.
T berarti telah “diperlakukan panas”.
W berarti material telah diberi perlakuan panas larutan.
H merujuk pada paduan logam yang tidak dapat diolah dengan panas, tetapi “dikerjakan secara dingin” atau “dikeraskan dengan regangan”.
Suhu dan waktu merupakan dua indeks yang memerlukan kontrol ketat dalam proses penuaan buatan. Dalam tungku penuaan buatan, suhu di setiap bagian harus sama. Meskipun penuaan suhu rendah dapat meningkatkan kekuatan profil, waktu yang dibutuhkan harus ditingkatkan. Untuk mencapai sifat fisik logam terbaik, pemilihan paduan aluminium dan bentuk optimalnya perlu dilakukan, penggunaan mode pendinginan yang tepat, serta pengendalian suhu dan waktu penuaan yang tepat untuk meningkatkan hasil. Hasil merupakan salah satu indikator penting efisiensi produksi. Secara teoritis, mustahil untuk mencapai hasil 100%, karena butt akan memotong material akibat bekas jepitan traktor dan tandu.
Diedit oleh May Jiang dari MAT Aluminum
Waktu posting: 05-Jun-2023
