Profil paduan aluminium tersedia dalam berbagai jenis dan spesifikasi, dengan beragam proses produksi, teknologi yang kompleks, dan persyaratan yang tinggi. Berbagai cacat pasti akan terjadi selama seluruh proses produksi, mulai dari pengecoran, ekstrusi, penyelesaian perlakuan panas, perawatan permukaan, penyimpanan, pengangkutan, hingga pengemasan.
Penyebab dan metode penghapusan cacat permukaan:
1. Pelapisan
Menyebabkan:
Penyebab utamanya adalah permukaan ingot yang terkena noda minyak dan debu, atau bagian kerja ujung depan laras ekstrusi yang sangat aus, sehingga menyebabkan penumpukan logam kotor di sekitar zona elastis ujung depan. Hal ini terjadi ketika permukaan geser zona elastis tergulung ke pinggiran produk selama proses ekstrusi. Biasanya muncul di ujung belakang produk. Pada kasus yang parah, dapat juga muncul di ujung tengah atau bahkan ujung depan produk. Selain itu, terdapat juga penempatan lubang die yang tidak tepat, terlalu dekat dengan dinding bagian dalam laras ekstrusi, keausan atau deformasi yang berlebihan pada laras ekstrusi dan bantalan ekstrusi, dll., yang juga dapat menyebabkan terjadinya pelapisan.
Metode eliminasi:
1) Meningkatkan kebersihan permukaan ingot.
2) Mengurangi kekasaran permukaan silinder ekstrusi dan cetakan, dan segera mengganti silinder ekstrusi dan bantalan ekstrusi yang sangat aus dan tidak sesuai toleransi.
3) Perbaiki desain cetakan dan buat posisi lubang cetakan sejauh mungkin dari tepi silinder ekstrusi.
4) Mengurangi perbedaan antara diameter bantalan ekstrusi dan diameter dalam silinder ekstrusi, dan mengurangi sisa logam kotor pada lapisan silinder ekstrusi.
5) Jaga lapisan silinder ekstrusi tetap utuh, atau gunakan paking untuk membersihkan lapisan tepat waktu.
6) Setelah memotong sisa material, material tersebut harus dibersihkan dan tidak boleh ada minyak pelumas.
2. Gelembung atau terkelupas
Menyebabkan:
Penyebabnya adalah struktur internal ingot memiliki cacat seperti kelonggaran, pori-pori, dan retakan internal, atau kecepatan ekstrusi terlalu cepat selama tahap pengisian, dan pembuangannya tidak baik, sehingga menyebabkan udara tertarik ke dalam produk logam.
Alasan produksi untuk gelembung atau terkelupas meliputi:
1) Silinder ekstrusi dan bantalan ekstrusi aus dan tidak memenuhi toleransi.
2) Silinder ekstrusi dan bantalan ekstrusi terlalu kotor dan terkena noda minyak, kelembapan, grafit, dll.;
3) Terdapat terlalu banyak alur sekop yang dalam pada permukaan ingot; atau terdapat pori-pori, lepuh, jaringan lepas, dan noda minyak pada permukaan ingot. Kandungan hidrogen ingot lebih tinggi;
4) Laras tidak dibersihkan saat mengganti paduan;
5) Suhu silinder ekstrusi dan ingot ekstrusi terlalu tinggi;
6) Ukuran ingot melebihi deviasi negatif yang diizinkan;
7) Ingot terlalu panjang, diisi terlalu cepat, dan suhu ingot tidak merata;
8) Desain lubang cetakan tidak sesuai. Atau pemotongan material yang tersisa tidak tepat;
Metode eliminasi:
1) Meningkatkan tingkat pemurnian, degassing dan pengecoran untuk mencegah cacat seperti pori-pori, kelonggaran, retakan dan cacat lainnya pada ingot;
2) Rancang dimensi silinder ekstrusi dan bantalan ekstrusi secara wajar; periksa ukuran alat secara berkala untuk memastikannya memenuhi persyaratan.
3) Bantalan ekstrusi tidak boleh keluar dari toleransi;
4) Saat mengganti paduan, silinder harus dibersihkan secara menyeluruh;
5) Memperlambat kecepatan tahap ekstrusi dan pengisian;
6) Jaga permukaan alat dan ingot tetap bersih, halus dan kering untuk mengurangi pelumasan bantalan ekstrusi dan cetakan;
7) Pengoperasian yang ketat, pemotongan bahan sisa yang benar dan pembuangan yang lengkap;
8) Metode pemanasan gradien ingot digunakan untuk membuat suhu kepala ingot tinggi dan suhu ekor rendah. Saat pengisian, kepala mengalami deformasi terlebih dahulu, dan gas di dalam silinder secara bertahap dikeluarkan melalui celah antara bantalan dan dinding silinder ekstrusi;
9) Periksa peralatan dan instrumen secara berkala untuk mencegah suhu dan kecepatan yang berlebihan;
10) Rancang dan produksi perkakas dan cetakan secara wajar, dan rancang lubang pemandu dan lubang pengalih dengan kemiringan internal 1° hingga 3°.
3. Retakan ekstrusi
Menyebabkan:
Terjadinya retakan terkait dengan tegangan dan aliran logam selama proses ekstrusi. Mengambil retakan periodik permukaan sebagai contoh, kendala bentuk cetakan dan efek gesekan kontak menghambat aliran permukaan kosong. Kecepatan aliran di bagian tengah produk lebih besar daripada kecepatan aliran logam luar, sehingga logam luar mengalami tegangan tarik tambahan, dan bagian tengah mengalami tegangan tekan tambahan. Pembentukan tegangan tambahan mengubah keadaan tegangan dasar di zona deformasi, menyebabkan tegangan kerja aksial lapisan permukaan (superposisi tegangan dasar dan tegangan tambahan) dapat menjadi tegangan tarik. Ketika tegangan tarik ini mencapai batas kekuatan patah aktual logam, retakan yang meluas ke dalam akan muncul di permukaan, bentuknya terkait dengan kecepatan logam melalui zona deformasi.
Metode eliminasi:
1) Pastikan komposisi paduan memenuhi persyaratan yang ditentukan, tingkatkan kualitas ingot, minimalkan kandungan pengotor dalam ingot yang akan menyebabkan penurunan plastisitas, dan minimalkan kandungan natrium dalam paduan magnesium tinggi.
2) Terapkan secara ketat berbagai spesifikasi pemanasan dan ekstrusi, dan kendalikan suhu dan kecepatan ekstrusi secara wajar sesuai dengan bahan dan karakteristik produk.
3) Perbaiki desain cetakan, tambah panjang sabuk pengukur cetakan, dan tingkatkan radius fillet sudut-sudut penampang. Khususnya, desain jembatan cetakan, ruang stasiun solder, dan radius sudut harus sesuai.
4) Meningkatkan efek homogenisasi ingot dan meningkatkan plastisitas dan keseragaman paduan.
5) Bila kondisinya memungkinkan, gunakan metode seperti ekstrusi pelumasan, ekstrusi cetakan kerucut, atau ekstrusi terbalik untuk mengurangi deformasi yang tidak merata.
6) Periksa instrumen dan peralatan secara teratur untuk memastikan pengoperasian normal.
4. Kulit jeruk
Menyebabkan:
Alasan utamanya adalah struktur internal produk memiliki butiran kasar. Umumnya, semakin kasar butirannya, semakin terlihat jelas. Terutama jika pemanjangannya besar, cacat seperti kulit jeruk ini lebih mungkin terjadi.
Metode pencegahan:
Untuk mencegah terjadinya cacat kulit jeruk, langkah utama adalah memilih suhu dan kecepatan ekstrusi yang tepat serta mengontrol elongasi. Hal ini akan memperbaiki struktur internal ingot dan mencegah pembentukan butiran kasar.
5. Bintik hitam
Menyebabkan:
Alasan utamanya adalah laju pendinginan pada titik kontak antara bagian profil berdinding tebal dan lapisan felt tahan panas (atau strip grafit) jauh lebih rendah, dan konsentrasi larutan padat jauh lebih rendah daripada di tempat lain. Oleh karena itu, struktur internalnya berbeda dan tampilannya menunjukkan warna gelap.
Metode eliminasi:
Metode utamanya adalah memperkuat pendinginan meja pengeluaran dan tidak berhenti di satu tempat saat mencapai meja geser dan alas pendingin, sehingga produk dapat bersentuhan dengan kain tahan panas di berbagai posisi untuk memperbaiki kondisi pendinginan yang tidak merata.
6. Garis-garis jaringan
Menyebabkan:
Akibat struktur dan komposisi komponen ekstrusi yang tidak merata, garis-garis seperti pita pada arah ekstrusi muncul pada produk. Umumnya muncul di area dengan perubahan ketebalan dinding. Hal ini dapat ditentukan oleh korosi atau anodisasi. Ketika suhu korosi berubah, pita terkadang dapat menghilang atau berubah lebar dan bentuknya. Hal ini disebabkan oleh struktur makroskopis atau mikro ingot yang tidak merata, homogenisasi ingot yang tidak memadai, atau sistem pemanasan yang tidak tepat untuk pemrosesan produk ekstrusi.
Metode eliminasi:
1) Batangan harus dimurnikan untuk menghindari penggunaan batangan berbutir kasar.
2) Perbaiki cetakan, pilih bentuk rongga pemandu yang tepat, dan rapikan rongga pemandu atau sabuk ukuran cetakan.
7. Garis pengelasan longitudinal
Menyebabkan:
Hal ini terutama disebabkan oleh perbedaan struktural antara bagian logam yang dilas dari aliran logam dan bagian logam lainnya dalam cetakan ekstrusi. Atau, mungkin juga disebabkan oleh pasokan aluminium yang tidak mencukupi dalam rongga las cetakan selama proses ekstrusi.
Metode eliminasi:
1) Memperbaiki desain struktur jembatan dan rongga las cetakan gabungan split. Misalnya, menyesuaikan rasio split—rasio luas lubang split terhadap luas produk ekstrusi—dan kedalaman rongga las.
2) Untuk memastikan rasio ekstrusi tertentu, perhatikan keseimbangan antara suhu ekstrusi dan kecepatan ekstrusi.
3) Jangan menggunakan rantai pengecoran yang terdapat noda oli di permukaannya untuk menghindari tercampurnya pelumas dan benda asing ke dalam sambungan las.
4) Jangan mengoleskan oli pada silinder ekstrusi dan bantalan ekstrusi serta jaga kebersihannya.
5) Tambah panjang material yang tersisa dengan tepat.
8. Garis pengelasan horizontal atau tanda berhenti
Menyebabkan:
Alasan utamanya adalah selama ekstrusi berkelanjutan, logam dalam cetakan dilas dengan buruk ke logam ujung depan billet yang baru ditambahkan.
Metode eliminasi:
1) Tajamkan bilah gunting yang digunakan untuk memotong sisa bahan dan luruskan.
2) Bersihkan permukaan ujung billet untuk mencegah tercampurnya minyak pelumas dan benda asing.
3) Tingkatkan suhu ekstrusi dengan tepat dan ekstrusi secara perlahan dan merata.
4) Merancang dan memilih cetakan alat, bahan cetakan, koordinasi ukuran, kekuatan dan kekerasan secara wajar.
9. Goresan, goresan
Menyebabkan:
Alasan utamanya adalah ketika produk diangkut secara horizontal dari meja geser ke meja gergaji produk jadi, benda keras akan menonjol dari alas pendingin dan menggores produk. Beberapa di antaranya terjadi selama pemuatan dan pengangkutan.
Metode eliminasi:
1) Sabuk pengukur cetakan harus halus dan bersih, dan alat pengosongan cetakan juga harus halus.
2) Periksa dengan saksama saat memasang cetakan untuk menghindari penggunaan cetakan dengan retakan kecil. Perhatikan radius fillet saat mendesain cetakan.
3) Segera periksa dan poles sabuk kerja cetakan. Kekerasan cetakan harus seragam.
4) Periksa alas pendingin dan meja penyimpanan produk jadi secara berkala. Permukaannya harus halus untuk mencegah tonjolan keras menggores produk. Jalur pemandu harus dilumasi dengan baik.
5) Saat memuat, spacer yang lebih lunak dari produk jadi harus ditempatkan, dan pengangkutan serta pengangkatan harus dilakukan dengan halus dan hati-hati.
10. Pengepresan logam
Menyebabkan:
Alasan utamanya adalah terak alumina yang dihasilkan pada posisi pisau kosong cetakan melekat pada produk yang diekstrusi dan mengalir ke meja pengeluaran atau meja geser keluar, lalu ditekan ke permukaan material yang diekstrusi oleh rol. Selama proses anodisasi, tidak terbentuk lapisan oksida, lekukan, atau lubang di area logam yang ditekan.
Metode eliminasi:
1) Ratakan sabuk pengukur dan perpendek panjang sabuk pengukur.
2) Sesuaikan pisau kosong pada sabuk pengukur.
3) Ubah tata letak lubang cetakan dan cobalah untuk menghindari penempatan permukaan datar produk di bawah dan bersentuhan dengan rol untuk mencegah terak alumina tertekan masuk.
4) Bersihkan permukaan dan ujung ingot dan hindari serutan logam dalam minyak pelumas.
11. Cacat permukaan lainnya
Menyebabkan:
1) Selama proses peleburan dan pengecoran, komposisi kimianya tidak merata, dengan inklusi logam, pori-pori, dan inklusi non-logam, struktur internal film oksida atau logam tidak merata.
2) Selama proses ekstrusi, suhu dan deformasi tidak merata, kecepatan ekstrusi terlalu cepat, pendinginan tidak merata, dan struktur tidak merata saat bersentuhan dengan grafit dan minyak.
3) Desain cetakan tidak memadai dan transisi antar sudut tajam cetakan tidak mulus. Pisau kosong terlalu kecil dan menggores logam, cetakan diproses dengan buruk, terdapat gerinda dan tidak mulus, serta proses nitriding kurang baik. Kekerasan permukaan tidak merata dan sabuk kerja tidak mulus.
4) Selama proses perawatan permukaan, konsentrasi cairan mandi, suhu, dan kerapatan arus tidak masuk akal, dan proses perawatan korosi asam atau korosi alkali tidak tepat.
Metode eliminasi:
1) Mengontrol komposisi kimia, mengoptimalkan proses pengecoran, memperkuat pemurnian, penyempurnaan dan homogenisasi.
2) Proses homogenisasi ingot memerlukan pendinginan cepat.
3) Kendalikan suhu dan kecepatan ekstrusi secara wajar untuk memastikan deformasi yang seragam dan gunakan panjang ingot yang wajar.
4) Meningkatkan desain dan metode pembuatan cetakan, meningkatkan kekerasan sabuk kerja cetakan, dan mengurangi kekasaran permukaan.
5) Mengoptimalkan proses nitriding.
6) Kontrol secara ketat proses perawatan permukaan untuk mencegah kerusakan sekunder atau polusi pada permukaan selama korosi asam atau korosi alkali.
Diedit oleh May Jiang dari MAT Aluminum
Waktu posting: 28-Agu-2024
