鋁合金型材毛刺和震痕產生原因及解決方法

發布者：永裕金屬發布時間：2021-7-8 14:19:32

　　金屬流動的不連續性，是由于鑄棒的各種缺陷體與鑄棒基體焊接不良、模具彈性變形以及死區、擠壓工藝造成的“積鋁”狀態，從而形成“毛刺”或“震痕”。

　　在擠壓鋁合金型材生產中，“毛刺”和“震痕”是常見的缺陷。"毛刺"不直觀，不仔細觀察或手摸很難發現；"震痕"是鋁合金型材表面相對集中的一種表現。它的危害性在于：在氧化電泳、噴涂型材的生產過程中，很難去除，影響型材的表面美觀，造成廢品。通常廠家將表面處理的噴粉(涂料)型材全部經過噴砂處理，再進行噴粉(漆)，效果較好；但氧化光面電泳料處理起來很棘手，擠壓工序極大，因此，要在實際生產中不斷觀察分析，采取相應措施，以減少或杜絕這種缺陷的出現非常重要。區分“毛刺”和“震痕”。事實上，“毛刺”和“震痕”這個專業的術語叫做“吸附顆?！?。"毛刺"在型材表面呈不規則分布，在多種原因下，形成工帶前后粘鋁，正在擠壓生產中不斷有“毛刺”被型材帶出；"毛刺"用風吹或擦擦，大部分的可以去掉。而且“震痕”，由于?？盏段恢蒙系恼充X，在型材震動或模具瞬間回彈時即被拉出，這些顆粒幾乎都嵌在同一截面或深或淺的型材上，因此擦擦的方法很難消除！

　　對一般傳統色號影響不大，但現在新色號不斷推出，特別是高光表面處理鋁合金型材越來越多，表面要求越來越高，無論是電泳鋁合金型材、噴塑鋁合金型材、氟碳噴涂鋁合金型材，表面處理高光的鋁合金型材就影響較大。用手觸摸，可以感覺毛刺穿過型材表面。而部分由于靜電的原因仍然吸附在型材表面，經過時效處理后，這些“毛刺”更緊密地附著在型材表面。由于受槽液濃度規定范圍的限制，在型材表面預處理工序中，有些可以被除去，有些則不能形成凸點。這是表面處理車間生產中常見的問題。

　　在鋁合金型材表面預處理工序中，由于“毛刺”鑲在型材上，形成表面粗糙，甚至有刺鼻的感覺。只有很少能除去的部分會形成凹點。不能去除的則形成凸點，因為“毛刺”密集，幾乎在同一截面上。如果表面處理被氧化，一般都被認定為廢品。如果表面處理采用噴粉方式進行，則可采用砂紙磨平方法修補。

　　鋁合金型材產品"毛刺"和"震痕"的產生原因及解決辦法。成型過程中，模具設計是否合理、擠壓參數的選擇是否得當、鑄桿存在缺陷，都會使模腔內形成粘鋁狀態，從而形成“毛刺”和“震痕”現象。

　　鋁合金型材產品"毛刺"和"震痕"的產生原因：

　　鋁型材擠壓模具對"毛刺"和"震痕"的影響：

　　1.模具產生彈性變形。在模壓生產中，模具的工作帶與擠壓方向平行，而模具是在高溫高壓下受壓后，工作帶變形為喇叭形，只有工作帶的刃口部分接觸型材形成的粘鋁，而粘鋁的形成過程中不斷地有“車刀瘤”發生變形。

　　2.如果模具空刀位置過淺，會導致粘鋁的逐漸增加。逐步帶出的粘鋁形成“毛刺”，不能被型材拉出，并且在模具瞬間回彈時粘鋁不脫落，就會形成亮帶、紋粗、甚至不起模等問題。

　　3.金屬在模具中流動的死區。大多數鋁廠生產的棒材一般不剝皮，鑄棒表面和內部的雜質在模腔內堆積金屬流的死區，隨著擠壓鑄棒根數的增加，死區中雜質也在不斷變化，有一部分被正常流動的金屬帶出，堆積在工作帶變形后的空間內。一些型材被拉出，形成“毛刺”或“震痕”。此外雜質與流經正常的金屬相互磨擦，造成型材表面光亮條狀、紋狀粗化等缺陷。

　　 鋁合金型材擠壓模具問題出現"毛刺"和"震痕"的解決方法：

　　1.選擇合適的孔數和型號。從型材外接圓直徑、壁厚、單重、擠壓比大小、現有型號等方面，選擇最佳模具規格，降低形成粘鋁的條件，減少“毛刺”或“震痕”形成的可能性；

　　2.提高模具強度。實踐中，模具彈性變形量越大，形成“毛刺”或“震痕”的可能性越大。若有孔模，分流孔多且密，模具強度相應降低；也可長懸臂模具等。當設計模具時，要盡可能地提高模具的剛度、強度，達到生產時降低模具的彈性變形量。在確定工作帶長度、焊口長度、焊合室形式、空刀的用量、分流孔大小時，應考慮最優參數值。

　　3.降低模具死區。模制造時要求模內腔的面與面的過度、R與面等過度等避免尖角的存在；金屬流動的摩擦面要求平滑等。

　　4.模面的粗糙度、工帶的平行度、工作帶表面的硬度等，也會形成粘鋁的狀況。為了提高模具的光滑度，模具在滲氮前必須檢查模具內腔、工作帶的平滑度、工作帶的平順性等，然后進行噴砂、拋光等。氮化處理后，提高表面硬度后，模具的光滑度將進一步改善。

　　5.裝模前，拋光模具，然后在模具散件配合面、焊室噴防銹劑。

　　6.裝模時螺栓必須鎖住。

鋁合金型材擠壓工藝對"毛刺"和"震痕"的影響：

　　1.如果溫度高、金屬流動太快，模具變形的程度增加，容易形成粘鋁現象；同時金屬的變形抗性相對增加，在模具內腔的金屬件中，金屬體相對增大，模具內腔的粘鋁溫度條件就會增加；如果鑄模溫度、模具溫度、熔錠溫度相差較大，則金屬的變形阻力相對增加。

　　2.模具投入生產之前，必須選擇指定的墊片、專用墊片。此外要特別注意模具、專用墊片與模具之間的配合是否有間隙，是否有披風、裂紋、甚至退火產生的凹痕等。就可以在其中某一工件的端面不平整，在擠壓生產過程中為模具的彈性變形留出空間。

　　 通過鋁合金型材擠壓工藝改善減少"毛刺"和"震痕"的方法：

　　1.鋁材擠塑機出口處安裝白燈，以便實時觀察“毛刺”情況。

　　2.根據“毛刺”問題的實況，根據擠壓系數、型材截面、模具、設備等條件，選擇最佳的擠壓溫度、鑄棒加熱溫度、模具溫度及擠壓速度，并在生產過程中不斷進行調整。

　　3.限制在機器上生產的鑄棒數量。隨生產棒數的增加，工作帶溫度升高，鋁水與工作帶摩擦加劇，導致工作帶硬度下降，表面粗糙，積鋁增多，“毛刺”也隨之增多。

　　4.操作人員在制作前應檢查墊模、專用墊片、模具之間是否配合緊密。若其中有間隙，則采用磨平方法解決。如磨削量稍大，可對模具、專用墊片進行加溫后，再投入生產。

　　5.擠壓中心位要正。鑄模中心位不正，棒皮容易進入模具；擠壓桿不正，使壓餅刮入(盛錠筒)筒壁，使雜質進入模具，形成“積鋁”條件。

　　6.鋁合金型材在生產過程中應盡量避免型材晃動。若出料口的型材晃動，將空刀的“積鋁”瞬間帶出，形成“震痕”。因此常常在牽引機剛鋸完型材時，在出料口上的型材當即產生“震痕”。

　　 鋁棒質量對產生"毛刺"和"震痕"的影響：

　　由于各種鋁鑄棒缺陷體與鑄棒基體焊接不良，導致金屬流動不連續，形成“積鋁”狀態。產生"毛刺"或"震痕"。

　　1.偏析是指在鑄造棒表面凝結的易熔析出物，也稱為偏析瘤，它是由易熔組分滲出后凝結在鑄棒表面形成的，在擠壓生產中，金屬流動的死區被擠出或被擠壓或被擠壓的型材拉出，形成“毛刺”或“震痕”。

　　2.松散是在晶界和枝晶網絡中出現的宏觀和微觀分散縮孔，在枝晶間呈三角形孔洞，組織不致密，可能伴有氣孔、夾渣等，在擠壓生產中很難與金屬焊合，形成粘鋁現象。

　　3.夾渣是熔渣、氧化皮或鑄棒中的其它雜質，也稱為夾雜。壓入基體會破壞鑄棒的連續性。鋁合金擠壓過程中，夾渣通過模具工作帶，粘附于入口端，形成粘鋁。

　　4.晶粒粗大是指熔體金屬過熱或鑄造溫度過高時。鑄造過程中容易出現粗大晶粒組織，并伴隨有晶間裂紋，使金屬不連續，在擠壓生產中，也容易產生粘鋁問題；

　　 因為鋁棒質量出現的"毛刺"和"震痕"解決方法：

　　1.鑄棒在鑄造過程中，采用細化晶粒工藝，采取有效的技術措施，減少鑄棒中夾渣、疏松、晶粒粗大等缺陷，對鑄棒進行均勻化。

　　2.此外，加強鑄棒的低倍組織分析，進行質量監控，以減少缺陷鑄棒的投入使用。

　　3.高端產品使用專用鑄棒，可提高成品率，降低成本。

文章整理：鋁合金型材廠家-永裕金屬 www.tdiren.com

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鋁合金型材毛刺和震痕產生原因及解決方法

鋁合金型材產品"毛刺"和"震痕"的產生原因：

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