Matrixkorrektur Ausbildung 

Testen einer neuen Aluminium-Strangpressmatrize

 

Die Matrize gilt zu Recht als das Herzstück der Aluminium-Strangpresse. Neue Matrizen oder Matrizen, nach großen Anpassungen, werden fast immer einem vorläufigen Pressetest unterzogen.

Überprüfung und Test einer neuen Extrusionsdüse

Testing a new extrusion die includes the following steps [3]:

  • Die Interpretation der Matrizenzeichnung und der für den Matrizenversuch relevanten Matrizenspezifikationen
  • Zusammenarbeit mit dem Stanzdesigner
  • Abschlusswürfel, Falls erforderlich
  • Analyse der Probeextrusion
  • Identifizieren geeigneter Abhilfemaßnahmen für Ergebnisse, die außerhalb der Spezifikation liegen
  • Erneutes Testen des Stempels nach der Korrektur

Die Korrekturen

Einmal hergestellt, Die Matrize wird zur Prüfung und Produktion an die Presse geschickt, oder nur zum Testen, depending on the critical features of the extrusion [1]:

  • If the produced extruded product is successful in the first trial, Die Produktion läuft mit ordnungsgemäßen Kontrollen und Maßnahmen weiter.
  • Wenn die Extrusion nicht gelingt, Die Matrize muss auf der Grundlage des Protokolls des Testlaufs zusammen mit dem Vorderteil des Strangpressteils korrigiert werden.

Aus vielen Gründen können Werkzeugkorrekturen oder Wartungsarbeiten erforderlich sein, such as [1]:

  • unsachgemäßer Metallfluss
  • Dimensionsvariation
  • Oberflächenfinish
  • jegliche Beeinträchtigung der Rundlauftabelle.

Stumpfkorrekturverfahren erfordern viel praktische Erfahrung. Es gibt viele Möglichkeiten, das gleiche Problem zu beheben, basierend auf den Fähigkeiten und der Erfahrung des Stanzformkorrektors.

Zwei Arten von Stanzkorrekturen

Die corrections can be subdivided into two types [2]:

  • Korrekturen vor dem Service
  • Korrekturen nach dem Service.

Unter Vorwartungskorrekturen versteht man Korrekturen, die an neuen Werkzeugen nach den ersten Probeläufen durchgeführt werden. These corrections are mainly focused on:

  • Anpassen der Geometrie bzw
  • Futterdesign.

Korrekturen nach der Wartung werden jedes Mal durchgeführt, wenn die Düse nach der Extrusion demontiert wird. They are mainly focused on correcting [2]:

  • der Fluss
  • Schäden und Verschleiß
  • Brüche
  • Ablenkungen
  • Härteverlust.

Prinzipien der Stempelkorrektur

The general principles that should be followed in carrying out any die correction operation are as follows [2]:

  • Korrekturen sollten in der Regel am hinteren Ende der Matrize durchgeführt werden. Das Arbeiten am vorderen Ende kann die Lebensdauer der Matrize verkürzen.
  • Ein bestimmter Würfel sollte von einem bestimmten Korrektor korrigiert werden, da er/sie mit dem Würfel vertraut ist und eine Art Abdruck oder Handschrift hinterlässt.
  • Alle Korrekturen müssen ausreichend Spielraum für zukünftige Korrekturen lassen.
  • Die meisten Korrekturen werden durch Entfernen von Stumpfmaterial durchgeführt, Daher sollten Auswahl und Umfang der Operation angemessen bestimmt werden, um eine bleibende Schädigung des Stumpfes zu vermeiden.
  • Auch wenn Korrekturen vorgenommen werden, Es ist zu bedenken, dass Probleme später erneut auftreten können.
  • Alle Korrekturdetails und Konstruktionsänderungen müssen ordnungsgemäß dokumentiert werden.

Means of die correction

Typical means of die correction include [4]:

  • kurze oder lange Drosseln und Entlastungen
  • gefräste Reliefs
  • Schleifen auf der Stirnseite der Matrize
  • Nuten der Matrizenfläche
  • Schweißdämme auf der Formfläche
  • peining
  • Ändern der Spinnenabmessungen.

Probeextrusion

Beim Probeextrudieren neuer Matrizen, the following steps are performed (Figure 1) [5]:

  • Die Vorderenden der Profile werden ordnungsgemäß markiert und abgeschnitten.
  • Die Mittelpunkte der Länge des Strangpressteils müssen markiert und in Stücke von ca 300 mm lang.
  • Studing the tendency of the flow of aluminum from the lead ends—that is, die Bereiche der Extrusion, die tendenziell langsam oder zu schnell sind.
  • Vom Mittelschnitt aus überprüfen Sie alle Gesamt- und Wandmaße.
  • Nachdem Sie Ihre Maße vom Mittelstück aus überprüft haben, Sie sollten alle Wände öffnen, die geöffnet werden müssen, bevor Sie etwas anderes tun.
  • Sehr oft, indem Sie einfach die Wände auf die gewünschte Größe öffnen, Der Aluminiumfluss ändert sich und das Strangpressprodukt erhält die richtige Winkligkeit.
  • Wenn nach dem Öffnen der Wände, um kommerziellen Zugang zu ermöglichen, Die Extrusion ist immer noch nicht eckig, Anschließend korrigieren Sie die Matrizenöffnungen entsprechend den Leitungsenden.


Abbildung 1 — Es muss immer darauf geachtet werden, dass die Leitung endet
Die Profile sind ordnungsgemäß markiert und geschnitten.
Die Mittelpunkte der Länge des Profils müssen markiert sein und
in Stücke von ca. schneiden 300 mm in length [5]

Die zu prüfenden Faktoren

Obwohl es viele und vielfältige Techniken zur Korrektur von Stümpfen gibt, Die meisten davon haben direkten Einfluss auf einen oder mehrere Aspekte des Metallflusses im eigentlichen Extrusionsprozess. Oftmals ist es möglich, den Durchfluss nur durch operative Techniken zu steuern.

Some of these include [4, 5]:

  • Rotierende Matrize, um die Position der Öffnung zu ändern
  • alignment (Figure 2)
  • Einstellung
  • Verwendung von Gleitmittel
  • Erwärmung des konischen Knüppels
  • Anpassen der Blockwärme im Verhältnis zur Behältertemperatur
  • Änderung der Extrusionsgeschwindigkeit,
  • use of guides and canisters (Figure 3).

Abbildung 2 – The principle of extrusion press alignment [6]

Abbildung 3 – Bei Mehrloch-Extrusionsdüsen besteht die Tendenz, sich zu verdrehen.
Dies kann durch den Einsatz von sogenannten Kanistern abgemildert werden.
Kanister werden hauptsächlich bei Mehrlochmatrizen eingesetzt
such as the three-hole extrusion die shown in this Figure [5]

Temperatur und Geschwindigkeit

Temperatur und Geschwindigkeit sind beim Testen von Matrizen sehr wichtig. Die Düse sollte für die Produktion mit der gleichen Temperatur und Extrusionsgeschwindigkeit betrieben werden, die zum Zeitpunkt der Korrektur verwendet wurde. Oft wird ein Würfel mit einer bestimmten Geschwindigkeit korrigiert, und wenn es zur Produktion kommt, wird die Extrusionsgeschwindigkeit erhöht. Die erhöhte Geschwindigkeit erhöht die Temperatur des Aluminiums beim Durchgang durch die Lager, Ändern des Flusses an kritischen Öffnungen, wo der Fluss langsamer sein sollte, um mit dem Rest der Extrusion Schritt zu halten. Dies tritt häufiger beim Extrudieren von Hohlformen auf, where you have screw holes or other critical designs on the mandrel [5].

Die Ausrichtung der Presse

Ein weiterer Aspekt, der beim Testen von Werkzeugen berücksichtigt werden muss, ist die Ausrichtung der Presse. Eine Matrize, die für eine ordnungsgemäß ausgerichtete Presse korrigiert wurde, kann nicht ordnungsgemäß erneut ausgeführt werden, wenn die Presse nicht richtig ausgerichtet ist. Die Matrize sollte nachbearbeitet werden, um die Pressung zu kompensieren
being out of alignment (Figure 4).

In Skizze „A“, Die Matrize wurde für eine richtig ausgerichtete Presse korrigiert. Der Aluminiumfluss war gleichmäßig ausgeglichen. In Skizze „B“, Dieselbe Matrize wurde für den Betrieb auf derselben Presse eingerichtet, bei gleicher Knüppeltemperatur, mit der gleichen Geschwindigkeit, Aber dieses mal. the press was out of alignment. Folglich, Der Metallfluss wird sich verändert haben. Diese, in den meisten Fällen, wird eine leichte Korrektur erfordern, um akzeptables Metall verarbeiten zu können.

Auch in Skizze „B“, Sie werden feststellen, dass dadurch, dass der Behälter nach links verschoben ist, auch der Knüppel verschoben ist. Durch diesen Zustand wird ein linker Schenkel der Form in Richtung der Mitte des Durchmessers des Knüppels verschoben, wo der Aluminiumfluss schneller ist. Wenn der Aluminiumfluss auf diese Weise gestört wird, Es ist klar, dass diese Matrize an der Presse nachbearbeitet werden muss, um den unausgeglichenen Fluss auszugleichen, der durch die falsche Ausrichtung der Presse entsteht.

EIN – Der Behälter und die Matrize werden in der Extrusionspresse richtig ausgerichtet.
B – The press is out of alignment: the container and
Die Würfel sind relativ zueinander versetzt.
Abbildung 4 [5]

One correction in this particular case would be to speed up the leg on the right which has been placed to the edge of the billet (Sketch “B”) where the flow is less due to the drag of the billet against the container. The alternative correction would be to choke up or slow up the flow of metal on the left leg (Sketch “B”) which has been placed towards the center of the billet by the press being out of alignment.

Bevor Sie einen Würfel korrigieren, den Sie bereits korrigiert haben, Stellen Sie sicher, dass die Presse, in der die Matrize eingesetzt wurde, richtig ausgerichtet war.

Ungleichmäßige Temperatur des Behälters

Andere Bedingungen, die bei gut korrigierten Düsen zu Strömungsveränderungen führen können, sind ausgebrannte Elemente im Behälter auf der Seite des Behälters, wo die Elemente nicht richtig funktionieren und kalt sind. These will cause the flow of aluminum here to be slower than on the hotter side of the container [5].

Abbildung 5 – Containers with heating elements:
ein – extern, b – inserted into the mantle [6]

Ungleichmäßige Temperatur des Knüppels

Ebenfalls, Schlechte Elemente in der Knüppelheizung können dazu führen, dass eine Seite des Knüppels eine höhere Temperatur hat als die andere. This will result in the cold side of the billet being slower; and even if the die was corrected properly, a billet in this condition will make the flow change [4].

Quellen:
1. Aluminium-Extrusionstechnologie / P.K. Saha – ASM International – 2000
2. Werkzeugfehler und Werkzeugkorrekturen in der Metallextrusion /S.Z. Qamara, T. Pervez und Jo.Ch. Chekotu – Metalle 2018, 8, 380
3. Testen Sie eine neue Aluminium-Strangpressdüse – MEM07044A – Herstellung von Scills Australia – 2013
4. Zu berücksichtigende Prozessfaktoren vor dem Modifizieren der Matrize /H. Glicken //Seminar zur Aluminium-Extrusionstechnologie, Chicago, 1977
5. Düsenkorrekturen für sich ändernde Fließeigenschaften /Luis Bello //Seminar zur Aluminium-Extrusionstechnologie, Chicago, 1977
6. Drücken Sie auf Ausrichtung – Kapitel 2 im Extrusion Press Maintenance Manual /Al Kennedy – 2023