AluminiumtrainingKorrektur der Extrusionsdüse

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

Das Testen einer neuen Extrusionsdüse umfasst die folgenden Schritte [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, abhängig von den kritischen Merkmalen der Extrusion [1]:

  • Wenn das hergestellte extrudierte Produkt im ersten Versuch erfolgreich ist, 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, wie zum Beispiel [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 Betroffenen Würfelkorrektor.

Zwei Arten von Stanzkorrekturen

Die Korrekturen können in zwei Arten unterteilt werden [2]:

  • Korrekturen vor dem Service
  • Korrekturen nach dem Service.

Unter Vorwartungskorrekturen versteht man Korrekturen, die an neuen Werkzeugen nach den ersten Probeläufen durchgeführt werden. Diese Korrekturen konzentrieren sich hauptsächlich auf:

  • Anpassen der Geometrie bzw
  • Futterdesign.

Korrekturen nach der Wartung werden jedes Mal durchgeführt, wenn die Düse nach der Extrusion demontiert wird. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf die Korrektur [2]:

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

Prinzipien der Stempelkorrektur

Die allgemeinen Grundsätze, die bei der Durchführung jeder Formkorrekturoperation befolgt werden sollten, sind wie folgt [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.

Mittel zur Stempelkorrektur

Typische Mittel zur Formkorrektur sind [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, Folgende Schritte werden durchgeführt (Abbildung 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.
  • Untersuchen Sie die Tendenz des Aluminiumflusses aus den Leitungsenden – das heißt, 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 Länge [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.

Einige davon umfassen [4, 5]:

  • Rotierende Matrize, um die Position der Öffnung zu ändern
  • Ausrichtung (Abbildung 2)
  • Einstellung
  • Verwendung von Gleitmittel
  • Erwärmung des konischen Knüppels
  • Anpassen der Blockwärme im Verhältnis zur Behältertemperatur
  • Änderung der Extrusionsgeschwindigkeit,
  • Verwendung von Führungen und Kanistern (Abbildung 3).

Abbildung 2 – Das Prinzip von Ausrichtung der Strangpresse die die Rekristallisation hemmen [8]

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
wie die in dieser Abbildung gezeigte Dreiloch-Extrusionsdüse [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, wo Sie Schraubenlöcher oder andere kritische Designs am Dorn haben [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
nicht richtig ausgerichtet sein (Abbildung 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. Die Presse war nicht richtig ausgerichtet. 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 – Die Presse ist nicht richtig ausgerichtet: der Behälter und
Die Würfel sind relativ zueinander versetzt.
Abbildung 4 [5]

Eine Korrektur in diesem speziellen Fall wäre die Beschleunigung des Beins auf der rechten Seite, das an der Kante des Knüppels platziert wurde (Skizze „B“), wo die Strömung aufgrund des Widerstands des Knüppels gegen den Behälter geringer ist. Die alternative Korrektur wäre, den Metallfluss auf dem linken Schenkel (Skizze „B“) zu drosseln oder zu verlangsamen, der durch die falsche Ausrichtung der Presse zur Mitte des Knüppels hin verschoben wurde.

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 in der Düse Container auf der Seite des Behälters, wo die Elemente nicht richtig funktionieren und kalt sind. Dies führt dazu, dass der Aluminiumfluss hier langsamer ist als auf der heißeren Seite des Behälters [5].

Abbildung 5 – Behälter mit Heizelementen:
ein – extern, b – in den Mantel eingefügt [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. Dies führt dazu, dass die kalte Seite des Knüppels langsamer ist; und selbst wenn der Würfel richtig korrigiert wurde, Ein Knüppel in diesem Zustand führt zu einer Änderung des Durchflusses [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-Strangpresstechnik, 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