Streifen auf eloxiertem Profil: die Rolle der Matrix und optische Effekte

Streifen An eloxiertes Aluminiumprofil

Der Fehler "Banding" ist einer der häufigsten Fehler von eloxierten Profilen aus Aluminiumlegierungen der Serie 6xxx, z.B, Legierungen 6060 und 6063 nach internationaler und europäischer Klassifikation oder Legierung AD31 nach inländischem GOST 4784. Auf Englisch dieser Defekt Eloxieren von Aluminium namens "Streifen». Es erscheint normalerweise nach dem Eloxieren., macht es schwierig, die Ursache zu identifizieren. Die Essenz dieses Defekts ist, dass auf der Oberfläche des Profils schmale Streifen mit unterschiedlichem Glanz- oder Schleierkontrast, beide dazwischen, sichtbar sind, und im Vergleich zur umgebenden normalen eloxierten Oberfläche. Ein Beispiel für diesen Anodisierungsfehler ist in der Abbildung dargestellt..

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Ursachen für Eloxalfehler “Streifigkeit”

Bekannt, zumindest, drei Ursachen für den Fehler „Streifenbildung“:

  • Metall aus der Randzone des Barrens
  • Pressnähte
  • Falsches Matrixdesign

Metall aus der Randzone des Barrens

Der erste Grund - das Schlagen der Oberfläche des Metallprofils der Oberfläche, sogenannt Entmischungszone des ursprünglichen Barrens, angereichert intermetallische Verbindungen und Oxide.

Pressnähte

Der zweite Grund ist technologisch, Profilschweißnähte „Pressen“, längs und quer. Quernähte entstehen beim üblichen Pressen von Werkstücken "Stoß an Stoß", wenn das Metall zweier aufeinanderfolgender Werkstücke direkt in die Matrize eingeschweißt wird und das Metall der Deckschicht vom hinteren Ende des vorherigen Werkstücks hinein gelangt. Längsnähte treten auf Hohlprofilen auf, wenn Metallströme verbunden werden, nachdem sie benachbarte Öffnungen der Matrix passiert haben. Beim Fügen zweier Werkstücke kann auch Schmutzmaterial vom hinteren Ende des Werkstücks in die Längsnähte gelangen.. Um die ersten beiden Gründe zu beseitigen, wenden Sie Folgendes an: 1) Blöcke höherer Qualität mit einer minimalen Dicke der Seigerungszone und 2) erhöhte Dicke des Pressrückstands.

Falsches Matrixdesign

Der dritte Grund ist komplexer., fehlerhaftes Matrixdesign. In diesem Fall treten die Streifen aufgrund starker Unterschiede in der plastischen Verformung oder ihrer Geschwindigkeit in verschiedenen Abschnitten von Profilen mit einem komplexen oder hohlen Profil auf.. Dadurch treten Metallzonen mit stark unterschiedlichen Eigenschaften des Gefüges auf., wie Korngröße, Kornorientierung, sowie die Größe und Anzahl der Ausscheidungen von Sekundärphasen. Außerdem, Längsnähte können auch ungleichmäßig geätzt und auch ohne Beteiligung von verunreinigtem Metall aus der Oberflächenschicht sichtbar sein. Dies kann wiederum an der unzureichenden Gestaltung der Matrix in der Größe liegen., Form oder Lage der Schweißkammern.

Anodisieren von Defektoptiken “Streifigkeit”

Optische Essenz Streifenbildung ist dass, dass verschiedene Streifen unterschiedliche Glanzgrade oder Trübungen haben. Der Glanz und die Mattheit der Oberfläche hängen von ihren reflektierenden Eigenschaften ab., welche, Erstens, abhängig von der Oberflächenmikrotopographie. Diese Topographie wird durch verschiedene Oberflächenfehler definiert., die hauptsächlich beim Ätzen entstehen.

Häufig weist die Oberfläche von Fehlstreifen eine gröbere Struktur auf., als eine normale Oberfläche und sieht daher matter aus, so erhöhen seine Oberflächenfehler den Streuanteil des reflektierten Lichts. Bei Eloxieren von Aluminiumprofilen auf der Oberfläche des Grundmetalls bildet sich eine Oxidschicht. Die optischen Eigenschaften der Oberfläche nach dem Anodisieren hängen hauptsächlich von der Topographie der Oberfläche des Grundmetalls ab und hängen wenig von der Oxidschicht selbst ab., weil es transparent ist.

Mattalkalisches Ätzen von Aluminiumprofilen

Ziel alkalisches Ätzen von Aluminium vor dem Eloxieren – erhalten Sie eine homogene matte Oberfläche. Das Ätzen verändert die Mikrostruktur und die optischen Eigenschaften der Oberfläche, indem zusätzliche Oberflächenfehler erzeugt werden: Ätzgrübchen, Korngrenzenrillen und Kornätzschritte.

Die Rolle von Eisen in Aluminiumlegierungen

Die Größe und Verteilung von Ätzgrübchen hängt hauptsächlich von der Größe und Verteilung der intermetallischen Phasen in der Oberflächenschicht ab: Primärpartikel Al3Fe, ein-AlFeSi und B-AlFeSi und Sekundärphase Mg2Und. Eisenpartikel haben ein höheres elektrochemisches Potenzial, als das umgebende Aluminium, deshalb lösen sie sich nicht auf, und Aluminium um sie herum. Bei einer ausreichend langen Ätzung fallen diese Partikel vollständig aus und die Größe der Grübchen ist oft größer., als ihre Originalgröße, manchmal vorher 10 μm im Durchmesser. Daher hat der Eisengehalt in der Legierung einen wesentlichen Einfluss auf das optische Erscheinungsbild der Oberfläche nach dem Ätzen.. Gegen, Partikel Mg2Und wirken wie Anoden, was zu ihrer vollständigen Ätzung unter Bildung von Grübchen führt, partikelwiederholend. Daher ist die kleine Partikelgröße β-Mg2Und und ihre hohe Verteilungsdichte tragen wesentlich zur Bildung einer matten Oberfläche bei, in diesem, Nummer in den Gruben von der Vorwahl Fe-Partikel. So eine hohe Dichte an kleinen Partikeln Mg2Und erreicht durch effektives Härten und künstliche Alterung der Profile.

Rolle der Korngrenzen

Ein weiterer wichtiger Parameter der Oberflächenmikrostruktur, Beeinflussung seiner optischen Eigenschaften, sind Korngrenzenrillen. Normalerweise sind Korngrenzen anfälliger für alkalisches Ätzen. aber, stellt sich heraus, dass innen auf der "gestreiften" Oberfläche die Rillen der Korngrenzen kaum sichtbar sind, wohingegen auf einer normalen Oberfläche die Korngrenzen tief und sehr gut sichtbar sind. Dieses "Verschmieren" der Korngrenzenrillen gilt als einer der Gründe, Warum defekte Streifen heller wirken: Feine Rillen reduzieren den Anteil des diffusen Anteils des reflektierten Lichts.

Schritte von Körnern

Ein weiteres Element der Oberflächenmikrostruktur, Beeinflussung seiner optischen Eigenschaften, sind die sogenannten cstumpfe Ätzkörner. Die Sache ist, dass beim Pressen von Aluminiumlegierungen einige Vorzugskornorientierungen entstehen, das heißt, eine bestimmte Kornstruktur. Eingerichtet, dass bei fehlerhaften Bändern die meisten Körner in Pressrichtung orientiert sind, und auf einer normalen Oberfläche sind die Körner zufällig orientiert. Unterschied in der Textur von defekten und normalen Bereichen führt zu unterschiedlichen Intensitäten der Lichtreflexion.

Die Rolle der Matrixkonstruktion

Eingerichtet, dass die oben beschriebenen Merkmale der Oberflächenmikrostruktur von Profilen beim Pressen komplexer und, Außerdem, Hohlprofile, wenn komplexe Metallströme mit großen Verformungen und Dehnungsraten auftreten. Dies führt zum Auftreten einer inhomogenen Oberflächenmikrostruktur der Oberfläche der Profile., was ist die ursache für den streifendefekt.

Quelle: X. Zhang et al, Seminar zur Aluminium-Strangpresstechnik, 2008.