Aluminium-Extrusion: Streckmaschine

Die Aluminium-Strangpressenlinie umfasst neben der eigentlichen Strangpresse eine beachtliche Anzahl von Anlagen entlang der gesamten Prozesskette zur Herstellung von Aluminiumprofilen, wie man drückt, und nach der Presse. Dehnungsmaschine, die sich am Auslauf der Presse befindet, ist ein solches Gerät [1].

Profilbearbeitungsvorgang

Nach dem Extrudieren, das heißt, nach dem Verlassen der Matrix, extrudierte Wimpern bis zu 50 Ich benötige in der Regel eine Dehnungsbegradigung. Daher werden diese Peitschen von dem Aufnahmetisch durch den Kühltisch zu der Streckmaschine transportiert.

Das Streckrichten erfolgt nahezu bei „Raumtemperatur“., wenn die Profile bereits ausreichend abgekühlt sind, um gefahrlos damit arbeiten zu können. Die Restdehnung des Profils in Prozent nach dem Abrichten, in der Regel, aus 1 zu 3 %.

Die Bearbeitung ist ein fast obligatorischer technologischer Vorgang, da unter dem Einfluss ungleichmäßiger plastischer Verformung beim Strangpressen und ungleichmäßiger Abkühlung beim Härten Eigenspannungen in den Profilen entstehen. Diese Beanspruchungen verursachen ein Verziehen der fertigen Profile in Form von Sichel und Verwindung..

Extrusionspresse Streckmaschine

Die Streckmaschine der Strangpresse hat zwei Hauptfunktionen:

• Bearbeiten Sie das Profil nach dem Extrusionsprozess, in den Rahmen der Anforderungen der Normen für zulässige Maß- und Formabweichungen zu bringen, einschließlich, Geradheit und Verdrehung;
• Eigenspannungen beseitigen oder minimieren, die sich bei der Herstellung in den Aluminiumprofilen gebildet haben.

Auf dem Bild 1 die Spannmaschine des Unternehmens wird gezeigt Tecalex, namhafter Hersteller von Strangpressanlagen.

Bild 1 – Firmenreckmaschine Tecalex [1]

Die wichtigsten technischen Merkmale einer modernen Stretchmaschine sind wie folgt [1]:

• Das Strecken der Profile erfolgt zwischen zwei Köpfen, bewegungslos und mobil. Der bewegliche Kopf wird automatisch auf die Länge des gestreckten Profils eingestellt.
• Klemmen sind speziell geformt, wodurch das Verrutschen der Profile in den Köpfen während ihrer Dehnung eliminiert wird (Abb 2).
• Die Profile werden mittels Hubbalken reibungslos jedem Maschinenkopf zugeführt.
• Die Maschine hat die Fähigkeit in verschiedenen Modi:
  – zwei Operatoren, eine für jeden Kopf;
  – ein Bediener auf einem festen Kopf mit Bedienfeld (Abb 3) und eine Überwachungskamera auf einem beweglichen Kopf (Abb 4);
  – vollautomatischer Betrieb ohne Bediener.
• Infrarotkommunikation zwischen zwei Köpfen zur Übertragung von Steuersignalen
• Kommunikation zwischen zwei Köpfen über ein industrielles Webcam-System.
• Der Abstand zwischen den Köpfen wird durch ein Lasersystem kontrolliert.

Bild 2 – Spannmaschinenschraubstock [1]

Bild 3 – Steuerpult der Reckmaschine [1]

Bild 4 – Überwachungskamera am beweglichen Kopf der Reckmaschine [1]

Die maximale Kraft der Reckmaschine hängt vom Durchmesser des Werkstücks ab, die auf die Presse angewendet wird, sowie die Art der verwendeten Aluminiumlegierungen. beispielsweise, Druckkraft drücken 1350 Tonnen und Knüppeldurchmesser 6 in. (152 mm) zum Pressen von weichen bis mittelfesten Legierungen (Serie 6xxx) kann mit einem Maximalkraft-Dehner ausgestattet werden 20 Tonnen.

Streckrichtprinzip

Je nach Länge des gereckten Profils kann der feststehende Kopf seine Position am Rahmen der Reckmaschine verändern. Stretching-Maschinenleistung sollte mehr sein, als die zum Abrichten erforderliche Zugkraft. Die Zugkraft ist eine Funktion folgender Faktoren:

• Profilquerschnittsfläche;
• Streckgrenze einer Aluminiumlegierung, aus denen das Profil gehärtet hergestellt wird, aber nicht gealtert.

Das Prinzip des Stretchverbandes ist in der Abbildung dargestellt. 5 [2].

Bild 5 – Das Prinzip des Richtens von Profilen durch Strecken [2]

Die Dehnung wird durch die bleibende Verformung in Längsrichtung bestimmt:

Strecken = (L_S – L_E)/L_E ×100 %

Wo
L_S - die Länge der extrudierten Peitsche nach dem Strecken;
L_E - die Länge der extrudierten Peitsche vor dem Dehnen.

Die Menge an Restdehnung wird für jedes spezifische Profil in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren ausgewählt., Dazu gehören [2]:

• Querschnittsform und Abmessungen;
• das Vorhandensein kritischer Dimensionen, wie Lücken, Hohlräume oder halbgeschlossene Hohlräume ("Zungen");
• enge Toleranzen;
• die Notwendigkeit, eine schützende und dekorative Beschichtung aufzutragen.

Die Qualität des Streckrichtens kann auch durch folgende Faktoren beeinflusst werden (vgl. Bild 5):

• Schraubstock-Design für Profile in verschiedenen Formen;
• Zugkraft F_S für eine bestimmte Aluminiumlegierung und ein bestimmtes Profil;
• Dehnungsgeschwindigkeit v_S

Streckrichtmechanik für Aluminiumprofile

Die Mechanik des Reckens von Aluminiumprofilen auf einer Reckmaschine ähnelt der Mechanik der Prüfung einer Aluminiumprobe während eines Zugversuchs [3]. Auf dem Bild 6 ein typisches Zugdiagramm für Proben aus Aluminiumlegierungen ist gezeigt. Der wesentliche Unterschied zum Profilstreckverfahren besteht darin, dass, es endet viel früher, Wie beginnt die Halsbildung?.

Bild 6 – Typisches Dehnungsmuster
beim Testen von Aluminiumproben [3]

Mit zunehmender Belastung entsteht in der Probe ein Stresslevel, bei dem es beginnt, sich irreversibel plastisch zu verformen. Dieses Spannungsniveau wird als Streckgrenze oder Elastizitätsgrenze bezeichnet.. Wenn das Metall über der Streckgrenze belastet wird, ist die Abhängigkeit der Verformung von der Spannung nicht mehr linear, wie es im elastischen Verformungsbereich war (vgl. Bild 6).

Streckrichtverfahren für Aluminiumprofile

Die Höhe der Zugrestdehnung wird auf verschiedene Weise kontrolliert [4]:

• "etwa" – nach Ermessen des Bedieners mit Anpassung der Dehnungsparameter;
• nach Aufwand;
• entlang der Länge der Strecke;
• als Prozentsatz der Gesamtlänge der gestreckten Peitsche.

Bei alten Pressen befanden sich Bediener an beiden Enden der extrudierten Peitsche - am Kopf und am Schwanz.. Bei neuen Pressen können Spannrahmen mit einem oder gar keinem Bediener betrieben werden., im Automatikmodus [1].

Bei häufigem Wechsel der Profilart und beim Aufpressen neuer Matrizen muss jedoch meist mindestens ein Bediener an der Reckmaschine arbeiten.. Es ist notwendig, Probleme lösen, was bei häufigen Profilwechseln auftreten kann, besonders für die, die dazu neigen, sich entlang der Länge der Bananenform zu bilden. In diesem Fall am anderen Ende der Peitsche, wo es keinen Operator gibt, mittels Videofernüberwachung.

Sicherheitstechnik

Um das Verletzungsrisiko für die Hände des Bedieners zu minimieren, Die Tragesteuerung umfasst doppelte Knöpfe oder Schalter. Nur für den Fall, wenn beide Hände des Bedieners auf dem Bedienfeld sind, Maschinenschraubstock kann das Profil klemmen.

Quellen:

1. http://www.tecalex.net/en/handling-tables-zone.html

2. Aluminium-Extrusionstechnologie / Pradip K. Saha – ASM International, 2000.

3. Bewertung von Prozessmechanismen und Parametern für eine automatisierte Recklinie /
P. Kasanowski und R. Dickson, Seminar zur Aluminium-Strangpresstechnik, Chicago, 2012.

4. Das Wartungshandbuch für Extrusionspressen – Kapitel 8. Profile-Handling-Systeme / Al Kennedy, 2004