בשל המגוון הרחב של פרופילי אלומיניום וזרימת החומרים המורכבת בתהליך האקסטרוזיה, קוביות האקסטרוזיה נתונות לתנאי עומס קשים, מה שהופך את הפיתוח של מוצרי שחול אלומיניום ועיצוב תבניות למשימה מאתגרת. מודל הייצור המסורתי המסתמך על ניסיון-מתבסס על עיצוב וניסיון-ו-תיקוני קוביות שגיאות כבר לא יכול לעמוד בדרישות של פיתוח כלכלי מודרני. בכלכלת שוק שבה היעילות היא חיונית ואיכות היא המפתח, מפעלי ייצור שחול אלומיניום נותנים עדיפות לשיפור שיעור ההצלחה של עיצוב ועיבוד התבנית, כמו גם את תפוקת האקסטרוזיה ותפוקת המוצר המוגמר. בייצור של מוצרים מוגמרים למחצה-של אלומיניום וסגסוגת אלומיניום, שחול הוא אחד מתהליכי היצירה העיקריים, ואיכות חומרי האקסטרוזיה ומהירות האקסטרוזיה משפיעים ישירות על איכות המוצר והתפוקה של מפעלי שחול אלומיניום וסגסוגת אלומיניום.
במקרה זה, כיצד לשפר את הפרודוקטיביות של המכבש הפכה למשימה דחופה. ישנם אמצעים רבים להגדלת הפריון, כגון הגברת הקיבולת המותקנת, שיפור מיומנויות העובדים והעלאת תקני הניהול, כולם צעדים מעשיים ויעילים.
1. גורמים עיקריים המשפיעים על תפוקת המוצר ואיכותו
1. החשיבות של איכות מוט אלומיניום
עבור פרופילי אלומיניום עם דרישות איכות גבוהות יותר, איכות מוטות האלומיניום משפיעה ישירות על איכות המוצר ותפוקתו. מטילי-איכות גבוהה, משובצים, מעודנים-תבואה, מעודנים והומוגניים יכולים להפחית בלאי עובש, להגדיל את זמן הייצור האפקטיבי, ובכך לשפר את מהירות ההשחול ולהשיג תפוקה מקסימלית.
2. ציוד מתקדם ועובדים מיומנים הם התנאים המוקדמים להגדלת הייצור
ציוד מתקדם, עובדים מיומנים וניהול מדעי מודרני ממלאים תפקיד מכריע בהגדלת התפוקה של מוצרי שחול.
3. חשיבותם של תבניות
עיצוב תבנית סביר, ניטריצה בזמן כדי לשפר את קשיות וגימור פני השטח של חלקי העבודה של התבנית, הפחתת תדירות החלפת עובש, צמצום זמן לא-פרודוקטיבי, שיפור איכות המוצר והורדת שיעור הפגמים כולם חשובים מאוד להשגת ייצור מקסימלי.
4. הקשר החשוב בין בקרת טמפרטורה להגברת התפוקה
בדרך כלל, אם אין זמן השבתה לא מתוכנן, התפוקה המקסימלית נקבעת בעיקר על ידי מהירות האקסטרוזיה, המוגבלת על ידי ארבעה גורמים, שלושה מהם קבועים. הגורם האחרון הוא הטמפרטורה ומידת השליטה בה, המשתנה.
הגורם הראשון הוא לחץ האקסטרוזיה של העיתונות; לחץ שחול גבוה יותר מאפשר שחול חלק אפילו בטמפרטורות בילט נמוכות יותר. הגורם השני הוא עיצוב המות; במהלך האקסטרוזיה, החיכוך בין המתכת לדפנות התבנית בדרך כלל מגביר את הטמפרטורה של סגסוגת האלומיניום העוברת דרכה ב-35-62 מעלות. הגורם השלישי הוא המאפיינים של הסגסוגת המופקת, שהוא גורם בלתי נשלט המגביל את מהירות האקסטרוזיה. טמפרטורת היציאה של הפרופיל בדרך כלל לא תעלה על 540 מעלות; אחרת, איכות פני השטח של החומר תפחת, סימני קוביות יהפכו בולטים יותר, ובעיות כגון הדבקה של אלומיניום, שקעים, סדקים וקרעים עלולים להתרחש. הגורם הסופי הוא הטמפרטורה ומידת השליטה בה.
ראשית, אם למכבש האקסטרוזיה אין מספיק כוח שחול, יהיה קשה לשחול בצורה חלקה או אפילו לחוות חסימת קוביות, מה שהופך את האקסטרוזיה לבלתי אפשרית. במקרה זה, ניתן להגדיל את טמפרטורת הבילט, אך מהירות האקסטרוזיה צריכה להיות נמוכה יותר כדי למנוע מטמפרטורת היציאה של החומר להיות גבוהה מדי. לכל סגסוגת יש טמפרטורת שחול אופטימלית ספציפית לה.
שיטות הייצור הראו שטמפרטורת הבילט נשמרת בצורה הטובה ביותר בסביבות 430 מעלות (כאשר מהירות האקסטרוזיה גדולה או שווה ל-16 מ"מ לשנייה). טמפרטורת היציאה למות של פרופילי סגסוגת 6063 לא תעלה על 500 מעלות, וטמפרטורת יציאת המתים של פרופילי סגסוגת 6061 היא באופן אידיאלי לא יותר מ-525 מעלות. אפילו שינויים קלים בטמפרטורת יציאת התבנית יכולים להשפיע על תפוקת המוצר ואיכותו.
שיטות ייצור: גם הטמפרטורה של חבית האקסטרוזיה חשובה מאוד. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לעליית הטמפרטורה בשלב החימום מראש, ולהימנע מלחץ תרמי מופרז בין השכבות. באופן אידיאלי, יש לחמם את חבית האקסטרוזיה ואת התוחם לטמפרטורת העבודה בו זמנית. קצב החימום מראש לא יעלה על 38 מעלות לשעה. הליך החימום המוקדם הטוב ביותר הוא כדלקמן: לחמם ל-235 מעלות ולהחזיק במשך 8 שעות, ולאחר מכן להמשיך בחימום ל-430 מעלות ולהחזיק במשך 4 שעות לפני תחילת הפעולה. זה לא רק מבטיח טמפרטורות פנימיות וחיצוניות אחידות אלא גם מספק מספיק זמן כדי לחסל את כל הלחצים התרמיים הפנימיים. באופן טבעי, חימום חבית האקסטרוזיה בכבשן היא השיטה הטובה ביותר לחימום מוקדם.
במהלך תהליך האקסטרוזיה, הטמפרטורה של חבית האקסטרוזיה צריכה להיות נמוכה ב-15-40 מעלות מזו של הבילט. אם מהירות האקסטרוזיה מהירה מדי, הגורמת לטמפרטורת קנה האקסטרוזיה לעלות מעל לטמפרטורת הבילט, יש לנקוט באמצעים להורדת טמפרטורת החבית. זו לא רק משימה מטרידה אלא גם מפחיתה את תפוקת הייצור. במהלך העלייה במהירות הייצור, לפעמים גופי החימום הנשלטים על ידי הצמד התרמי עלולים להיות מנותקים, ובכל זאת טמפרטורת חבית האקסטרוזיה ממשיכה לעלות. אם טמפרטורת חבית האקסטרוזיה עולה על 470 מעלות, שיעור פגמי האקסטרוזיה יגדל. יש לקבוע את טמפרטורת חבית האקסטרוזיה האידיאלית על פי סגסוגות שונות.
בעת הוצאת פרופילי משטח- באיכות גבוהה-גבוהה, יש גם לשלוט בקפדנות על הטמפרטורה של תבנית האקסטרוזיה כדי להפחית את כמות המוצרים הפגומים שנגרמים על ידי צבע משטח לא עקבי. תבניות שחול קבועות טובות בהרבה מאלה ניידות מכיוון שהן יכולות לצבור יותר חום, מה שמוריד את הטמפרטורה בקצוות הבילט, מפחית זיהומים הנכנסים לפרופיל ועוזר לשפר את התפוקה.
טמפרטורת העובש ממלאת תפקיד חשוב בהשגת תפוקת ייצור גבוהה ובדרך כלל לא צריכה להיות נמוכה מ-430 מעלות; מצד שני, זה לא צריך להיות גבוה מדי, אחרת, לא רק הקשיות עלולה לרדת, אלא גם חמצון עשוי להתרחש, בעיקר על משטח העבודה. במהלך תהליך חימום העובש, אין להניח תבניות קרוב מדי זו לזו, דבר שיפריע לזרימת האוויר. עדיף להשתמש בתנור מסוג- עם רשתות, ולהציב כל תבנית בתא נפרד.
טמפרטורת העובש טמפרטורת המטיל יכולה לעלות בכ-40 מעלות ואף יותר במהלך תהליך האקסטרוזיה, ומידת עלייה זו תלויה בעיקר בתכנון התבנית. כדי להשיג תפוקה מקסימלית, אסור להתעלם מכל הטמפרטורות. יש לתעד כל טמפרטורה ולשלוט בקפדנות על מנת לקבוע את הקשר בין התפוקה המקסימלית של המכונה לטמפרטורות שונות.
לבסוף, כל העובדים במפעל ייצור האקסטרוזיה צריכים לזכור: בקרת טמפרטורה מדויקת היא חיונית להגדלת התפוקה.
לבסוף, הדרכים העיקריות להגדלת התפוקה והאיכות של המוצר הן הלחיצה השנייה.
מכיוון שתפוקת המוצר ואיכותו תלויות בעיקר בחומרי גלם, ציוד ותבניות, הגדרות פרמטרים מתאימות של התהליך וכישורי העובדים, הדרכים הספציפיות לשיפור תפוקת ואיכות המוצר ולהפחתת כמות המוצרים הפגומים הן כדלקמן:
1. בחר מטילי-איכות גבוהה בעלי סגסוגת, מעודן-תבואה, עדין-ומומוגג;
2. ייעל את עיצוב העובש, ניטריצה בזמן כדי לשפר את הקשיות והגימור של משטח העבודה של התבנית, להפחית את תדירות החלפת העובש ולצמצם את הזמן הלא-פרודוקטיבי;
3. הארך את המטיל כדי להפחית את מספר הלחיצות שנותרו;
4. השתמש בגזירה חמה כדי להגדיל את תפוקת המתכת;
5. נסרו בחיבורים המרותכים של פרופילים ובחרו אורכי מטיל ושחול מתאימים;
6. הורד את טמפרטורת המטיל והגבר את מהירות האקסטרוזיה כדי להבטיח את טמפרטורת היציאה.
