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Aplicação de agentes desmoldantes na indústria de extrusão de ligas de alumínio
Na produção típica de extrusão de produtos de alumínio, os biletes cilíndricos de alumínio são pré-aquecidos a cerca de 450-500°C e depois extrudidos através de uma matriz de aço utilizando uma almofada de extrusão. No entanto, quando a temperatura excede os 450°C, o alumínio tende a aderir ao aço, fazendo com que a adesão do lingote ao prato de extrusão seja um desafio comum no processo de extrusão. Este problema pode levar a que a almofada de extrusão sele o cilindro de extrusão, afectando assim a produção.
Para evitar a adesão do lingote ao prato de extrusão, que pode causar bolhas e irregularidades na superfície do perfil de alumínio, resultando em produtos defeituosos, é essencial garantir que o prato de extrusão e o lingote se separam rapidamente no final de cada ciclo de extrusão. A aplicação regular de óleo desmoldante na almofada de extrusão é crucial para facilitar a separação.
1.Preocupações dos clientes: Fraco desempenho do pó de talco como agente de libertação
O cliente fabrica principalmente perfis de alumínio e precisa de aplicar regularmente um agente de libertação na máquina de extrusão para evitar que os produtos de alumínio adiram ao bloco de extrusão e ao cilindro. O cliente tem vindo a utilizar pó de talco, que, embora barato, não proporciona um desempenho de libertação satisfatório.
2.Tipos comuns de agentes desmoldantes
- Sal industrial
- Talco em pó
- Acetileno
- Suspensões de petróleo/grafite
- Nitreto de boro
Cada agente de libertação tem as suas próprias vantagens e desvantagens:
- O sal industrial é de baixo custo, mas não é amigo do ambiente, e o seu desempenho em termos de libertação é inferior.
- O pó de talco tem de ser aplicado quando o bilete está num estado arrefecido, exigindo a serragem a frio do bilete, o que não é adequado para métodos de corte a quente, e o desempenho de libertação é médio.
- O negro de fumo gerado por uma chama de acetileno é um excelente agente de libertação, mas é cancerígeno, exigindo procedimentos de segurança especiais para o manuseamento e limpeza. O acetileno é também inflamável, exigindo precauções durante o armazenamento e o manuseamento. Além disso, pode deixar marcas negras no perfil, que podem interagir com os processos de anodização.
- As suspensões de grafite podem causar contaminação e precisam de ser reaplicadas após cada ciclo de extrusão. Também são inflamáveis a altas temperaturas, provocando bolhas e vazios no perfil de alumínio. Além disso, os lubrificantes à base de grafite podem causar curto-circuitos no equipamento elétrico.
- O nitreto de boro oferece um melhor desempenho de libertação do que a grafite e o acetileno, mas é mais caro.
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Ponto de aplicação do agente de liberação |
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3. processo de extrusão
A utilização de lubrificantes pode muitas vezes levar à contaminação da superfície do produto, e o lubrificante pode fluir para o núcleo do produto, causando "defeitos de cauda de extrusão". Por conseguinte, na extrusão de biletes de alumínio e de ligas de alumínio, é geralmente utilizada a "extrusão não lubrificada", o que significa que não é aplicado qualquer lubrificante nas paredes do cilindro de extrusão e que os agentes de libertação são apenas aplicados na almofada de extrusão para facilitar a desmoldagem.
Princípios da extrusão
Equipamento e ferramentas de extrusão
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Linha de produção de extrusão |
Billet |
Depois de serrar a frio o tarugo, aplicar talco e secar |
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Prensa de extrusão horizontal |
Matriz de extrusão |
Dispositivo de arrefecimento de saída |
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Parâmetros relevantes
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Prensa de extrusão |
Material de Billet |
Diâmetro do tarugo |
Comprimento do tarugo |
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Prensa de extrusão horizontal de 4000 toneladas |
Liga de alumínio |
27,5 cm |
86 cm |
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RÁCIO DE EXTRUSÃO |
MÉTODO DE EXTRUSÃO |
FORNO DE AQUECIMENTO |
TEMPERATURA DE AQUECIMENTO |
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≈230 |
Extrusão direta |
Forno a gás, Forno elétrico |
Billet de alumínio: 460 - 500℃ Barril de extrusão: 400 - 430℃ Matriz de extrusão: 430 - 460℃ |
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ALMOFADA DE EXTRUSÃO |
MATRIZ DE EXTRUSÃO |
VELOCIDADE DE EXTRUSÃO |
VELOCIDADE DE SAÍDA |
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Almofada de extrusão fixa |
Matriz plana, matriz combinada |
1,8 mm/s |
0,8 mm/s |
4. problemas existentes
- A utilização de pó de talco como agente de libertação requer a aplicação quando o lingote se encontra num estado arrefecido, o que exige uma serragem a frio prévia. Em comparação com o corte a quente, o corte a frio resulta numa maior perda de metal e numa menor eficiência de produção.
- O pó de talco proporciona apenas um desempenho de libertação médio, e ainda ocorre ocasionalmente a adesão do alumínio.
Fenómeno de adesão
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Alumínio colado à almofada de extrusão |
Alumínio colado durante a separação de sucata |
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5.Solução
Os agentes de libertação à base de grafite podem satisfazer os requisitos de libertação antiaderente. Para exigências de qualidade mais elevadas e um tempo de vida útil prolongado da almofada de extrusão, recomenda-se a utilização de agentes de libertação à base de nitreto de boro.
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Ponto de aplicação do agente de liberação |
Separação suave de sucata |
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