關于擠壓鋁型材表面“吸附顆粒”的形成原因分析

        前一段時間我公司產品表面出現了比較嚴重的顆粒問題，經過公司各部門的努力排查，已確認了公司產品表面出現顆粒問題的主要原因，現已采取相關措施，控制顆粒的產生，對提高公司的產品質量，已經起到了很大的作用?，F對主要原因分析如下：

1、“吸附顆?！钡谋憩F及對產品質量的影響

        “吸附顆?！睂ρ趸筒挠绊懖淮?，但對其他的表面處理形式影響較大，在擠壓生產中，擠出型材“吸附顆粒”經過仔細觀察或用手在型材表面上滑動，都會發(fā)現。經時效處理后，這些顆粒更加緊密粘附在型材表面，在型材表面預處理工序，由于槽液濃度的影響，有的可以去除掉，但在型材表面形成小麻坑，有的去除不掉，則形成凸起，在電泳和噴涂型材的生產中出現，有礙型材表面美觀，嚴重影響了公司的產品質量。

2 、“吸附顆粒”的形成原因分析

        2.1 模具的影響

        在擠壓生產中，模具在高溫高壓的狀態(tài)下工作的，受壓力和溫度的影響，模具產生彈性變形。模具工作帶由開始平行于擠壓方向，受到壓力后，工作帶變形成為喇叭狀，只有工作帶的刃口部分接觸型材形成的粘鋁。在粘鋁的形成過程中，不斷有顆粒被型材帶出，粘附在型材表面上，造成了“吸附顆粒”。隨著粘鋁的不斷增大，模具產生瞬間回彈，就會形成咬痕缺陷。若粘鋁堆積較多，不能被型材拉出，模具瞬間回彈時粘鋁不脫落，就會形成型材的表面粗糙、亮條、型材撕裂、堵模等問題。鑄棒表面及內在的雜質堆積在模具內金屬流動的死區(qū)，隨著擠壓鑄棒的推進及擠壓根數的增多，死區(qū)的雜質也在不斷的變化，有一部分被正常流動的金屬帶出，堆積在工作帶變形后的空間內。有的被型材拉脫，形成了“吸附顆?！?。

        2.2 擠壓工藝的影響

        擠壓工藝參數也是影響“吸附顆?！钡闹匾蛩亍＝涍^現場觀察，擠壓溫度、擠壓速度過高，“吸附顆?！本驮蕉?，原因是由于溫度高、速度快，型材流動速度增加，模具變形的程度增加，金屬的流動加快，金屬的變形抗力相對減弱，更易形成粘鋁現象；

        2.3 鑄棒質量的影響

        經過多次分析和對比，鑄棒質量是形成“吸附顆?！钡闹饕蛑?，后經過分析研究，我公司所采用的鋁硅中間合金由小地爐生產，由于小地爐采用坩堝生產，坩堝的溫度在780℃以下（溫度過高坩堝會溶化），許多硅并沒有完全熔化，以游離態(tài)的形工存在了鋁硅合金中間，使生產的鋁棒中也存在了大量的游離態(tài)的單晶硅，擠壓后就造成了黑色毛刺。

由于我公司的鋁棒沒有進行均勻化處理，鑄棒中有很多不平衡的共晶組織存在，過飽和固溶元素存在，存在鑄棒應力，在擠壓生產過程中，由于鑄棒中有過飽和固溶元素存在的存在，提高了形成粘鋁的條件，形成“吸附顆?！钡母怕试黾?；

3、減少“吸附顆?！辈扇〉拇胧?/strong>

        3．1 模具設計、使用

        (1)和公司模具供應商聯(lián)系，模具的設計必須滿足剛度、強度的計算要求，以達到減少模具在受壓時的彈性變形量。在確定工作帶時，工作帶的長短、空刀形式、模頸及焊合室形式等，都要考慮參數選擇最佳值。模具的導流孔、分流孔等系數的選擇，在允許范圍內盡量選較大值，達到減小壓力的目的，但分流孔不能過大，以免擠壓時將雜質帶入。

        (2)加強模具的檢驗，對模具的硬度要求必須按照公司標準執(zhí)行。

        (3)模具在使用時，一定要加裝和選用合適的模墊、支撐墊。

        (4)模具都要經過氮化處理后，方可上機，以減少粘鋁的問題。

        (5)修模、拋光時，要注意工作帶的平行、表面粗糙度以及組合模裝配的配合尺寸，把緊螺栓。

        3．2 調整擠壓工藝參數

        3．2．1按照工藝要求，根據擠壓系數、型材斷面情況、模具情況、設備情況等，選擇最佳的擠壓溫度、鑄棒加熱溫度、模具溫度以及擠壓速度，并在生產過程中，不斷調整這些參數，消除或減少“吸附顆?！薄?/p>

        3．2．2調整了鋁棒加溫方式，以前我公司采用的是從常溫直接加熱到擠壓溫度，480-490℃，現在我公司采用的鋁棒加溫方式為先加溫到520-560℃，然后再降到450-480℃，進行保溫，實現了半均勻化的狀態(tài)，使鋁棒中的不平衡共晶體組織在基體中分布趨于均勻，過飽和固溶元素從固溶體中析出，以達到消除鑄造應力，提高鋁棒的塑性，減小變形抗力，改善產品的組織和性能，減少“吸附顆粒”的產生。

        3．3　提高鑄棒的質量

        現在我公司全部采用大爐生產的鋁硅中間合金，廷長生產鋁硅中間合金的保溫時間，充分溶解金屬硅，降低鋁硅中間合金中硅的含量，從以前的15-20%降低到10-12%。經過改進，提高了公司的鋁棒的產品質量。另外，加強對鑄棒的低倍組織分析，進行質量監(jiān)控，減少有缺陷鑄棒的投入使用。

4 總結

        “吸附顆?！钡挠绊懸蛩刂饕悄＞?、鑄棒、擠壓工藝三個方面。經過公司各部門的共同努力，取得了比較重大的突破，大大降低顆粒的產生。但現階段，偶爾的還是會出現顆粒現象，主要原因是：

        1.工人的操作水平有限，沒有嚴格按照工藝執(zhí)行。

        2.經過跟蹤發(fā)現產生顆?，F象的主要機臺是7# 1000T機，經分析確認原因，7#機采用的是熱剪爐，在生產大的型材時，用棒速度快，造成了鋁棒在爐中的保溫時間短，沒有進行半均勻化處理。現已做了改進，更換了大的油槍（B40A-2.2H更換為B45A-2.2H），加快鋁棒的升溫速度，廷長保溫時間。

        在今后的工作中應對員工加強培訓，努力提高操作人員的操作水平；在生產實踐的基礎上，要不斷地分析問題，總結經驗，減少或避免“吸附顆粒”、粘鋁、表面粗糙、劃傷、型材撕裂等缺陷，提高公司的產品質量，提高型材的成品率及生產效率。