فرآیند کشیدن آلومینیوم: کشیدن سیم، لوله و ورق عمیق-سرد

رسم فرآیندی است که با کشیدن مواد از طریق قالب یا با فشار دادن یک پانچ از طریق یک قطعه گیره دار، استوک آلومینیوم ریخته گری یا اکسترود شده را به سیم، میله، لوله یا پوسته ای شکل تبدیل می کند. هر دو نوع بر یک اصل متکی هستند: فلز در دمای اتاق مجبور به جریان پلاستیکی می شود، بنابراین هندسه ابزار، کاهش در هر پاس و لایه روان کننده تعیین می کند که آیا قطعه صدا خارج می شود یا پارگی.

طراحی سرد میله، سیم و لوله

کشش سرد برای رسیدن به دقت ابعادی و پرداخت سطحی که اکستروژن نمی تواند ارائه دهد استفاده می شود. میله و سیم برای تحمل قطر نزدیک و صافی بهبود یافته کشیده می شوند، در حالی که لوله بدون درز روی یک سنبه کشیده می شود که هم قطر بیرونی و هم ضخامت دیواره را در یک پاس کنترل می کند. لوله آلومینیومی بدون درز کشیده شده تحت ASTM B210، و میله، میله و سیم نورد یا سرد تحت ASTM B211 مشخص شده است. کاهش کلی معمولی از ذخایر اکسترود شده یا نورد گرم{{5} به اندازه نهایی در چندین گذر به دست می‌آید تا یک بار، زیرا بار کششی روی محصول خروجی باید بسیار کمتر از مقاومت تسلیم آن باقی بماند، در غیر این صورت مواد در خروجی قالب گردن می‌شوند و می‌شکنند.

هندسه قالب و کاهش در هر گذر

طراحی قالب تعادل بین نیروی کششی و کیفیت سطح را کنترل می کند. زاویه نزدیک شدن قالب که بیش از حد تند است، تنش کششی را افزایش می دهد و خطر ترک خوردگی مرکز را افزایش می دهد. سطحی که خیلی کم عمق باشد اصطکاک و سایش قالب را افزایش می دهد. برای لوله آلومینیومی، نیم زاویه نزدیک-در محدوده 12 تا 24 درجه با زمین باربری تقریباً 30 تا 50 درصد از قطر نهایی نقطه شروع مشترک است. کاهش در هر گذر معمولاً بین 15 تا 25 درصد مساحت برای کشش لوله و سیم نگه داشته می‌شود، با کاهش‌های بالاتر در حالت نرم‌تر قابل قبول است. لوله کشیده شده از سنبه{11}}می‌تواند کاهش بیشتری داشته باشد، اما به کنترل دقیق سنبه{12}}تا فاصله لوله{13}}برای جلوگیری از نازک شدن دیواره و نمره‌گذاری داخلی نیاز دارد.

روانکاری و وضعیت سطح

آلومینیوم تمایل زیادی به چسبیدن به ابزار فولادی دارد، بنابراین روان کننده باید یک فیلم پایدار تشکیل دهد که دو سطح را در فشار بالا از هم جدا کند. روغن‌های معدنی مستقیم با افزودنی‌های اسیدهای چرب، روغن‌های امولسیون‌پذیر و روان‌کننده‌های مصنوعی همگی استفاده می‌شوند و ویسکوزیته آنها با سرعت کشش و دمای خروجی مطابقت دارد. آماده سازی سطح قبل از کشش به اندازه روان کننده اهمیت دارد: استوک معمولاً به صورت شیمیایی یا مکانیکی رسوب زدایی می شود و ممکن است یک پوشش تبدیلی برای حمل روان کننده به داخل قالب اعمال شود. پس از کشش، روان کننده باید به طور کامل حذف شود، زیرا روغن باقیمانده روی لوله و سیم در طول جوشکاری بعدی، منبع تخلخل و در هنگام پوشش دهی باعث شکست چسبندگی لاک می شود.

بازپخت متوسط ​​و کنترل دما

هر پاس کشش سرد، چگالی نابجایی و در نتیجه سختی را افزایش می دهد. هنگامی که مواد تقریباً 50 تا 70 درصد در کل کاهش یافت، باید قبل از کشیدن بیشتر آنیل شود، در غیر این صورت ترک می خورد. فرآیند بازپخت آلومینیوم در دماهای متوسط ​​انجام می‌شود، معمولاً در منطقه 340 تا 380 درجه سانتی‌گراد برای آلیاژهای معمولی غیرقابل عملیات حرارتی-، و دمای O آنیل شده نرم‌ترین حالت کاملاً تبلور مجدد است. پاس نهایی، خلق و خوی تحویل داده شده را از O تا-سری H{10}}تعیین های سخت شده تعیین می کند. خواص مکانیکی لوله و میله سرد کشیده شده در بخش‌های مربوطه استانداردهای محصول مشخص شده است و EN 754{14}}2 خواص مکانیکی میله‌ها، میله‌ها و لوله‌های آلومینیومی با کشیدن سرد را در سیستم اروپایی پوشش می‌دهد.

کشیدن عمیق ورق به ظروف و پوسته

طراحی عمیق یک رشته جداگانه است که در آن یک پانچ یک قسمت خالی را از طریق قالب فشار می دهد تا یک فنجان تشکیل شود. آلیاژهای مورد استفاده با آلیاژهای مورد استفاده برای سیم و لوله متفاوت است: 1100، 1200، 3003 و 8011 اسب های کار برای ظروف فویل و ظروف پخت و پز هستند زیرا آنها استحکام کم را با کشیدگی زیاد ترکیب می کنند. طراحی ابزار بر روی نسبت کشش، شعاع پانچ و قالب، نیروی نگهدارنده خالی و روانکاری تمرکز دارد که همگی تعادل بین نازک شدن و چروک شدن را کنترل می کنند. گوشواره، تشکیل دیواره های ناهموار ناشی از بافت کریستالوگرافی، توسط برنامه نورد و توسط آنیل نهایی کنترل می شود. آزمایش کشش قطعه تمام‌شده از ASTM B557 یا ASTM E8/E8M پیروی می‌کند، و شکل‌پذیری اغلب از طریق آزمایش‌های r{11}}مقدار و فنجان نوع Erichsen{12}}در طول توسعه نظارت می‌شود.

سوالات متداول

Q:چقدر می توان در یک پاس ترسیمی کاهش داد؟
پاسخ: برای کشیدن لوله و سیم، کاهش تقریباً 15 تا 25 درصدی سطح مقطع-در هر گذر طبیعی است. حد عملی نقطه ای است که در آن تنش کششی به قدرت تسلیم محصول خروجی نزدیک می شود.

Q:چرا آلومینیوم کشیده شده نیاز به بازپخت میانی دارد؟
پاسخ: کار سرد باعث جمع شدن نابجایی ها و افزایش سختی می شود تا زمانی که شکل پذیری تمام شود. بازپخت فرآیندی تقریباً در دمای 340 تا 380 درجه سانتیگراد توانایی کاهش بیشتر بدون ترک را بازیابی می کند.

Q:کدام استاندارد لوله آلومینیومی بدون درز کشیده شده را پوشش می دهد؟
A: ASTM B210 لوله‌های آلیاژی آلومینیومی بدون درز کشیده شده را می‌پوشاند، و روکش‌های ASTM B211 میله، میله و سیم آلومینیومی رول شده یا سرد{3} را می‌پوشاند. EN 754-2 الزامات خاصیت مکانیکی را برای میله، میله و لوله سرد کشیده در اروپا ارائه می دهد.

Q:کدام درجه‌ها برای ظروف فویل عمیق-کشیده شده استفاده می‌شوند؟
A: آلیاژهای 1100، 1200، 3003 و 8011 غالب هستند زیرا آنها تنش جریان کم را با ازدیاد طول زیاد ترکیب می کنند. معمولاً از نمرات قابل عملیات حرارتی-برای کشش های شدید اجتناب می شود.

Q:چه چیزی باعث ایجاد امتیاز در سطح کشیده شده می شود؟
پاسخ: امتیاز دهی معمولاً به دلیل خرابی لایه روان کننده، برداشت{0}}آلومینیوم قالب یا زمین تحمل بیش از حد- ایجاد می شود. افزایش ویسکوزیته روان کننده یا کاهش طول زمین معمولاً آن را برطرف می کند.

Q:چگونه تمپر سیم یا لوله کشیده شده کنترل می شود؟
پاسخ: مقدار کل کاهش سرما بعد از آخرین بازپخت، مزاج را تنظیم می کند. اندازه گذر نهایی به گونه‌ای است که در نوار حرارتی H- مورد نیاز فرود آید و آزمایش‌های سختی یا کششی نتیجه را تأیید می‌کنند.