Contents
إذا كنت تريد أن تعرف عن معدن الألمنيوم ، فهو المادة التي تشكل مستقبل صناعة السيارات وفي الواقع الصناعات الأخرى. إن تطبيق تقنية بثق الألمنيوم في الصناعات هو الابتكار الذي نحتاجه جميعًا.
اتصل الآن للحصول على المشورة وشراء الألومنيوم المبثوق وستفاجأ بعرضنا.
يتضمن بثق الألمنيوم عملية ميكانيكية لتغيير شكل ومظهر معدن الألمنيوم. تتطلب عملية البثق سبيكة أو قضبان ألمنيوم ، وهي مثالية للبثق بسبب قابليتها للتطويع.
ونتيجة لذلك ، ساعدت هذه الميزات في زيادة حصة السوق من مقاطع الألمنيوم المبثوقة من 34٪.
تم اختراع طريقة البثق الساخن لأول مرة في أوائل القرن التاسع عشر على يد رجل يُدعى ألكسندر ديك. لطالما كانت هذه الصناعة تتطور وتواكب التكنولوجيا الحديثة على مر السنين.
نظرًا لأنه يمكن إنتاج أجزاء الألومنيوم بواسطة طرق بثق الألمنيوم الساخنة والباردة ، فقد أظهرت الصناعات المختلفة نجاحًا كبيرًا في طرق البثق. أدى ظهور صناعة البثق إلى تقدم كبير في إنتاج الأجزاء لمختلف الصناعات. مع اندلاع الحرب العالمية الثانية ، زادت المصانع العسكرية ومصانع الطائرات من طلب السوق على هذه الصناعة بشكل كبير.
كان بثق الألمنيوم خطوة كبيرة لإنتاج أجزاء عالية التخصص من سبائك الألومنيوم المختلفة ، والتي تعمل اليوم على تحديث عملية الإنتاج باستمرار. الألمنيوم في الصناعة
اللدونة الممتازة هي السمة الرئيسية للألمنيوم التي تجعله مناسبًا تمامًا لعملية البثق عند درجة حرارة مناسبة. يتم تنفيذ جزء صغير فقط من العمل الشاق في درجة الحرارة هذه ، وفي النهاية يتم تنفيذ العمل الساخن لإكمال المنتج النهائي للألمنيوم المبثوق.
إن بثق مقاطع الألمنيوم هو في الواقع عملية عمل ساخنة يتم فيها ضغط صفائح الألمنيوم وتمريرها عبر قسم له شكل محدد يسمى القالب.
تشمل المنتجات الناتجة الأنابيب والقضبان وملامح بثق الألومنيوم بشكل محدد بطولها بالكامل. يمكن أن تكون قضبان الألومنيوم الأولية أسطوانية أو مستطيلة ، ويتم إنتاجها عن طريق الصب شبه المستمر. قد يتم تشكيل وتجانس الكتلة المعدنية قبل عملية البثق.
تنقسم مقاطع الألمنيوم البثق إلى فئتين: البثق المباشر والبثق غير المباشر.
في عملية بثق الألمنيوم المباشر ، يمر السائل المنوي عبر الحجرة المثقبة ، بطريقة خاصة ، عن طريق الضغط على قضبان الألمنيوم. يتم الاحتفاظ بدرجة حرارة البليت عند درجة حرارة حوالي 400 درجة مئوية.
يُطلق على المعدل الذي تخرج به مادة من قالب الألمنيوم معدل البثق ، والذي يعتمد على نوع السبيكة. يمكن أن يكون هذا المعدل بضع عشرات من الأمتار في الدقيقة للسبائك الأكثر نعومة مثل الألومنيوم سلسلة 6000 أو أقل من متر واحد في الدقيقة للسبائك الصلبة مثل سبائك 2000 و 7000.
في عملية البثق المباشر ، يتم استخدام معظم قوة الضغط ، حوالي 30٪ ، للتغلب على قوة الاحتكاك بين الحبيبات وحجرة الاحتفاظ. يتم تصنيع معظم مقاطع الألمنيوم الطويلة بهذه الطريقة.
في عملية البثق أو البثق غير المباشر ، يتم وضع القالب في نهاية الأسطوانة المجوفة وبتحريك الأسطوانة المجوفة ، يقوم القالب بالضغط على البليت داخل الحجرة ويتم إزالة المنتج المبثوق المطلوب من نهاية الأسطوانة . في هذه الطريقة ، يكون البليت ثابتًا بالنسبة للغرفة ، مما يؤدي إلى احتكاك أقل بكثير.
يستخدم البثق غير المباشر في الغالب لإنتاج مقاطع بثق الألمنيوم ذات الشكل المتماثل وأنابيب الألمنيوم الصلبة وحديد التسليح مثل سلسلة 2000 و 5000 و 7000 التي لديها قدرة أكبر على العامل.
يتطلب الألمنيوم المبثوق ، مثل الدرفلة ، سلسلة من العمليات الثانوية. كما:
اعتمادًا على معدل التبريد الحرج لسبائك الألومنيوم والخصائص الميكانيكية المطلوبة ، يمكن إخماد الطارد عن طريق التبريد الطبيعي أو رش الماء أو الغمر في الماء. يمكن أن تكون عملية التبريد مصحوبة بالشيخوخة الطبيعية أو الاصطناعية.
يمكن إجراء المعالجة الحرارية بعد بثق الألمنيوم وفي نهاية العملية. بالنسبة للسبائك القديمة المصلدة ، تشمل المعالجة الحرارية جميع الخطوات: المعالجة الحرارية ، والتبريد ، والشيخوخة الطبيعية أو الاصطناعية.
إنه يعني تجانس وتحكم في الجر إذا لزم الأمر.
قطع بالمنشار
قد يتم رفض ملف الألمنيوم المبثوق للأسباب التالية: (ملف التعريف المرفوض يعني أنه إما لا يفي بالمعايير الهندسية أو لا يحتوي على الخصائص المطلوبة من قبل العميل).
يسبب سلس البول والشقوق الداخلية وما إلى ذلك.
هذا يعني أن القالب أو القضبان لا يتم تركيبهما مسبقًا بشكل صحيح أو أن دقة الأبعاد لا تؤخذ في الاعتبار.
مثل ضغط البثق غير المناسب ، وزيادة الاحتكاك في موقع التحميل ، وعدم التحكم في السرعة وما إلى ذلك.
هناك عاملان مهمان ومؤثران في نمط تدفق المواد هما:
يمكنك أن ترى الأنماط الأربعة الرئيسية لتدفق المواد في البثق المباشر في الشكل أدناه ، مما يزيد من عدم انتظام تدفق المواد من اليسار إلى اليمين. (الشكل التالي من أشهر الأنماط التي ورد ذكرها في العديد من المقالات والكتب مع التركيز على البثق).
النمط S: أعلى احتمال لتدفق مادة موحد. في هذه الحالة ، يكون تدفق المواد موحدًا ومتجانسًا للغاية ، وبغض النظر عن الاحتكاك بين مفصل حجرة القالب والقالب. يسود نمط التدفق هذا عندما يتم تشحيم سطح حجرة القالب والقوالب بالكامل.
النموذج (أ): تحدث حالة تدفق المواد هذه عندما لا يكون هناك احتكاك بين القضيب والحجرة ، ولكن يوجد احتكاك كبير على سطح القالب والكتل. هذا النوع من تدفق المواد يخلق منطقة ميتة وتصبح منطقة التشوه أكبر قليلاً من ذي قبل.
النموذج ب: في هذه الحالة ، يوجد احتكاك بين كل من القضبان والحجرة وسطح القالب والكتل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنطقة الميتة ليست جامدة تمامًا ويمكن أن تؤثر على تدفق المواد إلى حد ما ، وهو ما لم يكن كذلك في النموذجين السابقين.
النمط C: نفس الوضع B ، باستثناء أن الاحتكاك مرتفع جدًا وضغط القص في المناطق المحيطية ، والتي من الواضح أنها أكثر برودة ، أعلى بكثير من المركز. (ببساطة ، تشكل المواد أكثر صعوبة في بيئة القضبان المعدنية عنها في الوسط). يكون مخروط المنطقة الميتة أكبر بكثير في هذه الحالة ويمتد من أعلى إلى أسفل القالب.
العيب الأكثر شيوعًا الذي لوحظ في عمليات بثق الألمنيوم ، خاصة في حالة سبائك مجموعة 2000 و 6000 و 7000 ، هو عيب تشكيل الأنابيب. في هذه الحالة ، وفقًا للشكل ، يتم إنشاء فاصل دائري بين اللب الداخلي والمنطقة الخارجية للوح عند المقطع العرضي (خلف البليت).
يتسبب الاحتكاك بين البليت والحجرة في بقاء الطبقات السطحية من الحبيبات ملامسة لجدار الحجرة ، بينما يقطع قلب قضبان الألومنيوم تحتها ويتحرك للأمام. بسبب إنشاء منطقة ميتة في هذه الحالة ، تتدفق المادة إلى شكل مخروطي.
يمكن إنتاج التشققات وانتشارها في وسط قطاع الألمنيوم المبثوق ، وهو ما يسمى مركز الانفجار أو مركز الشق في البثق. هذه الشقوق ناتجة عن إجهاد الشد الهيدروستاتيكي في وسط منطقة التشوه في القالب.
بالإضافة إلى ذلك ، كلما زادت زاوية تغذية القالب ، كلما كان التشوه غير متجانس. من ناحية أخرى ، من أجل تجربة المزيد من التشوه ، نحتاج إلى زيادة مستوى الاتصال. لذلك ، من خلال تقليل زاوية وحدة التغذية ، يجب زيادة عمق وحدة التغذية وكذلك طول سطح التلامس لقضيب الحديد مع القالب. لاحظ الشكل التالي.
يتميز الألمنيوم بالبثق بالقدرة على إجراء المزيد من التغييرات المطلوبة على منطقة المقطع العرضي للملفات الجانبية ويمكن تطبيق خدمات بثق الألمنيوم الجانبية الأخرى عليه أثناء العملية. على سبيل المثال ، لإنشاء أجزاء داخلية مجوفة ، يتم إدخال المسامير أو دبابيس التثقيب في القالب.
بعد عملية البثق ، هناك العديد من الخيارات لطلاء أسطح مقاطع الألمنيوم المبثوقة ، والتي يمكن أن تشمل خدمات أنودة الألمنيوم ، تلميع الألمنيوم وخدمات طلاء مسحوق الألمنيوم.
اليوم ، يتم استخدام بثق الألمنيوم لمجموعة متنوعة من الأغراض ، بما في ذلك بناء النوافذ الزجاجية المزدوجة العازلة للحرارة ، والمقاطع الجانبية.
ترجع هذه التطبيقات المختلفة إلى الخصائص المفيدة للألمنيوم ، من القوة إلى مقاومة الصدأ وقدرته على إعادة التدوير بشكل متكرر دون فقدان القوة.
كل هذه الإمكانيات جعلت من بثق الألومنيوم حلاً مقبولاً ومناسبًا لاحتياجات التصنيع المتزايدة.
من بين خدمات بثق الألومنيوم تصميم وتصنيع قوالب الألمنيوم. بعد هذه المرحلة ، يتم تسخين قضبان الألومنيوم إلى 800 درجة فهرنهايت – 925 درجة فهرنهايت.
يتم بعد ذلك نقل قضبان الألومنيوم إلى اللودر ، حيث يتم استخدام مواد التشحيم لمنع البليت أو السبيكة من الالتصاق بمكبس البثق أو المقبض.
باستخدام المكبس ، يتم تطبيق الكثير من الضغط على القضبان ، مما يتسبب في مرور سبائك الألومنيوم عبر القالب بالضغط. لتجنب تكوين الأكاسيد ، يدخل النيتروجين في شكل سائل أو غازي هذه الغرفة ويتدفق في أجزاء مختلفة من القالب. يخلق النيتروجين جوًا خاملًا ويزيد من عمر العفن.
خلال مراحل التبريد ، يمر ملف بثق الألمنيوم عبر طاولة الاستقبال أو طاولة بكرة الإخراج ، وأخيراً ، بعد فتح القالب ، يأخذ شكل قالب.
ثم يتم وضعها على طاولة تبريد. على هذه الطاولة ، هناك مراوح تقوم بتبريد الجزء المنتج حديثًا. بعد اكتمال عملية التبريد ، يتم نقل ملف الألمنيوم المبثوق الخاص إلى طاولة خاصة للتمديد والتصلب ، ثم يتم نقل البثق المتصلب إلى طاولة المنشار.
يتم قطعها حسب احتياجات العميل. تتمثل الخطوة الأخيرة في إجراء عمليات الشحذ في أفران الحواف بدرجة حرارة 180 درجة.
يتم أخذ التغيير في طول المنتج الناتج في الاعتبار عند بثق سبيكة 6063 بقسم رفيع في شكل وطول قضبان الألومنيوم ويتم تحديد درجة حرارة وسمك قاع القضيب. يمكن أن تسبب العوامل التالية تغييرات في إخراج المنتج.
عدد الكتل المبثوقة نظرًا للضغط العالي ودرجات الحرارة المستخدمة في البثق ، تميل أوجه القالب إلى الالتواء.
يحدث هذا الالتواء في القالب عادةً بالقرب من ناتج القالب ويسبب تغيير المظهر الجانبي المبثوق في السماكة في أقسام مقاطع الألمنيوم ، ويلاحظ أن معظم التواء يحدث في وسط القالب وينخفض باتجاه محيط القالب. الملف الشخصي.
درجة صب القالب هي دالة لارتفاع درجة الحرارة في القالب ، وتصميم قالب البثق وأداة التثبيت. زيادة درجة حرارة القضيب أثناء البثق يؤثر على درجة حرارة القالب.
أجرى الباحثون دراسات على بثق الألمنيوم. وأظهرت السبائك أن أقصى درجة حرارة في الحبيبات تحدث أثناء البثق ، عند زاوية القالب أو قريبة جدًا من مخرجه.
نظرًا لانتقال الحرارة من البليت إلى القالب والأدوات وأخيراً إلى الغلاف الجوي ، يلزم وقت معين حتى تصل درجة حرارة القالب إلى حالة مستقرة خلال طول معين من البليت ودرجة حرارة معينة منه وأيضًا عند نسبة بثق معينة.
في مثل هذه الحالات ، يصل قالب بثق الألومنيوم إلى درجة معينة من الصلابة. كلما زادت درجة الحرارة في القالب ، تقل صلابته. ويرجع ذلك إلى العلاقة بين صلابة الفولاذ 1113 ودرجة الحرارة. نظرًا لتقليل الصلابة ، من المتوقع حدوث المزيد من الالتواء في القالب.
فيما يلي قذف المعادن ووظيفة كل قسم من أقسام البثق للألمنيوم.
يتميز إنتاج أجزاء الألمنيوم بطريقة البثق بالعديد من المزايا التي لا يمكن بالتأكيد تغطيتها من جميع زواياها في مثل هذا المقال القصير ، ولكن يمكننا أن نذكر بعض الحالات المهمة.
تتمثل إحدى مزايا هذه العملية ، مقارنة بطرق التشكيل الأخرى ، في القدرة العالية على إنتاج أجزاء ذات مقاطع عرضية معقدة ، وكذلك تشكيل القطعة بزوايا هشة وهشة ، والتي وفقًا للتصميم مع طرق أخرى لا يمكن بالتأكيد تستخدم في هذه الزوايا والالتواءات. تم الحصول على الأجزاء.
تجانس الأجزاء المنتجة
تخلق هذه الطريقة أيضًا مقاطع عرضية عالية الجودة وسلسة وتجعل المادة أقوى. في طريقة بثق الألومنيوم ، لا تفقد المواد الخام قدراتها الفيزيائية فحسب ، بل تساعد هذه الطريقة أيضًا في مزيد من التحدب وتشكيل هيكل سبائك الألومنيوم.
جودة المنتج
بالنظر إلى أن درجة الحرارة والضغط في إنتاج الأجزاء التي لها نفس التصميم والتصميم ثابتان وأن هذين المتغيرين في فترة زمنية معينة في تطور كل جزء من الأجزاء الأخرى ينتج.
لذلك ، تتمتع جميع الأجزاء بسلامة جودة عالية جدًا ، مما يؤدي إلى إنتاج منتجات بأفضل مستوى جودة من حيث المظهر والخصائص التقنية.
البثق في خدمة البيئة
في عمليات بثق الألمنيوم ، لا توجد مياه الصرف الصناعي والدخان ويتم الإنتاج في بيئة نظيفة. لا يحتوي بثق الألمنيوم على نفايات أو نفايات سائلة ، وبالتالي فإن هذه الطريقة تقلل من التلوث البيئي.
خطوات في صناعة البثق لسبائك الألومنيوم
يعتبر تشكيل سبائك الألومنيوم في صناعة بثق الألومنيوم عملية محددة تدخل القالب عن طريق الضغط بقوة هيدروليكية وتترك القالب كمنتجات مبثوقة بأشكال مختلفة. يتم تصنيع قضبان البثق بأحجام وقوى معينة ، ويرتبط هذا الاختلاف بشكل مباشر بحجم الحبيبات التي يجب بثقها.
تعتبر آلة الضغط 4000 ذات العلامة التجارية LOEWY ، المصنوعة في الولايات المتحدة الأمريكية ، أقوى مكبس في مجمع الإنتاج الصناعي للألومينات. يمكن لهذه المطبعة إنتاج جميع مجموعات السبائك. تتراوح الطاقة الإنتاجية اليومية الاسمية بين 20 و 40 طنًا من أنواع الملفات الشخصية. بالطبع ، تختلف هذه الإحصائية في بعض مجموعات السبائك. تتمتع آلة الضغط 4000 بالقدرة على إنتاج أنابيب يصل قطرها إلى 410 مم وأحزمة يصل عرضها إلى 400 مم.
إحدى القدرات الفريدة لهذه المكبس هي إنتاج الأنابيب غير الملحومة في صناعة بثق الألمنيوم. تتمتع هذه المكبس بالقدرة على بثق القضبان من 8 بوصات إلى 18 بوصة. بجانب هذه المكبس الضخم ، هناك آلة مط بقدرة 500 طن تكون مسئولة عن سحب المقاطع التي تنتجها آلة الضغط 4000.
سخان البليت:
قضبان الألمنيوم هي المواد الخام الرئيسية في صناعة بثق سبائك الألومنيوم. يتم إنتاج الكتل المعدنية بأقطار وسبائك مختلفة عن طريق أفران الصهر ووفقًا للاحتياجات وخطة الإنتاج التي يعلن عنها قسم تخطيط الإنتاج. يتم قطعها وتسليمها إلى مشغلي التسخين المسبق لقضبان البثق.
يتم رفع القضبان أولاً إلى 380 درجة مئوية في أفران مسخنة مسبقًا إما كهربائية أو غازية ، اعتمادًا على نوع السبائك المبثوقة ، والتي يتم دفعها إلى ذاكرة القراءة فقط بواسطة اللودر بعد تأكيد درجة حرارة البليت بواسطة مشرف إنتاج الجودة.
طلاء البليت:
تعمل جميع أنواع قوى الاحتكاك أثناء عملية بثق الألومنيوم على زيادة الضغط على المكبس الهيدروليكي. بسبب احتكاك التوتر بين القالب والكتل ، يجب عمل تجانس بين الاثنين ، وهو أمر مهم للغاية. يتم التزييت بين القضيب والقالب بطرق مختلفة وله تأثير كبير في تقليل ضغط الماكينة والضغط على القالب.
بعد أن تصل درجة حرارة الكتل المعدنية إلى مستوى الإنتاج المطلوب والمعياري ، يتم تغليف القضبان بالجرافيت باستخدام الجرافيت لمنعها من الالتصاق بالقالب. يلعب الجرافيت أيضًا دور تزييت. تلعب أنواع الجرافيت دورًا مهمًا في مجموعة المتطلبات الحيوية في الإنتاج الأمثل عن طريق البثق.
في هذه المرحلة ، يتم نقل القضبان إلى الحاوية. تتكون حاوية الجهاز من عدة طبقات سميكة وعادة ما تكون قادرة على تحمل ضغوط شعاعية عالية جدًا.
يقوم القرص المضغوط بعد ذلك بدفع البليت للأمام حتى تدخل الحاوية ، ثم يتم وضع المصيدة خلف البليت ويضغط المغزل على القضيب بقوة الأسطوانات الهيدروليكية القوية. بسبب الضغط المطبق ، ترتفع درجة الحرارة وتمر المواد التي تشبه العجينة عبر القالب وتشكل شكل الملف الشخصي.
عندما يمر الألومنيوم عبر القالب ، يتم تمرير النيتروجين السائل حول القالب ، مما يزيد من عمر ومتانة القالب. عند إزالة المادة المبثوقة من المكبس ، يتم التحكم في درجة الحرارة المطلوبة وضبطها بواسطة أجهزة استشعار مثبتة في المكبس.
الغرض الرئيسي من معرفة درجة الحرارة هو إجراء عمليات البثق بأقصى سرعة. كمية الحرارة الناتجة من بثق الألومنيوم تعتمد على سبيكة الألومنيوم.
بعد عملية البثق ، يتم نقل المنتج إلى الطاولة الساخنة ويتم تقطيعه بواسطة مناشير قوية في هذا القسم ونقله بسرعة إلى طاولة الكبس على البارد. بعد مرحلة القطع على الساخن ، يتم قطع الأجزاء بالمنشار البارد وفقًا للأطوال المحددة في إحداثيات الإنتاج.
يتم قطعها وتسليمها إلى أقسام المعالجة الحرارية أو المعالجة بالأنودة أو التغليف والنقل ، اعتمادًا على استمرار برنامج العمل.
تعتبر درجة الحرارة إحدى الركائز الأساسية لإنتاج سبائك الألومنيوم بالبثق. عندما ترتفع درجة الحرارة ، ينخفض ضغط المادة ، وبالطبع تصبح عملية البثق أسهل.
من ناحية أخرى ، فإن زيادة درجة الحرارة وعدم التحكم في الجزء السفلي ومراقبته عن كثب أثناء الإنتاج قد يؤدي إلى وصول القطع إلى درجة حرارة الانصهار ويسبب إهدار المواد.
من ناحية أخرى ، عندما نزيد سرعة ذاكرة القراءة فقط ، فإنها تزيد من ضغطها ودرجة حرارتها. في سرعات ROM المنخفضة ، يكون للحرارة المتولدة للنقل مزيدًا من الوقت. لتقليل نفايات الإنتاج ، يجب التحكم في درجة الحرارة والضغط والسرعة في جميع مراحل الإنتاج. أدى تعقيد العلاقات بين هذه المتغيرات الثلاثة إلى جعل تحمل الألمنيوم عاليًا للغاية والتحكم فيها يساعد في إنتاج الملف الشخصي المطلوب.
من أهم العوامل التي تؤثر على عملية بثق مقاطع الألمنيوم البثق دور القالب ، وبالطبع دور الفولاذ المدلفن على الساخن في صناعة القوالب.
مراسلتنا على البريد الاليكتروني
أرسل رسالتك
خبير مبيعات واستشارات
خبير مبيعات واستشارات
Supportzeit ist 9 bis 18