Termal kırma uygulamaları için hassas alüminyum ekstrüzyonları yapmak için rehber ray sistemleri gerçekten önemlidir. Binaların iyi enerji verimliliği için ihtiyaç duyduğu ± 0,1 mm civarında olan bu çok sıkı boyut toleranslarına ulaşmamızı sağlarlar. Son zamanlarda yapılan bazı araştırmalar da ilginç bir şey buldu. Üreticiler rehber raylarını optimize ettiklerinde, termik kırılma profillerinde ekstrüzyon sonrası işleme yaklaşık %38 oranında düşmüş olurlar. Bu, hem bu ürünlerin üretilmesi için ne kadar maliyet gerektiği hem de 2023'te Uluslararası Gelişmiş Üretim Teknolojisi Dergisi'nde yayınlanan araştırmaya göre enerji açısından ne kadar iyi performans gösterdikleri açısından gerçek bir fark yaratıyor.
Alüminyum kütüklerle ekstrüzyon süreçlerinde çalışırken, kılavuz raylar yanlara doğru olan hareketi azaltarak düzgün hizalanmayı sağlar. Ayrıca termal bariyer polimerleri ile gerçek alüminyum malzeme arasında önemli boşlukların korunmasını sağlar. Yaklaşık 2022 yılında yapılan bir araştırma ilginç bir şey ortaya koymuştur: ekstrüzyon sırasında kılavuzlar kullanıldığında, her 100 parçanın yaklaşık 96'sı veya 97'si ASTM E2934 boyut gereksinimlerini karşılamaktadır. Bu kılavuzlar olmadan ise sadece yaklaşık 82 parça uygunluk sağlamaktadır. Bu düzeyde doğruluk elde etmek önemlidir çünkü termal köprüler, her şey doğru şekilde hizalandığında en iyi şekilde çalışır. Burada küçük hatalar bile önem kazanır. Sadece yarım milimetrelik bir sapma, termal verimliliği neredeyse %20 oranında düşürebilir. Uzun vadeli performans ve enerji tasarrufu düşünüldüğünde oldukça önemli bir farktır.
Çelik kılavuz parçaları santigrat derece başına metrede yaklaşık 11 mikron genleşirken alüminyum ekstrüzyonlar benzer koşullarda yaklaşık 23 mikron genleştiğinde, süreç boyunca zamanla sorunlar oluşmaya başlar. Modern kılavuz ray sistemleri, sıcaklık arttıkça veya düştükçe pozisyonları gerçekten ayarlayan bu akıllı telafi modüllerinin kullanılmasına yönelmeye başladı. Sonuç nedir? Geçen yıl Thermal Processing Magazine'in bildirdiğine göre, sıcaklıklar soğuktan 280 santigrat dereceye kadar sıçradığında bile hizalama yarım milimetreden daha iyi bir şekilde korunabiliyor. Unutulmaması gereken gerçek fayda ise - üreticiler, eski sabit kılavuz sistemlerine kıyasla çarpılmaya uğramış malzeme sorunlarında yaklaşık %60'ın üzerinde azalma görüyor.
Isı bariyerli ekstrüzyon ray sistemleri, sürekli sıcaklıkların 450°C (842°F) aşması ve modern sistemlerde ekstrüzyon basınçlarının 200 MPa 'yı aşması gibi aşırı işletme stresleriyle karşı karşıyadır. Bu eşiklerde üç ana hasar modu öne çıkar:
Bu mekanizmalar, hizalama hassasiyetini her 1.000 ekstrüzyon döngüsünde 0,02–0,05 mm oranında düşürerek termal kırık profillerinin toleranslarına doğrudan etki eder.
Isı bariyerli ekstrüzyon için kılavuz raylarda kullanılan malzemelerin 400 ile 600 derece Celsius arasında çalışma sıcaklıklarında çarpılmadan veya şekil değiştirmeden formunu koruyabilmesi gerekir. Geçen yıl Journal of Materials Engineering'de yayınlanan araştırmaya göre, çoğu üst düzey üretici ISO 6362-5 alüminyum özelliklerini volfram karbür gömme parçalarla karıştırarak normal çelik parçalara kıyasla yaklaşık %18 ila %22 daha iyi termal stabilite elde eder. Basınçların 80 MPa veya daha üzerine çıktığı çok yüksek basınçlı durumlarda ise krom molibden bazlı çökelme sertleştirilmiş çelik alaşımlar yorulma gerilmelerine karşı daha uzun ömürlü olma eğilimindedir. Bu durum, döngüsel gerilme ölçümleri için ASTM E466-21 standartlarına göre yapılan testlerle doğrulanmıştır.
Yüzey sertleştirmesi için plazma nitrürleme, Vickers ölçeğine göre 1.200 ile 1.400 HV arasında sertliğe sahip, kalınlığı 0,1 ile 0,3 mm arasında değişen yüzey katmanları oluşturur. Bu işlem, termal kırık üretimindeki uzun süreçler sırasında aşınma oranlarını yaklaşık %40 oranında düşürür. Üreticiler bu süreci genellikle titanyum alüminyum nitrür gibi PVD kaplamalarla birlikte kullanırlar. Bu kombinasyonlar, 10.000'den fazla ekstrüzyon döngüsünden sonra bile boyutsal toleransların ±0,05 mm içinde kalmasını sağlar ve ürünlerin EN 14024 termal performans standartlarını geçebilmesi açısından kesinlikle gereklidir. Kriyojenik temperleme uygulanan malzemeler için dikkat edilmesi gereken başka bir fayda daha vardır. Kütle malzemesi genel olarak çok daha stabil hale gelir ve geleneksel ısıl işlem yöntemlerine kıyasla termal genleşme katsayıları %15 ila %18 oranında düşer. Bu durum, bileşenlerin gerçek çalışma sırasında sıcaklık değişimlerine karşı davranışlarında önemli bir fark yaratır.
Standart sabit kılavuz rayları yaklaşık olarak metre başına 0,02 mm hizalama kararlılığı sunar; ancak bu, malzemeler arasındaki termal genleşme farklarını karşılayabilmek için yüzeylerin oldukça hassas işlenmesini gerektirir. Diğer yandan, ayarlanabilir sistemler bu konik kamalar aracılığıyla yarım milimetre ile iki milimetre arasında konum telafisi sağlar. Son ASME raporlarına göre (2024), bunlar alüminyum ekstrüzyon işlemlerinde metrekarede on iki ile on sekiz mikron arasında termal büyüme oranlarını yönetebilir. Sorun şu ki, bu ayarlama mekanizmaları aslında bir miktar değişkenliği de beraberinde getirir. Profil doğruluğunun yaklaşık yüzde beş ila sekiz oranında değişmesinden bahsediyoruz. Bu da sıcaklıklar çalışma dönemlerinde 200 derece Celsius'un üzerine çıktığında operatörlerin gerçek zamanlı lazer kontrolleri yapması gerektiği anlamına gelir. Bu yüksek sıcaklıklarda termal yönetim hayati önem kazanır.
Modern termal köprü üretim hatları, IoT destekli titreşim sensörlerini —2022'den bu yana sektörün benimsenme oranı %40 arttı— ve erken aşamada kılavuz ray hizalamasızlığını tespit etmek için termal görüntüleme kameralarını kullanır. Bu sistemler, alüminyum profillerde tipik olarak 12–18 kN olan ekstrüzyon kuvveti desenlerini ve temel değerden ±5°C'yi aşan sıcaklık sapmalarını izler; bu durum yeniden kalibrasyon ihtiyacını gösterir.
Kestirimci iş akışlarını optimize eden üç temel bileşen şunlardır:
Yüksek frekanslı ekstrüzyon döngüleri (120–150 döngü/dakika), temas noktalarına saatte 0,8–1,2 ml yüksek viskoziteli sentetik gres sağlayan yağlama sistemleri gerektirir. Elmas benzeri karbon (DLC) kaplamaları kullanan tesisler, geleneksel krom kaplamaya kıyasla sürtünme katsayısında %34'lük bir azalma bildirmiştir.
Kritik bakım protokolü:
Gerçek zamanlı yağ degradasyon sensörleri, operasyon sırasında sürekli olarak yağ viskozitesini ve partikül kontaminasyonunu izleyerek erken ray arızalarının %78'ini önler.
Son Haberler
POLYWELL, PA66 ısı yalıtım şeridlerinde uzmanlaşmış, poliamid granülleri, ekstrüderler, kalıplar, sarma makineleri ve kapsamlı tek durak özelleştirme hizmetleri sunmaktadır.
Çin, Jiangsu Eyaleti, Suzhou Şehri, Zhangjiagang Şehri, Jinfeng Belediyesi
Telif Hakkı © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd Gizlilik Politikası
EN
