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铝合金型材毛刺和震痕产生原因及解决方法
发布者：永裕金属 发布时间：2021-7-8 14:19:32
金属流动的不连续性，是由于铸棒的各种缺陷体与铸棒基体焊接不良、模具弹性变形以及死区、挤压工艺造成的“积铝”状态，从而形成“毛刺”或“震痕”。
在挤压铝合金型材生产中，“毛刺”和“震痕”是常见的缺陷。"毛刺"不直观，不仔细观察或手摸很难发现；"震痕"是铝合金型材表面相对集中的一种表现。它的危害性在于：在氧化电泳、喷涂型材的生产过程中，很难去除，影响型材的表面美观，造成废品。通常厂家将表面处理的喷粉(涂料)型材全部经过喷砂处理，再进行喷粉(漆)，效果较好；但氧化光面电泳料处理起来很棘手，挤压工序极大，因此，要在实际生产中不断观察分析，采取相应措施，以减少或杜绝这种缺陷的出现非常重要。区分“毛刺”和“震痕”。事实上，“毛刺”和“震痕”这个专业的术语叫做“吸附颗粒”。"毛刺"在型材表面呈不规则分布，在多种原因下，形成工带前后粘铝，正在挤压生产中不断有“毛刺”被型材带出；"毛刺"用风吹或擦擦，大部分的可以去掉。而且“震痕”，由于模空刀位置上的粘铝，在型材震动或模具瞬间回弹时即被拉出，这些颗粒几乎都嵌在同一截面或深或浅的型材上，因此擦擦的方法很难消除！
对一般传统色号影响不大，但现在新色号不断推出，特别是高光表面处理铝合金型材越来越多，表面要求越来越高，无论是电泳铝合金型材、喷塑铝合金型材、氟碳喷涂铝合金型材，表面处理高光的铝合金型材就影响较大。用手触摸，可以感觉毛刺穿过型材表面。而部分由于静电的原因仍然吸附在型材表面，经过时效处理后，这些“毛刺”更紧密地附着在型材表面。由于受槽液浓度规定范围的限制，在型材表面预处理工序中，有些可以被除去，有些则不能形成凸点。这是表面处理车间生产中常见的问题。
在铝合金型材表面预处理工序中，由于“毛刺”镶在型材上，形成表面粗糙，甚至有刺鼻的感觉。只有很少能除去的部分会形成凹点。不能去除的则形成凸点，因为“毛刺”密集，几乎在同一截面上。如果表面处理被氧化，一般都被认定为废品。如果表面处理采用喷粉方式进行，则可采用砂纸磨平方法修补。
铝型材挤压模具对"毛刺"和"震痕"的影响：
1.模具产生弹性变形。在模压生产中，模具的工作带与挤压方向平行，而模具是在高温高压下受压后，工作带变形为喇叭形，只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝，而粘铝的形成过程中不断地有“车刀瘤”发生变形。
2.如果模具空刀位置过浅，会导致粘铝的逐渐增加。逐步带出的粘铝形成“毛刺”，不能被型材拉出，并且在模具瞬间回弹时粘铝不脱落，就会形成亮带、纹粗、甚至不起模等问题。
3.金属在模具中流动的死区。大多数铝厂生产的棒材一般不剥皮，铸棒表面和内部的杂质在模腔内堆积金属流的死区，随着挤压铸棒根数的增加，死区中杂质也在不断变化，有一部分被正常流动的金属带出，堆积在工作带变形后的空间内。一些型材被拉出，形成“毛刺”或“震痕”。此外杂质与流经正常的金属相互磨擦，造成型材表面光亮条状、纹状粗化等缺陷。
铝合金型材挤压模具问题出现"毛刺"和"震痕"的解决方法：
1.选择合适的孔数和型号。从型材外接圆直径、壁厚、单重、挤压比大小、现有型号等方面，选择最佳模具规格，降低形成粘铝的条件，减少“毛刺”或“震痕”形成的可能性；
2.提高模具强度。实践中，模具弹性变形量越大，形成“毛刺”或“震痕”的可能性越大。若有孔模，分流孔多且密，模具强度相应降低；也可长悬臂模具等。当设计模具时，要尽可能地提高模具的刚度、强度，达到生产时降低模具的弹性变形量。在确定工作带长度、焊口长度、焊合室形式、空刀的用量、分流孔大小时，应考虑最优参数值。
3.降低模具死区。模制造时要求模内腔的面与面的过度、R与面等过度等避免尖角的存在；金属流动的摩擦面要求平滑等。
4.模面的粗糙度、工带的平行度、工作带表面的硬度等，也会形成粘铝的状况。为了提高模具的光滑度，模具在渗氮前必须检查模具内腔、工作带的平滑度、工作带的平顺性等，然后进行喷砂、抛光等。氮化处理后，提高表面硬度后，模具的光滑度将进一步改善。
5.装模前，抛光模具，然后在模具散件配合面、焊室喷防锈剂。
6.装模时螺栓必须锁住。
1.如果温度高、金属流动太快，模具变形的程度增加，容易形成粘铝现象；同时金属的变形抗性相对增加，在模具内腔的金属件中，金属体相对增大，模具内腔的粘铝温度条件就会增加；如果铸模温度、模具温度、熔锭温度相差较大，则金属的变形阻力相对增加。
2.模具投入生产之前，必须选择指定的垫片、专用垫片。此外要特别注意模具、专用垫片与模具之间的配合是否有间隙，是否有披风、裂纹、甚至退火产生的凹痕等。就可以在其中某一工件的端面不平整，在挤压生产过程中为模具的弹性变形留出空间。
1.铝材挤塑机出口处安装白灯，以便实时观察“毛刺”情况。
2.根据“毛刺”问题的实况，根据挤压系数、型材截面、模具、设备等条件，选择最佳的挤压温度、铸棒加热温度、模具温度及挤压速度，并在生产过程中不断进行调整。
3.限制在机器上生产的铸棒数量。随生产棒数的增加，工作带温度升高，铝水与工作带摩擦加剧，导致工作带硬度下降，表面粗糙，积铝增多，“毛刺”也随之增多。
4.操作人员在制作前应检查垫模、专用垫片、模具之间是否配合紧密。若其中有间隙，则采用磨平方法解决。如磨削量稍大，可对模具、专用垫片进行加温后，再投入生产。
5.挤压中心位要正。铸模中心位不正，棒皮容易进入模具；挤压杆不正，使压饼刮入(盛锭筒)筒壁，使杂质进入模具，形成“积铝”条件。
6.铝合金型材在生产过程中应尽量避免型材晃动。若出料口的型材晃动，将空刀的“积铝”瞬间带出，形成“震痕”。因此常常在牵引机刚锯完型材时，在出料口上的型材当即产生“震痕”。
由于各种铝铸棒缺陷体与铸棒基体焊接不良，导致金属流动不连续，形成“积铝”状态。产生"毛刺"或"震痕"。
1.偏析是指在铸造棒表面凝结的易熔析出物，也称为偏析瘤，它是由易熔组分渗出后凝结在铸棒表面形成的，在挤压生产中，金属流动的死区被挤出或被挤压或被挤压的型材拉出，形成“毛刺”或“震痕”。
2.松散是在晶界和枝晶网络中出现的宏观和微观分散缩孔，在枝晶间呈三角形孔洞，组织不致密，可能伴有气孔、夹渣等，在挤压生产中很难与金属焊合，形成粘铝现象。
3.夹渣是熔渣、氧化皮或铸棒中的其它杂质，也称为夹杂。压入基体会破坏铸棒的连续性。铝合金挤压过程中，夹渣通过模具工作带，粘附于入口端，形成粘铝。
4.晶粒粗大是指熔体金属过热或铸造温度过高时。铸造过程中容易出现粗大晶粒组织，并伴随有晶间裂纹，使金属不连续，在挤压生产中，也容易产生粘铝问题；
因为铝棒质量出现的"毛刺"和"震痕"解决方法：
1.铸棒在铸造过程中，采用细化晶粒工艺，采取有效的技术措施，减少铸棒中夹渣、疏松、晶粒粗大等缺陷，对铸棒进行均匀化。
2.此外，加强铸棒的低倍组织分析，进行质量监控，以减少缺陷铸棒的投入使用。
在挤压铝合金型材生产中，“毛刺”和“震痕”是常见的缺陷。"毛刺"不直观，不仔细观察或手摸很难发现；"震痕"是铝合金型材表面相对集中的一种表现。它的危害性在于：在氧化电泳、喷涂型材的生产过程中，很难去除，影响型材的表面美观，造成废品。通常厂家将表面处理的喷粉(涂料)型材全部经过喷砂处理，再进行喷粉(漆)，效果较好；但氧化光面电泳料处理起来很棘手，挤压工序极大，因此，要在实际生产中不断观察分析，采取相应措施，以减少或杜绝这种缺陷的出现非常重要。区分“毛刺”和“震痕”。事实上，“毛刺”和“震痕”这个专业的术语叫做“吸附颗粒”。"毛刺"在型材表面呈不规则分布，在多种原因下，形成工带前后粘铝，正在挤压生产中不断有“毛刺”被型材带出；"毛刺"用风吹或擦擦，大部分的可以去掉。而且“震痕”，由于模空刀位置上的粘铝，在型材震动或模具瞬间回弹时即被拉出，这些颗粒几乎都嵌在同一截面或深或浅的型材上，因此擦擦的方法很难消除！
对一般传统色号影响不大，但现在新色号不断推出，特别是高光表面处理铝合金型材越来越多，表面要求越来越高，无论是电泳铝合金型材、喷塑铝合金型材、氟碳喷涂铝合金型材，表面处理高光的铝合金型材就影响较大。用手触摸，可以感觉毛刺穿过型材表面。而部分由于静电的原因仍然吸附在型材表面，经过时效处理后，这些“毛刺”更紧密地附着在型材表面。由于受槽液浓度规定范围的限制，在型材表面预处理工序中，有些可以被除去，有些则不能形成凸点。这是表面处理车间生产中常见的问题。
在铝合金型材表面预处理工序中，由于“毛刺”镶在型材上，形成表面粗糙，甚至有刺鼻的感觉。只有很少能除去的部分会形成凹点。不能去除的则形成凸点，因为“毛刺”密集，几乎在同一截面上。如果表面处理被氧化，一般都被认定为废品。如果表面处理采用喷粉方式进行，则可采用砂纸磨平方法修补。
铝合金型材产品"毛刺"和"震痕"的产生原因及解决办法。成型过程中，模具设计是否合理、挤压参数的选择是否得当、铸杆存在缺陷，都会使模腔内形成粘铝状态，从而形成“毛刺”和“震痕”现象。
铝合金型材产品"毛刺"和"震痕"的产生原因：
铝型材挤压模具对"毛刺"和"震痕"的影响：
1.模具产生弹性变形。在模压生产中，模具的工作带与挤压方向平行，而模具是在高温高压下受压后，工作带变形为喇叭形，只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝，而粘铝的形成过程中不断地有“车刀瘤”发生变形。
2.如果模具空刀位置过浅，会导致粘铝的逐渐增加。逐步带出的粘铝形成“毛刺”，不能被型材拉出，并且在模具瞬间回弹时粘铝不脱落，就会形成亮带、纹粗、甚至不起模等问题。
3.金属在模具中流动的死区。大多数铝厂生产的棒材一般不剥皮，铸棒表面和内部的杂质在模腔内堆积金属流的死区，随着挤压铸棒根数的增加，死区中杂质也在不断变化，有一部分被正常流动的金属带出，堆积在工作带变形后的空间内。一些型材被拉出，形成“毛刺”或“震痕”。此外杂质与流经正常的金属相互磨擦，造成型材表面光亮条状、纹状粗化等缺陷。
铝合金型材挤压模具问题出现"毛刺"和"震痕"的解决方法：
1.选择合适的孔数和型号。从型材外接圆直径、壁厚、单重、挤压比大小、现有型号等方面，选择最佳模具规格，降低形成粘铝的条件，减少“毛刺”或“震痕”形成的可能性；
2.提高模具强度。实践中，模具弹性变形量越大，形成“毛刺”或“震痕”的可能性越大。若有孔模，分流孔多且密，模具强度相应降低；也可长悬臂模具等。当设计模具时，要尽可能地提高模具的刚度、强度，达到生产时降低模具的弹性变形量。在确定工作带长度、焊口长度、焊合室形式、空刀的用量、分流孔大小时，应考虑最优参数值。
3.降低模具死区。模制造时要求模内腔的面与面的过度、R与面等过度等避免尖角的存在；金属流动的摩擦面要求平滑等。
4.模面的粗糙度、工带的平行度、工作带表面的硬度等，也会形成粘铝的状况。为了提高模具的光滑度，模具在渗氮前必须检查模具内腔、工作带的平滑度、工作带的平顺性等，然后进行喷砂、抛光等。氮化处理后，提高表面硬度后，模具的光滑度将进一步改善。
5.装模前，抛光模具，然后在模具散件配合面、焊室喷防锈剂。
6.装模时螺栓必须锁住。
铝合金型材挤压工艺对"毛刺"和"震痕"的影响：
1.如果温度高、金属流动太快，模具变形的程度增加，容易形成粘铝现象；同时金属的变形抗性相对增加，在模具内腔的金属件中，金属体相对增大，模具内腔的粘铝温度条件就会增加；如果铸模温度、模具温度、熔锭温度相差较大，则金属的变形阻力相对增加。
2.模具投入生产之前，必须选择指定的垫片、专用垫片。此外要特别注意模具、专用垫片与模具之间的配合是否有间隙，是否有披风、裂纹、甚至退火产生的凹痕等。就可以在其中某一工件的端面不平整，在挤压生产过程中为模具的弹性变形留出空间。
1.铝材挤塑机出口处安装白灯，以便实时观察“毛刺”情况。
2.根据“毛刺”问题的实况，根据挤压系数、型材截面、模具、设备等条件，选择最佳的挤压温度、铸棒加热温度、模具温度及挤压速度，并在生产过程中不断进行调整。
3.限制在机器上生产的铸棒数量。随生产棒数的增加，工作带温度升高，铝水与工作带摩擦加剧，导致工作带硬度下降，表面粗糙，积铝增多，“毛刺”也随之增多。
4.操作人员在制作前应检查垫模、专用垫片、模具之间是否配合紧密。若其中有间隙，则采用磨平方法解决。如磨削量稍大，可对模具、专用垫片进行加温后，再投入生产。
5.挤压中心位要正。铸模中心位不正，棒皮容易进入模具；挤压杆不正，使压饼刮入(盛锭筒)筒壁，使杂质进入模具，形成“积铝”条件。
6.铝合金型材在生产过程中应尽量避免型材晃动。若出料口的型材晃动，将空刀的“积铝”瞬间带出，形成“震痕”。因此常常在牵引机刚锯完型材时，在出料口上的型材当即产生“震痕”。
由于各种铝铸棒缺陷体与铸棒基体焊接不良，导致金属流动不连续，形成“积铝”状态。产生"毛刺"或"震痕"。
1.偏析是指在铸造棒表面凝结的易熔析出物，也称为偏析瘤，它是由易熔组分渗出后凝结在铸棒表面形成的，在挤压生产中，金属流动的死区被挤出或被挤压或被挤压的型材拉出，形成“毛刺”或“震痕”。
2.松散是在晶界和枝晶网络中出现的宏观和微观分散缩孔，在枝晶间呈三角形孔洞，组织不致密，可能伴有气孔、夹渣等，在挤压生产中很难与金属焊合，形成粘铝现象。
3.夹渣是熔渣、氧化皮或铸棒中的其它杂质，也称为夹杂。压入基体会破坏铸棒的连续性。铝合金挤压过程中，夹渣通过模具工作带，粘附于入口端，形成粘铝。
4.晶粒粗大是指熔体金属过热或铸造温度过高时。铸造过程中容易出现粗大晶粒组织，并伴随有晶间裂纹，使金属不连续，在挤压生产中，也容易产生粘铝问题；
因为铝棒质量出现的"毛刺"和"震痕"解决方法：
1.铸棒在铸造过程中，采用细化晶粒工艺，采取有效的技术措施，减少铸棒中夹渣、疏松、晶粒粗大等缺陷，对铸棒进行均匀化。
2.此外，加强铸棒的低倍组织分析，进行质量监控，以减少缺陷铸棒的投入使用。
3.高端产品使用专用铸棒，可提高成品率，降低成本。
文章整理：铝合金型材厂家-永裕金属 www.yongyu-alu.com
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