کنترل خوردگی قالب اکستروژن

با توجه به اینکه روشهای متعددی برای کنترل خوردگی قطعات وجود دارد ولی به دلیل دما ( ۴۸۰ – ۵۳۰ درجه سانتی گراد ) و فشار ( ۲۰۰ اتمسفر ) بالا برای قالبهای اکستروژن از روشهای محدودی میتوان استفاده کرد .

قالب اکستروژن آلومینیوم

قالب اکستروژن آلومینیوم

قالب در اثر حرکت آلومینیوم خورده میشود ، که برای رفع این مشکل میتوان از روشهای زیر استفاده کرد :

یکی از راها تعوض قالب و راه دوم کنترل خوردگی با استفاده از پوششهای سطحی ست .

خوردگی قالب به روش مکانیکی : در اثر حرکت آلومینیوم در قالب اکستروژن بخشی از فولاد را بکند که موجب تغیر هندسه قالب ، خرابی سطح پروفیل و افزایش وزن پروفیل نهایی میشود .

خوردگی قالب به روش شیمیایی : با توجه به اینکه آلومینیوم الکترونگاتیو بالایی ( میل ترکیبی بالای آلومینیوم ) در دما و فشار بالا با فولاد دارد کمپلکس ایجاد مشود و این واکنش تعادلی باعث میشود آلومینیوم با فولاد حل شود .

انواع پوشش ها :

۱ – شیمیایی : در یک واکنش جایگزینی همانند واکنش زیر ماده دیگری روی فولاد قرار میگیرید . FeO+C-àCo2+F

۲ – فیزیکی : در دما و فشار بالا نیتروژن یا هر ماده دیگری مانند کروم یا کربن در فولاد نفذ میکند . همانند : نیتراسیون ، کروماسیون ، کربوریزاسیون

۳ – الکتروشیمیایی : ← آنودایزینگ ( یون اکسیژن O-2 + اکسید ناپایدار آلومینیوم AlO = اکسید پایدار آلومینیوم Al2O3)

← کاتودایزینگ  ( نقره کاری ، طلا کاری ، آب ورشو )

← BP  ( روشی که قطعه را طلایی رنگ میکند )

۴ – پلاسما : پلاسما یک حالت از ماده است که در آن هسته ، الکترون و پوسته در هم ادغام میشوند ( تقریبا در دمای ۳۰۰۰ درجه )  . روش نوینی ست و در محیط خلا انجام میشود . در این حالت با طوفان الکترونی در شارع مغناطیسی ، ذراتی که در حد نانومتر هستند حرکت میکنند و در جایی که هدایت میکنیم مینشینند . به دلیل ماهیت فرآیند ، احتمال تغییر ابعادی در حد صفر میباشد . سختی سطحی قطعه حدود ۳۶۰۰ ویکرز ( معادل ۹۰ راکول سی ) میرسد . پوشش دهی در مقیاس اتمی انجام می شود، لذا ضخامت پوشش (در حدود ۲ تا ۳ میکرومتر) در همه جای قالب یکسان می باشد . پوشش دهی در دمای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه انجام می شود، دمای آن کمتر از دمای برگشت فولاد بوده و لذا سختی مغز قالب به هیچ وجه تغییر نمی کند.

 

نانو پوشش قالب اکستروژن

نانو پوشش قالب اکستروژن

 

مزایای استفاده از پوشش ها برای صنعت اکستروژن آلومینیوم:

۱-   افزایش عمرکاری  ۲ تا ۳ برابری

۲-   کاهش خواب دستگاه (عدم خراش قالب در حین تولید پروفیل آلومینیوم)

۳-   کاهش خواب دستگاه (عدم نیاز به تعویض زودهنگام قالب)

۴-   کاهش خطای انسانی (به دلیل عدم نیاز به پولیش مدام بیرینگ قالب)

۵-   عدم تمایل به چسبیدن آلومینیوم به قالب در فرآیند اکسترود

۶-   افزایش کیفیت سطحی قالب پروفیل تولیدی (به دلیل مقاومت به سایش بالای قالب) بخصوص برای آلومینیوم های سخت

۷-   عدم تغییر وزن پروفیل تولیدی در کل فرایند تولید

 نتیجه گیری:

استفاده از نانوپوشش های سخت سرامیکی بر روی قالب اکستروژن آلومینیوم موجب افزایش بهره وری در تولید شرکت خواهد شد. افزایش بهره وری به دلیل تولید بیشتر، سرعت بالای تولید، هزینه کمتر مصرف قالب و … میسر خواهد شد.