Прессование алюминия: температура

Источники тепла

При прессовании алюминиевых профилей тепло образуется как в результате трения, так и в результате пластической деформации. Образование тепла и его передача начинается сразу после начала прессования. Часть образовавшегося тепла остается в прессуемом алюминии, часть передается контейнеру и матрице, а часть идет на повышение температуры алюминия в той части заготовки, которая еще остается в контейнере. Источники тепловой энергии при прямом процессе прессования показаны на рисунке: работа пластической деформации и трение алюминия  по контейнеру, границе мертвой зоны алюминия и пояску матрицы.

istochniki-tepla-pri-pressovanii-alyuminiyaРисунок

Температура на выходе из матрицы

Критической температурой прессования является температура алюминиевого профиля на выходе из матрицы. Эта температура оказывает влияние:

  • во-первых, на качество алюминиевого профиля и,
  • во-вторых, на срок службы матрицы.

Что касается качества профиля, то температура на выходе профиля оказывает влияние на эффективность его последующей термической обработки, стабильность размеров и появление поверхностных дефектов. Высокая температура профиля на выходе повышает интенсивность износа матрицы, а изношенная матрица, в свою очередь, дает повышенную температуру на пояске матрицы.

Распределение температуры в материале заготовки и в алюминиевом профиле на выходе из матрицы зависит от нескольких факторов, таких как, свойства материала, условия трения материала по контейнеру и матрице, скорость пресс-штемпеля, отношение прессования и тип  матрицы.

Что влияет на температуру профиля

Свойства материала

Механические свойства алюминиевого сплава заготовки значительно влияют на количество тепла, которое образуется  в результате деформации и трения. В случае  деформации, рассеиваемое тепло пропорционально напряжению течения при данной температуре, скорости деформации и деформации. В случае трения, температура повышается пропорционально сдвиговому напряжению трения.

Трение

Распределение температуры алюминия сильно зависит от условий его о контейнер, по границе мертвой зоны и пояску матрицы.  

Скорость прессования

Температура алюминиевого профиля повышается с повышением скорости пресс-штемпеля. Это повышение происходит потому, что скорость деформации прямо пропорциональна скорости пресс-штемпеля, а количество образуемого тепла пропорционально скорости деформации. Чем ниже скорость пресс-штемпеля, тем больше времени для передачи тепла и его рассеивания.

Отношение прессования

Чем больше отношение прессования, тем выше температура на выходе из матрицы из-за более интенсивной пластической деформации.

Периметр пояска матрицы

Температура алюминиевого профиля на выходе из матрицы повышается с увеличением периметра пояска матрицы. Это происходит потому, что при сохранении длины пояска с увеличением его периметра увеличивается площадь трения по пояску матрицы.

Источник: Saha P.