在鋁及鋁合金半成品出產中，擠壓是首要成形技術之一，擠壓商品(型材、管材及少量的線材、棒材)約占悉數半成品的30%。1998年，全球的鋁半成品產值約19100kt,其間擠壓商品為5820kt,種類已近40000種。全世界鋁材工業(yè)鋁型材擠壓機在5500臺以上，中國大陸的在2500臺以上，臺灣省約190臺。不過，工業(yè)發(fā)達國家98%工業(yè)鋁型材擠壓機的擠壓力超越15MN,但中國90%工業(yè)鋁型材擠壓機的擠壓力在15MN以下。工業(yè)鋁型材擠壓機的開工率不足是一個全球性的疑問，平均能力使用率約65%,其間日本的最高為91.6%,北美和西歐的約70%,中國的35%擺布。

在這種情況下，怎么進步工業(yè)鋁型材擠壓機的出產率已成為燃眉之急。進步出產率的辦法許多，如進步裝機水平、進步工人本質、進步管理水平等這么普遍性的辦法。這篇文章側重談一些怎么進步產值與質量的更為詳細的辦法。

1領先配備與高本質工人是進步產值的前提

對進步擠壓商品的產值來說，領先的配備、高本質的工人、現代化的科學管理起著至關首要的效果。在中國現有的2500多臺工業(yè)鋁型材擠壓機中，夠得上國際水平的只不過25臺擺布，即約1%，如南平鋁廠的14.5MN(1600UStf.)工業(yè)鋁型材擠壓機與25MN(2750UStf.)工業(yè)鋁型材擠壓機、天津有色金屬集團公司從意大利引入的55MN(5500UStf.)工業(yè)鋁型材擠壓機、裕華鋁業(yè)有限公司從美國西馬克.薩頓公司(SMSSutton)引入的21MN2(2200/2500Ustf.)的工業(yè)鋁型材擠壓機、西安飛機公司從日本宇部興產公司(UBE)引入的21MN(2350Ustf.)與16.3MN(1800Ustf.)工業(yè)鋁型材擠壓機等。

中國鋁擠壓工業(yè)正處于結構調整時期，應防止低水平的重復引入與建造，對現有的有改造價值的工業(yè)鋁型材擠壓機最佳改形成現代化的高水平工業(yè)鋁型材擠壓機。新引入的正擠壓機應裝有：計算機輔佐正擠壓體系(CADEX—ComputerAidedDirectExtrusion)，以使在等溫擠壓時期都處于最大擠壓力效果下，盡量縮短實踐擠壓時刻；需裝有超精細的液壓油過濾器，并有連續(xù)監(jiān)測液壓油質量與溫度的儀器；裝有各項技術參數顯現與監(jiān)控電子體系PICOS(ProcessInformation&ControlSystem);還應有MIDIS體系(管理信息與確診顯現體系—ManagementInformationandDiagnosticIndicationSystem)，以顯現各項技術參數與出產情況的各種信息，以及對設備的毛病及時宣布正告與顯現信號，輔導保護與檢修，最大極限地縮短泊車時刻；等等。

2溫度操控與進步產值的聯系

通常，假如沒有非預訂的停機時刻，那么最大產值首要決定于擠壓速度，而后者受制于四個要素，其間三個固定不變而另一個則是可變的。第一個要素是工業(yè)鋁型材擠壓機的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順暢地擠壓；第二個要素是模具規(guī)劃，擠壓時金屬與模壁的沖突通?？墒雇ㄟ^的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個要素是被擠壓合金的特性，是約束擠壓速度的不行操控的要素，型材的出口溫度通常不行超越540℃，不然，資料外表質量會降低，模痕顯著加劇，乃至呈現粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最終一個要素是溫度及其受控程度。

假如工業(yè)鋁型材擠壓機的擠壓力不夠大，很難順暢擠壓或乃至呈現塞模景象而擠不動時，就可進步錠坯溫度，但擠壓速度應低些，以防資料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的最優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。出產實踐證明，錠坯溫度最佳堅持在430℃擺布(擠壓速度≥16mm/s時)。6063合金型材的出模溫度不得超越500℃，6005合金的最高出口溫度為512℃，6061合金的最佳不大于525℃。出模溫度的不大改變也會影響商品的產值與質量。

擠壓筒溫度也是很首要的，格外應留意預熱時期的溫度增加，應防止各層之間發(fā)生過大的熱應力，最佳是使擠壓筒與襯套一起增加到作業(yè)溫度。預熱升溫速度不得大于38℃/h。最佳的預熱規(guī)范是：增加到235℃，保溫8h,持續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入作業(yè)。這么不但能保證表里溫度均勻共同，并且有滿足的時刻消除一切內部熱應力。當然在爐內加熱擠壓筒是最佳的預熱方式。

在擠壓進程中，擠壓筒溫度應比錠坯溫度低15～40℃。假如擠壓速度過快，致使擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設法使擠壓筒溫度降低，這不但是一件費事的作業(yè)，并且產值會降低。在出產速度上升進程中，有時受電偶操控的加熱元件會被堵截，可是擠壓筒溫度仍在上升。假如擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會上升。應根據不一樣的合金確定理想的擠壓筒溫度。

千萬不要以為預熱擠壓筒是在浪費時刻、耗費動力。有一個工廠有一次為了趕出產任務，一方面用內部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法丈量與操控，會發(fā)生無窮的熱應力，內襯溫度高，脹大比外套的快，致使擠壓筒裂開，并聽到“迸裂”的聲響。這是作者親身經歷的。

擠壓軸在作業(yè)進程中會積儲內應力，這種應力大到必定程度會發(fā)生疲憊裂紋，一旦受到非軸向的徑向力效果就會斷裂。因而，擠壓軸的累計作業(yè)時刻到達4500h后，最佳進行一次消除應力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。惋惜的是，中國很少有工廠照此處理。

出產高級優(yōu)異外表建筑型材時，對擠壓墊溫度也應嚴厲操控，以削減外表色彩不共同廢品量。固定擠壓墊的質量比活動的好得多，能積累更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能削減雜質進入型材內，有助于進步產值。美國卡斯圖爾公司(Castool)選用緊縮空氣冷卻擠壓墊與擠壓軸，使其溫度降到50℃擺布[1]。

模具溫度對于取得高的產值起側首要的效果，通常不得低于430℃；另方面，也不得過高，不然，不但硬度也許降低，一起會發(fā)生氧化，首要在作業(yè)帶。在模具加熱進程中，應防止模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。最佳選用帶格的箱式加熱爐，每個模放于一個獨自的箱內。

錠坯在擠壓進程中的溫度增加可達40℃擺布或更高些，增加量首要決定于模具規(guī)劃。為了取得最大產值，對各項溫度決不行忽略，應記載各個溫度并嚴加操控，以找出機臺的最大產值與各項溫度的聯系。

最終，擠壓出產廠的職工都應緊記：溫度的精細操控，對進步產值是至關首要的。

3Optalex操控體系

丹麥阿列羅得市(Alleroed)阿盧馬克公司(Alumac)開發(fā)的Optalex操控體系可裝于常規(guī)的等溫工業(yè)鋁型材擠壓機上，可與大多數PLC體系接口，一直操控資料的出口溫度穩(wěn)定，可使一根錠坯的擠壓周期縮短5%～35%,使擠壓作業(yè)到達最優(yōu)化,既能進步產值，又能改進商品質量，各項功能一直均勻共同。

圖1擠壓速度、溫度與擠壓時刻的聯系

實線—裝有Optalex操控體系的等溫擠壓；

虛線—常規(guī)等溫擠壓；A—時刻節(jié)省

Optalex體系由3種元件構成：紅外線照相機，操作盤與進程操控體系。溫度丈量體系是非觸摸式的，樹立在對靶的多波長紅外線掃描原理上。照相機內裝有激光設備，發(fā)射的激光一直對準靶面的中心。照相機安于盡量接近模出口處，因而能精確地測定型材的溫度。操作盤是用規(guī)范的工業(yè)硬件專門規(guī)劃的，而軟件體系則是根據用戶供給的數據(模具型式與數量、合金類型、最大擠壓速度與溫度)規(guī)劃的。出產數據悉數貯存于磁盤內，可隨時獲取。

進程操控體系(processcontrolsystem)有3個獨立進程操控，各司其職；信息傳遞(conmmunication)，操控與溫度丈量。該體系根據照相機拍得的數據與有些傳來的信息進行閉環(huán)操控演算，對有關參數進行主動操控，使型材的出模溫度堅持穩(wěn)定。

4瑞典型材集團公司31.5MN工業(yè)鋁型材擠壓機進步產值的辦法

瑞典型材集團公司(ProfilGruppen)于1998年投產了1臺意大利聯合金屬工程公司(CometalEngineering)規(guī)劃制作的31.5MN工業(yè)鋁型材擠壓機，用于擠壓汽車工業(yè)型材與建筑型材[3]。該出產線有兩大特色：采取了一系列的辦法來削減廢品，以進步產值；對環(huán)境污染降到了當今世界最低水平，可謂是一條“綠色”的樣板擠壓出產線。

擠壓錠直徑為250mm,可出產擠壓比為45～50的型材，型材的線密度為2.46～2.216kg/m。非作業(yè)(輔佐)時刻為15s,選用梯度加熱，以實現等溫擠壓，并嚴厲操控型材出口溫度，以到達最合理的最大擠壓速度。

因為商品產值與質量首要取決于工人本質，所以在未投產前就對操作工人與修理工人進行了嚴厲的訓練。對降低廢品量的詳細辦法如下：

—加長錠坯，由曩昔的900m增長到1100mm,而壓余厚度仍為25mm。

—使用熱剪，可使金屬實收率進步4%。

—在型材的焊合處鋸斷。因而，在43m長的資料上發(fā)生的廢料長度僅1m,而常規(guī)料的長度為44m,發(fā)生的廢料卻長達2.5m。這么改的結果是成品率進步3.3%,一起，因為精心操控擠壓速度，型材的外表質量也有所進步。別的，格外留意型材在后部設備上的運動情況，盡量防止擦傷與劃傷，使成品率進步0.5個百分點。

—盡量削減零部件的磨損，選用主動光滑，以縮短保護檢修時刻，延伸出產有效時刻，盡量選用精細結構。