Bei der Verarbeitung von ultralangen Aluminiumlegierungsprofilen ist die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung nach dem Strangpressen am schwierigsten zu kontrollieren. Bei Aluminiumprofilen in Standardgröße-ist die Extrusion die anspruchsvollste Phase. Die Hauptschwierigkeit ergibt sich aus den inhärenten strukturellen Eigenschaften von Aluminiumprofilen, insbesondere:
Ultra-lange Aluminiumprofile für den Schienenverkehr/technische Anlagen: Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ist am schwierigsten. Bei hohlen, dünnwandigen Aluminiumlegierungsprofilen (z. B. Seitenträger von U-Bahn-Wagen) mit Längen von 15 bis 25 Metern ist die Steuerungsschwierigkeit der Bearbeitungsphase weitaus höher als die der Extrusionsphase. Die Kernschwierigkeiten spiegeln sich in fünf Aspekten wider:
Schwierigkeiten bei der Kontrolle von Vibrationen und Verformungen bei der Bearbeitung: Die hohle, dünnwandige Struktur in Kombination mit der extrem langen Länge führt zu unzureichender Steifigkeit. Während des Schneidens kommt es aufgrund der Kompression leicht zu Vibrationen im inneren Hohlraum, was direkt zu Produktverformungen und -rissen, hohem Lärm und schnellem Werkzeugverschleiß führt, was die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich beeinträchtigt.
Extrem niedrige Schruppeffizienz: Mehr als 70 % der Schnittzugabe konzentriert sich auf lokalisierte Bereiche wie Stirnflächen, Montageöffnungen und Nuten. Das herkömmliche Schichtfräsen nimmt mehr als die Hälfte der Bearbeitungszeit in Anspruch, was eine Effizienzsteigerung erschwert.
Schwierigkeiten bei der Gewährleistung einer präzisen Bearbeitung: Extrudierte Aluminiumprofile weisen von Natur aus Torsions- und Geradheitstoleranzen auf (die maximal zulässige Torsionsabweichung für Profile über 6 Meter Länge beträgt 7 mm). Die tatsächlichen Aufmaße weichen oft von den theoretischen Entwürfen ab, was leicht zu Überschneidungen oder Maßungenauigkeiten führen kann.
Geringe Klemm- und Justiereffizienz: Profile mit einer Länge von etwa 20 Metern erfordern etwa 10 Befestigungspunkte. Manuelles Spannen und Werkzeugwechsel sind zeit{3}aufwändig, arbeitsintensiv-und führen zu einer schlechten Präzisionsstabilität.
Langer Programmier- und Debugging-Zyklus: Die meisten inländischen Fabriken verlassen sich immer noch auf manuelle Programmierung, die zeitaufwändig und weniger effizient und genau als die automatische Programmierung ist, wodurch sie anfällig für menschliches Versagen ist.
Aluminiumprofile in Standardgröße: Die Phase der Extrusionsformung ist am schwierigsten zu kontrollieren** Bei zivilen/industriellen Aluminiumprofilen in Standardgröße stellt die Phase der Extrusion die größte Herausforderung bei der Steuerung dar:
Matrizen, die über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen und hohem Druck ausgesetzt sind, unterliegen Reibung und Stößen, was leicht zu Verschleiß, Rissbildung und Verformung führen kann. Dies führt direkt zu Maßfehlern in den extrudierten Profilen. Darüber hinaus wird die Lebensdauer des Werkzeugs von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter Materialien, Prozesse und Wartung, was eine genaue Vorhersage schwierig macht.
Die Steuerung der Extrusionstemperatur und -geschwindigkeit ist eine Herausforderung: Eine zu niedrige Temperatur kann zum Abwürgen und Brechen der Matrize führen, während eine zu hohe Temperatur den Matrizenverschleiß beschleunigt und zu einer unzureichenden Profilhärte führt. Eine zu hohe Extrusionsgeschwindigkeit beschleunigt den Werkzeugverschleiß, während eine zu langsame Geschwindigkeit die Produktionseffizienz verringert. Eine dynamische Abstimmung von Profilquerschnitt- und Legierungssorte ist erforderlich und erfordert umfassende Prozesserfahrung.
Die Gleichmäßigkeit des Metallflusses zu kontrollieren ist schwierig: Bei der Extrusion komplexer Querschnitte kann es leicht zu ungleichmäßigen Flussraten kommen, was dazu führt, dass sich das Profil nach dem Entformen verdreht und verbiegt. Es sind wiederholte Anpassungen am Design der Strömungsverteilungslöcher der Düse erforderlich, was zu einem langen Anpassungszyklus führt.
