Desenarea este procesul care transformă materialul de aluminiu turnat sau extrudat în sârmă, bară, tub sau o carcasă în formă, trăgând materialul printr-o matriță sau împingând un poanson printr-un semifabricat prins. Ambele variante se bazează pe același principiu: metalul este forțat să curgă plastic la temperatura camerei, astfel încât geometria sculei, reducerea per trecere și filmul de lubrifiant determină dacă piesa iese sunet sau rupe.
Tragere la rece a tijei, sârmei și tubului
Desenarea la rece este utilizată pentru a atinge precizia dimensională și finisarea suprafeței pe care extrudarea nu le poate oferi. Tija și sârma sunt trase pentru a închide toleranța de diametru și dreptate îmbunătățită, în timp ce tubul fără sudură este trasat peste un dorn, care controlează atât diametrul exterior, cât și grosimea peretelui într-o singură trecere. Tubul de aluminiu trasat fără sudură este specificat în conformitate cu ASTM B210, iar bara, tija și sârma laminate sau-finisate la rece conform ASTM B211. Reducerea totală tipică de la materialul extrudat sau laminat la cald-la dimensiunea finită se realizează în mai multe treceri, mai degrabă decât în una singură, deoarece sarcina de tracțiune asupra produsului care iese trebuie să rămână mult sub limita sa de curgere, altfel materialul se va rupe și se va rupe la ieșirea matriței.
Geometria matriței și reducerea per trecere
Designul matriței controlează echilibrul dintre forța de tragere și calitatea suprafeței. Un unghi de apropiere a matriței care este prea abrupt crește tensiunea de tragere și crește riscul de fisurare centrală; unul care este prea puțin adânc crește frecarea și uzura matriței. Pentru tubul de aluminiu, un punct de pornire obișnuit este o jumătate de unghi-de apropiere în intervalul de 12 până la 24 de grade, cu un teren de rulment de aproximativ 30 până la 50 % din diametrul finit. Reducerea per trecere este menținută în mod normal între aproximativ 15 și 25 % din suprafață pentru tub și sârmă, cu reduceri mai mari acceptabile la temperatură mai moale. Tubul trasat cu dorn-poate suporta reduceri mai mari, dar necesită un control atent al spațiului dintre dorn-la-tub pentru a evita subțierea peretelui și zgâierea interioară.
| Parametru | Interval de pornire tipic | Efect dacă este depășit |
|---|---|---|
| Reducere pe trecere | 15 - 25 % din suprafață | Gât sau rupere la ieșirea filierei |
| Die se apropie de jumătate-unghi | 12 - 24 grade | Crăpare în centru sau frecare mare |
| Lungimea terenului portant | 30 - 50 % din diametru | Ridicarea-morului, punctaj, forță de tragere excesivă |
| Viteza de desenare | Stabilit prin stabilitatea filmului de lubrifiant | Defalcarea filmului și ruperea suprafeței |
Ungerea și starea suprafeței
Aluminiul are o tendință puternică de a adera la sculele din oțel, astfel încât lubrifiantul trebuie să formeze o peliculă stabilă care să separe cele două suprafețe la presiune ridicată. Sunt utilizate uleiuri minerale simple cu aditivi de acizi grași, uleiuri emulsionabile și lubrifianți sintetici, iar vâscozitatea lor este potrivită cu viteza de tragere și cu temperatura de ieșire. Pregătirea suprafeței înainte de tragere contează la fel de mult ca și lubrifiantul: stocul este în mod normal detartrat chimic sau mecanic, iar un strat de conversie poate fi aplicat pentru a transporta lubrifiantul în matriță. După tragere, lubrifiantul trebuie îndepărtat complet, deoarece uleiul rezidual de pe tub și sârmă devine o sursă de porozitate în timpul sudării ulterioare și de eșec de aderență a lacului în timpul acoperirii.
Recoacerea intermediară și controlul temperării
Fiecare trecere de tragere la rece crește densitatea de dislocare și, prin urmare, duritatea. Odată ce materialul a fost redus cu aproximativ 50 până la 70% în total, trebuie să fie procesat recoacet înainte de tragere ulterioară, altfel se va crăpa. Procesul de recoacere a aluminiului se efectuează la temperaturi moderate, în general în regiunea de 340 până la 380 C pentru aliajele obișnuite netratabile termic{-, iar temperatură O recoaptă este cea mai moale stare complet recristalizată. Trecerea finală determină temperamentul livrat, de la O până la denumirile întărite de lucru-seria H-. Proprietățile mecanice ale tubului și barei trase la rece sunt specificate în părțile relevante ale standardelor de produs, iar EN 754-2 acoperă proprietățile mecanice ale tijei, barei și tubului de aluminiu trase la rece în sistemul european.
Ambiația adâncă a foii în containere și cochilii
Deep draw este o disciplină separată în care un pumn împinge un semifabricat printr-o matriță pentru a forma o cupă. Aliajele folosite diferă de cele folosite pentru sârmă și tub: 1100, 1200, 3003 și 8011 sunt calii de lucru pentru recipientele din folie și vasele de gătit deoarece combină rezistența scăzută cu alungirea mare. Designul sculelor se concentrează pe raportul de tragere, pe raza poansonului și al matriței, pe forța suportului semifabricatului și pe lubrifiere, toate acestea controlând echilibrul între subțiere și încrețire. Earing, formarea pereților neuniformi cauzată de textura cristalografică, este controlată de programul de rulare și de recoacere finală. Testarea la tracțiune a piesei finite urmează ASTM B557 sau ASTM E8/E8M, iar formabilitatea este adesea monitorizată prin teste cu valoarea r-și tip cupă de tip Erichsen- în timpul dezvoltării.
Întrebări frecvente
Q:Câtă reducere poate fi luată într-o singură trecere de tragere?
R: Pentru tuburi și sârmă, o reducere de aproximativ 15 până la 25 % a ariei secțiunii transversale-per trecere este normală. Limita practică este punctul în care tensiunea de tragere se apropie de limita de curgere a produsului care iese.
Q:De ce aluminiul trasat are nevoie de recoacere intermediară?
R: Lucrările la rece acumulează dislocări și ridică duritatea până la epuizarea ductilității. O recoacere a procesului la aproximativ 340 până la 380 C restabilește capacitatea de a lua o reducere suplimentară fără crăpare.
Q:Ce standard acoperă tubul de aluminiu desenat fără sudură?
R: ASTM B210 acoperă tubul-din aliaj de aluminiu trasat fără sudură, iar ASTM B211 acoperă bară, tijă și sârmă din aluminiu laminate sau finisate la rece-. EN 754-2 oferă cerințele privind proprietățile mecanice pentru tijele, barele și tuburile trase la rece în Europa.
Q:Ce calități sunt folosite pentru recipientele-de folie cu ambut adânc?
R: Aliajele 1100, 1200, 3003 și 8011 domină deoarece combină stresul de curgere scăzut cu alungirea mare. Gradele tratabile termic-sunt în general evitate pentru trageri severe.
Q:Ce cauzează scoring pe suprafața desenată?
R: Punctul este cauzat, de obicei, de ruperea peliculei de lubrifiant, de preluarea matriței-de aluminiu sau de un lagăr prea-lung. Creșterea vâscozității lubrifiantului sau reducerea lungimii terenului o rezolvă în mod normal.
Q:Cum este controlată starea finală a sârmei sau tubului tras?
R: Cantitatea totală de reducere la rece după ultima recoacere stabilește temperamentul. Trecerea finală este dimensionată pentru a ateriza în banda de temperare H- necesară, iar testele de duritate sau de tracțiune confirmă rezultatul.