在鋁型材的擠壓生產(chǎn)中，型材表面不同程度的存在一些小顆粒吸附在型材表面上，這種的缺陷，僅有輕微手感，不仔細觀察或手摸較難發(fā)現(xiàn)。但它嚴重影響氧化、電泳涂漆及噴涂型材的表面美觀，降低了生產(chǎn)效率和成品率，更是高檔裝飾型材的致命缺陷。因此，對其形成機理進行分析，同時在擠壓生產(chǎn)實踐中不斷地觀察分析，總結(jié)其成因，及時采取措施，是減少或杜絕這種缺陷的出現(xiàn)的有效手段。

　　為了進一步提高公司產(chǎn)品品質(zhì)，打造高檔品牌的形象，公司技術(shù)部科技人員和生產(chǎn)一線技術(shù)工人一道對此缺陷進行深入研究，在減少顆粒狀毛刺的吸附方面取得了顯著效果。

　　一、顆粒吸附成因分析

　　1、擠壓型材表面出現(xiàn)的顆粒狀毛刺分為四種：

　　1)空氣塵埃吸附，燃煤鋁棒加熱爐產(chǎn)生的灰塵、鋁屑、油污及水份凝結(jié)成顆粒附著在熱的型材表面。

　　2)鋁棒中的雜質(zhì)，如：精煉不充分遺留的金屬夾雜物和非金屬夾雜物。

　　3)時效爐內(nèi)的灰塵附著。

　　4)鋁棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高溫下析出，使金屬塑性降低，抗拉強度降低，產(chǎn)生顆粒狀毛刺。

　　“吸附顆?！钡男纬?/p>

　　2、原因

　　1)鋁棒質(zhì)量的影響

　　由于高溫鑄造，鑄造速度快，冷卻強度大，造成合金中的β相AlFeSi不能及時轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙瞀料郃lFeSi，由于β相AlFeSi在合金中呈現(xiàn)針狀組織，硬度高、塑性差，抗拉強度很低，在高溫擠壓時不僅會誘發(fā)擠壓裂紋，而且會產(chǎn)生顆粒狀毛刺，這種毛刺不易清理，手感強烈，顆粒附近常伴隨有蝌蚪狀拖尾，在金相顯微鏡下觀察，呈現(xiàn)灰褐色，成分中富含鐵元素。

　　鋁棒中的雜質(zhì)影響，鋁棒在熔鑄過程中，精煉不充分，泥土、精煉劑、覆蓋劑以及粉末涂料和氧化膜夾雜等混入棒中，這些物質(zhì)在擠壓過程中，使金屬的塑性和抗拉強度顯著降低，極易產(chǎn)生顆粒狀毛刺。

　　棒的組織缺陷常見的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等，所有這些鑄棒缺陷有一個共同點，就是與鑄棒基體焊合不好，造成了基體流動的不連續(xù)性，在擠壓過程中，夾渣極易從基體中分離出來，通過模具的工作帶時，粘附在入口端，形成粘鋁，并不斷被流動的金屬拉出，極易產(chǎn)生顆粒狀毛刺。

　　2)模具的影響

　　在擠壓生產(chǎn)中，模具是在高溫高壓的狀態(tài)下工作的，受壓力和溫度的影響，模具產(chǎn)生彈性變形。模具工作帶由開始平行于擠壓方向，受到壓力后，工作帶變形成為喇叭狀，只有工作帶的刃口部分接觸型材形成的粘鋁，類似于車刀的刀屑瘤。在粘鋁的形成過程中，不斷有顆粒被型材帶出，粘附在型材表面上，造成了"吸附顆粒"。隨著粘鋁的不斷增大，模具產(chǎn)生瞬間回彈，就會形成咬痕缺陷。若粘鋁堆積較多，不能被型材拉出，模具瞬間回彈時粘鋁不脫落，就會形成型材的表面粗糙、亮條、型材撕裂、堵模等問題。模具的粘鋁現(xiàn)象見圖1。我們現(xiàn)在使用的擠壓模具基本是平面模，在鑄棒不剝皮的情況下，鑄棒表面及內(nèi)在的雜質(zhì)堆積在模具內(nèi)金屬流動的死區(qū)，隨著擠壓鑄棒的推進及擠壓根數(shù)的增多，死區(qū)的雜質(zhì)也在不斷的變化，有一部分被正常流動的金屬帶出，堆積在工作帶變形后的空間內(nèi)。

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有的被型材拉脫，形成了顆粒狀毛刺。因此，模具是造成顆粒狀毛刺的關(guān)鍵因素。另外工模具表面的粗糙度越高、工作帶表面的硬度越低，也是造成粘鋁，形成顆粒狀毛刺原因之一。
　　
　　3)擠壓工藝的影響
　　
　　擠壓中發(fā)現(xiàn)，擠壓工藝參數(shù)的選擇正確與否也是影響顆粒狀毛刺的重要因素。經(jīng)過現(xiàn)場觀察，擠壓溫度、擠壓速度過快顆粒毛刺就越多，原因溫度高、速度快，型材流動速度增加模具變形的程度增加，金屬的流動加快，金屬的變形抗力相對減弱，更易形成粘鋁現(xiàn)象；對大的擠壓系數(shù)來說，金屬的變形抗力相對增加了，死區(qū)相對增大，提高了形成粘鋁的條件，形成"吸附顆粒"的概率增加；鑄棒加熱溫度與模具溫度之差過大，也易造成顆粒狀毛刺問題。
　　
　　4)空氣中的塵埃、水、油污等強烈附著于鋁型材表面，原因是熱的鋁型材遇到灰塵后粘附，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生膠狀物質(zhì)，在時效過程中又與爐中的灰塵結(jié)合，生成較大的顆粒狀毛刺，在隨后的氧化、電泳、噴涂過程中不易清除。
　　
　　二、減少顆粒狀毛刺
　　
　　的措施
　　
　　1.提高鋁棒質(zhì)量，從源頭抓起，對于表面質(zhì)量要求高的型材，鑄棒過程中要清洗爐膛，優(yōu)選原料和輔料，如噴涂型材再制品禁止進入，選用優(yōu)質(zhì)鋁錠等，加強鑄造工藝過程控制，防止鑄造缺陷等，提高金屬高溫塑性，減少發(fā)生顆粒狀毛刺的幾率。
　　
　　2.狠抓模具質(zhì)量，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，較少死區(qū)金屬流入，提高模具強度和剛度，減少模具擠壓形變，采取合理的氮化工藝，提高工作帶硬度和提高拋光質(zhì)量，減少金屬粘附。
　　
　　3.優(yōu)化工藝參數(shù)，不同的鋁合金成分和型材斷面，根據(jù)鋁合金擠壓原理，采用合理的擠壓工藝溫度，對擠壓速度進行分段控制，減少棒溫和模溫的溫度差，增大擠壓筒與棒溫差，可以進一步減少死區(qū)金屬流入和鑄棒表面金屬氧化物和夾雜流入，從而減少夾渣和毛刺的出現(xiàn)。
　　
　　4.對所有工作現(xiàn)場采取“5S”現(xiàn)場管理，提高環(huán)境質(zhì)量，對鑄棒表面清理，較少灰渣灰塵附著，杜絕"跑冒滴漏"，及時清理型材表面的灰塵，盡可能減少灰塵附著。
    
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