알루미늄 압출 다이의 베어링 길이
베어링, 즉 다이 랜드는 금속이 다이 출구에서 통과하는 짧은 평행 랜드입니다. 길이는 수 밀리미터이며 압출의 거의 모든 것을 결정합니다. 크기, 형상, 표면 조도 및 속도를 설정하며, 다이에서 마모되는 부분입니다. 베어링 길이를 올바르게 설정하는 것이 다이 설계의 핵심이며, 그 뒤에 있는 규칙은 모든 현장에서 동일합니다. 금속이 빠르게 흐르는 곳에서는 베어링이 길고, 느리게 흐르는 곳에서는 짧습니다. 이 페이지에서는 베어링이 제어하는 것, 길이를 결정하는 것, 그리고 이를 조정하는 데 사용되는 두 가지 절단인 초크와 릴리프에 대해 설명합니다.
베어링이 제어하는 것
다이 설계자는 베어링을 개구부 자체가 고정된 후 조정할 수 있는 유일한 변수로 취급합니다. 개구부는 형상을 설정합니다. 베어링은 금속이 그 형상에 도달하는 방식을 설정합니다. 금속은 당겨지는 것이 아니라 밀리기 때문에 다이 면 전체에 걸쳐 흐름이 균일하지 않으며, 베어링이 이를 보정합니다.
| 베어링이 설정하는 것 | 설정 방식 |
|---|---|
| 크기 | 금속이 다이를 빠져나갈 때 최종 단면을 유지하므로, 한쪽의 랜드가 길면 그쪽을 뒤로 당깁니다 |
| 형상 | 프로파일의 두꺼운 부분과 얇은 부분 사이의 흐름을 균형 잡으며, 불균형한 베어링은 형상을 왜곡합니다 |
| 표면 마감 | 고온 금속이 통과할 때 다이 강재에 마찰되는 정도를 제어하므로 다이 라인과 픽업을 설정합니다 |
| 압출 속도 | 랜드에서의 마찰이 금속을 지연시키므로, 총 베어링 길이가 다이가 작동할 수 있는 램 속도를 제한합니다 |
| 다이 수명 | 베어링은 고온 알루미늄과 미끄럼 접촉하는 다이 부분이므로 마모되는 부분입니다 |
다이 베어링의 기능. 크기, 형상, 조도 및 속도는 출처에서 먼저 언급한 네 가지이며, 베어링이 고온 알루미늄과 미끄러지는 표면이므로 다이 수명이 뒤따릅니다.
하나의 다이에서 베어링 길이가 변하는 이유
베어링은 결코 하나의 길이가 아닙니다. 직접 압출에서 빌렛이 이동할 때 금속이 컨테이너 벽에 끌리므로, 빌렛 중심의 금속이 가장자리의 금속보다 앞서 나갑니다. 다이 개구부 근처에서는 중심이 빠르고 가장자리가 느립니다. 둘이 함께 도달하게 하려면, 금속이 느린 곳에서는 베어링이 짧아야 하고 빠른 곳에서는 길어야 하며, 실제로는 다이 외곽에서 베어링이 가장 길고 중심 근처에서 가장 짧다는 것을 의미합니다. 동일한 논리가 얇은 단면에도 적용됩니다. 프로파일의 얇은 다리는 느리게 흐르므로, 다리가 형상의 두꺼운 부분과 보조를 맞출 때까지 베어링이 단축됩니다. 세 가지 요소가 어느 한 지점의 길이를 설정합니다.
| 매개변수 | 베어링 길이에 대한 영향 | 이유 |
|---|---|---|
| 빌렛 중심으로부터 개구부까지의 거리 | 외곽으로 갈수록 베어링이 길어짐 | 빌렛과 컨테이너 계면의 마찰이 표면 근처의 금속을 느리게 하므로, 가장자리 근처에서 베어링이 더 길어야 그 금속을 억제하고 흐름을 균일하게 합니다 |
| 해당 지점의 단면 두께 | 얇은 단면에서는 베어링이 짧아짐 | 얇은 단면은 작은 개구부를 통해 다이를 빠져나가며 느리게 흐르므로, 따라잡을 수 있도록 베어링이 감소합니다 |
| 개구부 앞의 포켓 형상 및 크기 | 포켓에 맞게 설정된 베어링 | 포켓은 개구부에 공급하는 역할을 하며, 그 형상이 베어링의 각 부분에 도달하는 금속의 양을 결정합니다 |
다이 개구부의 한 지점에서 베어링 길이를 설정하는 세 가지 매개변수. 처음 두 가지는 형상과 다이 내 위치의 속성이며, 세 번째는 흐름을 변경하기 위한 설계자의 주요 도구입니다.
초크와 릴리프, 베어링을 조정하는 두 가지 절단
다이가 제작되면 베어링은 전면 또는 후면에서 조정됩니다. 초크는 입구 측에 절단되어 금속을 느리게 합니다. 릴리프는 출구 측에 절단되어 금속을 빠르게 합니다. 둘 다 일반적으로 방전 가공으로 생성되므로, 제거된 양을 측정하여 다이 설계자나 다이 제작자에게 전달할 수 있습니다. 아래 각도는 출처에서 경질 2000 및 7000 계열 합금에 대해 제시한 값이며, 모든 다이에 대한 규칙이 아닌 실용적인 범위입니다.
| 특징 | 절단 위치 | 일반적인 양 | 효과 |
|---|---|---|---|
| 초크 | 베어링 전면, 빌렛 측 | 최대 3도의 각도 | 금속이 진입할 때 느려지므로 다이 개구부를 채우고 치수를 유지합니다. 경질 2000 및 7000 계열 합금에 사용됩니다 |
| 릴리프 | 베어링 후면, 출구 측 | 최대 7도의 각도 | 유효 베어링이 짧아지므로 금속이 빠져나갈 때 속도가 빨라집니다. 이는 초크와 반대되는 조정입니다. |
| 접합부의 베어링 폭 | 한 베어링 길이가 다른 베어링 길이와 만나는 곳 | 블렌딩되며, 날카로운 단차로 남지 않습니다. | 베어링 길이의 급격한 변화는 금속 흐름을 불균일하게 만들어 압출재에 줄무늬를 남깁니다. |
초크, 릴리프 및 베어링의 블렌딩. 베어링 전면의 초킹은 경질 합금에 대한 표준 처리로, 목적은 개구부를 채우고 치수를 유지하는 것입니다. 후면의 릴리프는 반대로 작용하여 유효 베어링을 짧게 하고 금속이 더 빠르게 흐르도록 합니다.
단일 베어링 다이
리세스 다이에서 개구부 앞의 캐비티는 단일 단계입니다. 단일 베어링 다이(등베어링 다이)에서는 캐비티가 여러 개의 수렴 단계로 만들어지고, 흐름은 베어링이 아닌 해당 단계의 면적으로 균형을 이루므로 베어링은 개구부 전체에 걸쳐 동일하게 유지될 수 있습니다. 장점은 속도입니다. 금속은 수렴 캐비티의 각 단계를 통과하면서 속도가 증가하고, 모든 단계에서 금속의 부피가 일정하기 때문에 평균 면적이 최종 개구부보다 큰 캐비티는 일반 피더 플레이트보다 금속을 더 빠르게 공급합니다. 출처에서는 3단계용으로 제작된 단일 베어링 다이를 보고합니다.
한 지점에서 다음 지점으로 베어링 길이가 급격히 변하는 것은 줄무늬 발생의 흔한 원인 중 하나입니다. 접합부를 통과하는 금속이 단차를 따라갈 수 없기 때문입니다. 변화를 피할 수 없는 경우에는 점진적 테이퍼, 직선 테이퍼 또는 라디우스로 블렌딩합니다.
이것이 다이 강재 주문에 주는 시사점
베어링은 다이 강이 뜨거운 알루미늄과 만나는 부분이므로, 고온에서 경도를 유지하고 금속이 달라붙는 것을 방지해야 하는 부분입니다. 이를 뒷받침하는 강종은 크롬 열간 공구강 AISI H13 및 그 유럽 등급 1.2344이며, 이는 다음에서 다룹니다. H13 공구강 페이지, 압출 공급 프로그램은 다음에 있습니다. 1.2344 ESR H13 압출 공급 페이지. 수백 개의 빌릿 후 베어링에 어떤 일이 일어나는지는 다음에 있습니다. 알루미늄 압출 다이 마모 페이지, 베어링이 놓이는 스택은 다음에 있습니다. 다이 유형 및 툴링 페이지, 주어진 프레스가 감당할 수 있는 형상 범위는 다음에 있습니다. 외접원 직경 페이지. 베어링 표면의 경화는 다음에서 다룹니다. 공구강 질화 페이지, 부품별 강종 선택은 다음에 있습니다. 알루미늄 압출 다이용 최적 툴강 페이지.
이 페이지에서 베어링 길이를 설정하기 전에
이 페이지는 공개된 실무에 대한 참조 요약이며 Aobo Steel의 사양이 아닙니다. 실제 다이의 베어링 길이는 다이 설계자가 형상, 합금, 프레스 및 압출비를 기준으로 설정하며, 첫 실행 후 프레스에서 수정됩니다. 위의 초크 및 릴리프 각도는 출처에서 경질 합금에 대해 제시한 값이며 시작 범위일 뿐 규칙이 아닙니다. 최종 설계와 수정은 작업 현장에서 확인됩니다.
출처: Aluminum Extrusion Technology, P. K. Saha, ASM International, 2000.