挤压机是闭孔铝泡沫制造链中关键的致密化和成型引擎。它的作用是通过将粉末“压坯”(先前由等静压机冷压成型)强制通过特定形状的模具,制成实心、连续的条带。
通过对材料施加强烈的塑性变形,挤压机消除了初始压坯中残留的孔隙。这产生了在最终发泡阶段获得高质量、均匀细胞结构所必需的均匀致密预制件。
致密化的机械原理
加工压坯
该过程始于“压坯”,即压缩粉末的块体。挤压机将这种半固体形式通过模具在高压下挤出。
强烈的塑性变形
起作用的核心机制是强烈的塑性变形。这不仅仅是改变材料的形状;它从根本上改变了其内部的一致性。
消除残留孔隙
这种变形的主要技术目标是提高材料的密度。极大的压力会压溃并消除在初始冷压阶段后残留的孔隙。
制造预制件
形成长条预制件
挤压机的输出是“长条预制件”。由于材料是通过特定模具挤出的,因此该条带具有精确、一致的横截面尺寸。
发泡的基础
该预制件是最终产品的物理基础。参考资料强调,致密、规则形状的预制件对于下一步:在模具内发泡至关重要。
理解权衡
密度的必要性
最终泡沫的质量直接取决于挤压过程中达到的密度。如果挤压过程未能完全致密材料,预制件将缺乏均匀发泡所需的结构完整性。
工艺相互依赖性
挤压机无法纠正粉末中主要的化学成分错误,但它是物理密度的最终把关者。它有效地弥合了松散粉末压实与最终泡沫膨胀之间的差距。
优化最终泡沫质量
为确保生产高等级闭孔铝泡沫,挤压阶段必须被视为质量控制步骤以及成型步骤。
- 如果您的主要关注点是均匀性:优先在挤压过程中实现最大程度的致密化,以消除所有残留孔隙,确保最终气泡均匀形成。
- 如果您的主要关注点是尺寸:利用挤压模具设定预制件的确切横截面几何形状,这简化了后续的模具装载。
挤压机将多孔压坯转化为致密、可靠的预制件,使其成为结构一致性的决定性步骤。
总结表:
| 工艺阶段 | 操作 | 主要优点 |
|---|---|---|
| 输入 | 压坯(等静压机压制) | 初始粉末固结 |
| 机制 | 强烈的塑性变形 | 消除残留孔隙 |
| 输出 | 长条预制件 | 精确的几何形状和高密度 |
| 最终目标 | 最终模具发泡 | 一致且均匀的细胞结构 |
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参考文献
- Nejc Novak, Zoran Ren. Compressive Behaviour of Closed-Cell Aluminium Foam at Different Strain Rates. DOI: 10.3390/ma12244108
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .