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在鋁型材擠壓過程中，沿著擠出方向，在擠出鋁型材產(chǎn)品的表面上產(chǎn)生縱向連續(xù)的線條，稱之為模痕。模痕的外觀如圖1所示。


模痕產(chǎn)生的原因來自于擠壓模具本身、鋁型材擠壓工藝及材料三個方面。在模具方面，擠壓模具工作帶的光潔度、加溫工藝及工作帶長短均會對模痕產(chǎn)生影響。工作帶未拋光或拋光效果不好的模具，在擠出產(chǎn)品的表面會產(chǎn)生模痕，如圖2所示；模具在長時間生產(chǎn)后，通過反復(fù)加溫及拋光，模具工作帶基體受損或氮化層剝落，會導(dǎo)致模痕的產(chǎn)生，需要重新氮化及拋光后再投入使用；模具加溫時間過長、溫度越高，會使模具工作帶氧化或發(fā)生部分退火使強(qiáng)度降低（俗稱“紅包”），也會導(dǎo)致模痕的產(chǎn)生；此外，模具工作帶越長，在擠出過程中摩擦?xí)r間也越久，會使工作帶粘鋁，導(dǎo)致擠出鋁材的表面變粗，甚至產(chǎn)生模痕。



在擠壓工藝方面，擠壓溫度越高，鋁合金的粘度增加，會使擠出產(chǎn)品表面產(chǎn)生模痕的幾率增加，同時，擠壓速度過快也會導(dǎo)致模痕產(chǎn)生。在擠壓5×××合金與7×××合金管材的時候，因材料的合金含量高，在擠壓模具工作帶的出口部位極易析出少量顆粒狀的硬質(zhì)化合物相（圖3），使產(chǎn)品表面產(chǎn)生模痕，這種模痕多數(shù)情況下是不規(guī)則的，非連續(xù)的。模痕產(chǎn)生的因果圖見圖4。


 
<!--[if !supportLists]-->2、  <!--[endif]-->防止模痕產(chǎn)生的辦法
通過對模痕產(chǎn)生原因的分析，我們可以試著分析防止或減少模痕產(chǎn)生的辦法（表1）。
 

 

表1：模痕產(chǎn)生的防止辦法
 
<!--[if !supportLists]-->3、  <!--[endif]-->模痕深度的測量辦法
選用一段表面有模痕的產(chǎn)品，采取兩種測量方法對模痕深度進(jìn)行測量對比，測量方式、過程及結(jié)果如下：
3.1用顯微鏡測量產(chǎn)品截面模痕深度


 
圖5：鑲樣測量模痕深度流程圖
測量結(jié)果：模痕深度34um；


 
圖6：光學(xué)顯微鏡測量模痕深度結(jié)果
3.2用粗糙度儀測量模痕深度
測量結(jié)果：模痕深度32um


圖7：粗糙度儀測量模痕深度結(jié)果
3.3兩種測量方法及優(yōu)劣點對比
 

 

表2：兩種模痕深度測量方法優(yōu)缺點對比
<!--[if !supportLists]-->4、  <!--[endif]-->陽極處理與機(jī)械拋光對模痕的消除程度
模痕在擠壓過程中不可避免，但并不是所有表面有模痕的產(chǎn)品都不能接受，通過后段的機(jī)械拋光或陽極處理工序，模痕對產(chǎn)品外觀的影響可以減輕，同時一些輕微的模痕可以去除掉。選取同一批次擠壓的產(chǎn)品3pcs，通過拋光、陽極處理后測量模痕深度，與擠壓材進(jìn)行對比，結(jié)果如表3所示：

表3：擠壓材、陽極處理、機(jī)械拋光模痕深度與形貌對比
當(dāng)模痕深度在8um以上時，用手觸摸有明顯手感，普通陽極處理就無法消除模痕對產(chǎn)品外觀的影響。由此可見，陽極處理對模痕的消除程度是有限的，只有當(dāng)模痕深度在7um以下時，普通陽極處理可以基本消除表面模痕對產(chǎn)品外觀的影響。如果工序中設(shè)計有機(jī)械拋光工序，則擠壓材的模痕深度可以允許放寬至10um左右。
 
小結(jié)：模痕是擠壓缺陷之一，對產(chǎn)品外觀有不良的影響。但模痕是可控的，通過對模具設(shè)計、模具使用的管理，對擠壓工藝的改善，是可以將模痕發(fā)生的嚴(yán)重程度降低到最小。同時，通過對不同深度的模痕進(jìn)行測量，再進(jìn)行后段的陽極氧化與拋光試驗，可以建立不同品質(zhì)要求的擠壓材模痕深度的外觀限度標(biāo)準(zhǔn)，對擠壓材外觀判定起到有效的指導(dǎo)作用。