quá trình đùn ép nhôm.
Nguyên tắc cơ bản của đùn ép nhôm hoàn toàn đơn giản: một thỏi hình trụ đã qua
xử lý gia nhiệt trớc đợc đặt trong máy đùn ép thuỷ lực và đợc ép ở áp suất cao qua
một khuôn ép bằng thép để mà khi thỏi đùn ra khỏi máy ép sẽ có hình dạng theo ý
muốn. Bản vẽ biểu đồ của một chu trình sản xuất đợc chỉ ra ở hình 1.: trọng tâm của
chu trình là khuôn . Kiểu khuôn đơn giản nhất là loại khuôn thép đợc qua xử lý
nóng, có một lỗ, đợc gia công cơ khí đặc biệt, có hình dạng theo thiết kế. Cùng với
các phụ kiện khác, khuôn đợc giữ trong một trợt khuôn - một bộ phận của máy ép.
Gắn chặt với trợt khuôn là một container (buồng ép). Trong buồng ép là một Billet đ-
ợc chèn vào sau khi nó đã đợc nung nóng ở nhiệt độ khoảng 500
0
C. Buồng ép cũng
đợc gia nhiệt bằng một dụng cụ chống điện tốt, nhằm đảm bảo Billet luôn đợc giữ ở
nhiệt độ đồng nhất. Ram (pittông) sẽ tạo áp lực lên Billet và đầu của Ram (dummy
block: chày ép) phải đợc thay định kỳ, bởi vì chức năng của nó là hấp thụ mài mòn
do sự tiếp xúc với kim loại nóng gây ra. áp lực đợc thực hiện bởi Main piston (pitông
chính) vận hành bằng dầu thuỷ lực. Dầu thủy lực sinh ra dới áp lực của bơm dầu. áp
lực này sẽ làm thanh nhôm đợc ép qua lỗ trong khuôn, tạo thành thanh có hình dạng
giống với hình của lỗ trong khuôn.
Chu trình phải dừng trớc khi mũi Ram chạm khuôn. Container quay trở lại xilanh
nhả khuôn còn giữ phần còn lại của Billet; Ram cũng sẽ lùi lại và mẩu Billet sẽ bị
tách ra khỏi khuôn bởi một lỡi cắt từ trên. Công suất lớn nhất mà pitông chính thực
hiện đợc gọi là công suất ép. Công suất ép đợc đo bằng tấn. Các máy ép công nghiệp
có công suất từ 500 đến 20.000 tấn, nhng hầu hết nằm trong khoảng 1.200 - 3.500
tấn.
I. Các kiểu máy ép
Về ứng dụng thực tế, các kiểu cơ bản của máy đùn ép đợc chỉ ra ở hình 2.
A. Máy đùn ép trực tiếp loại đơn giản (bản vẽ A, hình 2)
Đây là kỹ thuật cơ bản.
B. Máy đùn ép trực tiếp có lõi rỗng (bản vẽ B, hình 2)
Kiểu này đợc sử dụng để đùn ép các thanh rỗng vì nó không thể sử dụng các khuôn

II. Hợp kim đúc
Có hàng trăm loại nhôm hợp kim đúc. Tuy nhiên, đa số thanh đùn ép liên quan đến
một số thành phần dới đây (Bảng 1 và 2).
Nhóm
kí
hiệu
Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ga V
thành
phần
khác
Ti
Tạp chất
Mỗi
TP
Tổng
Nhôm
1000
1050A 0.25 0.40 0.05 0.05 0.05 - - 0.05 - 0.05 - 0.03 0.03 - 99.50
1350 0.10 0.40 0.05 0.01 - 0.01 - 0.05 0.03
0.05B
0.02V+
Ti
Nhóm
kí
hiệu
Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ga V
thành
phần
khác
Ti

Ti
- 0.05
0.15
3000
3003 0.6 0.7
0.05
-0.2
1-1.
5
- - - 0.1 - - - - 0.05
0.15
5052 0.25 0.4 0.1 0.1
2.2-
2.8
0.15-0
.35
- 0.1 - - - 0.2 0.05
0.15
5154 0.25 0.4 0.1 0.1
3.1-
3.9
0.15-0
.35
- 0.2 - - - 0.2 0.05
0.15
5454 0.25 0.4 0.1
0.5-
1
2.4-
3

Al-Mg-Si-Cu (6061) và Al-Mg-Si-Mn (6082): Các hợp kim này có các đặc tính
cơ khí rất tốt trong số các hợp kim đang đợc sử dụng rộng rãi dãy 6000, và đặc
biệt là 6082.
6061 đa ra đặc tính bền, dai rất tốt. Đây là một nhân tố có tính quan trọng trong việc
quyết định chính xác đúng đắn những hợp kim cho các mục đích xây dựng. Hợp kim
này cũng đợc a chuộng bởi vì tính nhạy đối với khả năng tôi trong các hoạt động
hàn, cho thấy đặc tính cơ khí cực tốt trong vùng hàn chỉ thông qua bằng hoá già mà
không cần giải pháp xử lý nhiệt. Không có sự khác biệt trong khả năng chịu mòn và
trong đặc tính sản phẩm giữa hai hợp kim 6061 và 6068. Tóm lại, Cả hai loại hợp
kim này đều phù hợp cho luyện kim.
Các hợp kim dãy 7000 Al-Zn-Mg với cờng độ trung bình. Trong vòng 30 năm
qua đã có sự quan tâm đáng kể đến bộ ba hợp kim Al-Zn-Mg (7020, 7005, 7003 và
các loại tơng tự) mà có ứng dụng đặc biệt trong thanh cuốn đờng ray và các kết cấu
3
hàn nói chung. Các hợp kim đợc xử lý nhiệt này cho thấy khả năng tự tôi cực tốt và
khả năng phục hồi các đặc tính cơ khí trong vùng luyện kim bị thay đổi do hàn mà
không cần xử lý nhiệt toàn bộ.
Các hợp kim này có cờng độ cơ khí tốt. Về khía cạnh kỹ thuật thì có khả năng
cạnh tranh với thép ở các cấu trúc hàn. Chúng có độ bền tốt. Điều này có nghĩa rằng
chúng có thể đợc dùng cho các thanh không phức tạp và khép kín. trong một số tr-
ờng hợp, nếu không đợc sử dụng hợp lý, chúng có thể bị tróc và ăn mòn.
Các hợp kim dãy 2000 Al-Cu và các hợp kim dãy 7000 Al-Zn-Mg-Cu với cờng
độ cao. Lớp hợp kim này bao gồm các hợp kim của dãy Al-Cu (loại 2014, 2024,
2017) và của dãy Al-Zn-Mg-Cu (loại 7075 và 7021). Những hợp kim này là những
hợp kim yếu, có xử lý nhiệt, có độ mạnh cơ khí cao nhất, với giá trị chịu căng cao
bằng 700 N/mm
2
hoặc hơn thế. Khả năng làm việc của chúng hạn chế, ví dụ, chúng
có thể đợc sử dụng cho các thanh đùn ép mặt cắt hở nếu hình dạng không quá phức
tạp và các thanh mặt cắt kín bằng cách sử dụng một lõi rỗng. Các chất liệu này hoặc

hợp lý. Nói chung độ dài của billet đã đợc tiêu chuẩn hoá. Và do đó, trong thực tế
4
không thể đa ra độ dài chính xác của thanh theo yêu cầu. Để khắc phục khó khăn
này, lò phải đợc thiết kế phù hợp với toàn bộ chiều dài thanh billet, và chiều dài
thanh sau đó đợc cắt nóng theo yêu cầu bằng máy cắt tại đầu ra của lò, do đó cho
phép chiều dài billet đợc nạp vào trong máy ép vừa với chiều dài của thanh đùn ép
đặc biệt đợc chế tạo.
Không những Billet mà còn cả khuôn cũng phải đợc nung trong một lò nung
khuôn đặc biệt trớc khi cho vào máy. Tại cửa ra của máy, các thanh profile phải qua
chu trình press-quenching (tôi-ép) bằng cách qua nớc, sau đó chuyển lên bàn dẫn
ra, để tránh bị xớc và mòn. Phơng pháp thay thế là xử lý nhiệt truyền thống trong lò,
theo đó là làm mát nhanh trong nớc hoặc trong một số dụng cụ tôi khác.
Xử lý nhiệt truyền thống chắc chắn là an toàn nhất, và là phơng pháp duy nhất
phù hợp với các hợp kim nhất định. Tuy nhiên, một bất lợi là nó có thể gây ra biến
dạng ở các thanh vách mỏng.
Vấn đề của tôi không phát sinh với đại đa số các thanh đùn ép, đợc làm từ hợp
kim 6060/6063 hoặc các hợp kim tơng tự. Đối với các sản phẩm nh thế này, làm mát
cẩn thận bằng quạt trên máy ép đủ để đảm bảo rằng các thanh ép có thể đợc làm
cứng bằng hoá già. Thậm chí đối với các hợp kim mà khá nhạy cảm với tỉ lệ tôi, nh
6082, 6061 và 6005 thì làm mát ở máy ép cũng đủ miễn là phải sử dụng phun nớc
tán nhỏ. Chỉ đối với các hợp kim cơ bản có chứa đồng là 2000 và 7000 thì luôn cần
thiết phải sử dụng các lò đặc biệt để xử lý trớc khi tôi.
Quay trở lại quy trình vận hành, trong đùn ép thì các thanh profile sẽ đợc kéo bằng
một máy kéo có lực kéo thấp nhất là 0.25kg/mm
2
của thanh sản phẩm. chức năng
của máy kéo là giữ các thanh trong điều kiện hợp lý và loại bỏ xoắn, cong, và các
khuyết tật khác trong giới hạn nhất định.
Máy kéo còn có chức năng quan trọng khác là kẹp giữ các thanh khi chúng lòi
ra từ khuôn. Một máy ca nóng sẽ cắt các thanh đùn ép ở cuối mỗi billet.