Extrudálás

A forró extrudálás egy fémalakítási eljárás, amelynek során rögzített keresztmetszeti -profilt állítanak elő úgy, hogy egy felhevített fémtuskót nyomnak át egy szerszámon a kívánt alakra. A forró extrudálási eljárást a fémek átkristályosodási pontja feletti hőmérsékleten hajtják végre, amely jellemzően az olvadáspont 50-75%-a, így képlékenyebb és kisebb erővel könnyebben deformálható.

 

Leírás

 

A melegextrudálással összetett keresztmetszetek- hozhatók létre, és az extrudált profil teljes hosszában egyenletes lesz, és a szerszám kialakítása, az extrudálási arány, a tuskó hőmérséklete, a kenés és az extrudálási sebesség befolyásolja az extrudálás minőségét. Mint minden más fémalakítási folyamatot, ezt is hőmérséklet szerint meleg-, hideg- és melegextrudálásra osztják, és az eljárást általában magasabb hőmérsékleten hajtják végre az extrudálási erő csökkentése és az anyag rugalmasságának javítása érdekében. A hidegextrudálás alacsonyabb gyártási költséget jelent a csökkentett nyersanyagpazarlás és a magas termelési sebesség miatt.

 

 

Meleg extrudálás vs hideg extrudálás

 

A forró extrudálás során a munkadarabot az átkristályosodási hőmérséklete fölé állítják, és ez a folyamat javíthatja a munkadarab mechanikai tulajdonságait. A forró extrudálási folyamat során ez a forró megmunkálás az anyagot tolja és újraelosztja, így bezárja az olvadt fémanyagban lévő üresedéseket. Ezért a szennyeződések általában szilárd zárványokban is képződnek, és eloszlanak a munkadarab tömegében. A forró megmunkálás és az extrudált fém feltöri a szabálytalan szerkezeteket, és átkristályosítja az anyag tömegét finomabb kovácsolt szemcsés szerkezetté, ezáltal javulnak az alkatrész mechanikai tulajdonságai, mint például az ütésállóság, a hajlékonyság és a szilárdsági jellemzők. A legtöbb fémextrudálást olyan tuskókon hajtják végre, amelyeket már a fémek átkristályosodási pontja feletti hőmérsékletre hevítettek, ami nagymértékű alakváltozást tesz lehetővé. A fémek melegmegmunkálásának egyik fő hátránya a forró munka felületén fellépő oxidáció, aminek következtében a munkadarab külső felületein oxidréteg rakódik le. A skála befolyásolhatja az alkatrész felületi minőségét és pontosságát, valamint növelheti a súrlódást és a kopást a szerszám fémfelületein. A melegextrudálást általában nagyobb alkatrészekhez választják, amelyek nagy alakváltozást és bonyolultabb geometriát igényelnek.

 

A fém hidegextrudálását általában kisebb alkatrészekhez, vékonyabb anyagokhoz, kevésbé bonyolult formákhoz, jobban megmunkálható anyagokhoz és diszkrét extrudálások gyártásához alkalmazzák, amelyek minden művelettel egyetlen alkatrészt hoznak létre. A hideg extrudálásnak a következő előnyei vannak:

 

• √Alacsonyabb energiaköltség, ez a folyamat nem igényel fűtési folyamatot.
• √Magasabb termelési sebesség
• √Nincs oxidáció és lerakódás, ezért jobb felületi minőséget produkál.
• √Nagyobb geometriai pontosság
• √Jobb hatást gyakorol a deformációs keményedésre
•  

Röviden, a szélesebb fémanyagok alkalmasak forró extrudálásra, például réz, alumínium, acél és acélötvözet, rozsdamentes acél, ólom és ón stb., és ez az eljárás alkalmasabb a nagyobb méretekhez. A hidegextrudálás egy szobahőmérsékleten vagy ahhoz közeli fémalakítási eljárás, amelynek során egy fémdarabot egy szerszámon keresztül kényszerítenek a kívánt keresztmetszeti -forma létrehozása érdekében. A forró extrudálástól eltérően az anyag átkristályosítási hőmérséklete alatt történik, és ezt a folyamatot hidegkovácsolásnak vagy ütéses extrudálásnak is nevezik, kiváló felületi minőséggel és fokozott mechanikai tulajdonságokkal rendelkező precíz alkatrészek előállítására. A hidegextrudálás nagyon fontos folyamat az autóiparban, az építőiparban és az infrastruktúra-iparban.

 

 

Extrudálás a Process Mechanics által

 

Az extrudálási folyamatokat a nyomószár, a tuskó és a matrica fizikai elrendezése is meghatározhatja, és az alábbiakban egy nyárfa osztályozás található:

 

 

• √ Hidrosztatikus extrudálás, ez egy speciális forma, ahol a tuskót teljesen körülveszi a tartály belsejében nyomás alatt álló folyadék. A nyomónyomó nyomás alá helyezi ezt a folyadékot, amely viszont egyenletes nyomást fejt ki a tuskó minden oldalára, átnyomva a szerszámon. Előnye, hogy a tuskó és a tartály fala között teljesen megszűnik a súrlódás, és tovább csökken az erő.
•  
• √ Az ütési extrudálást gyakran a hideg extrudálás egyik típusának tekintik. Ez az eljárás nagy sebességű{0}}lyukasztást használ a fémcsigák megütésére, aminek következtében az plasztikusan belefolyik a szerszámba. A folyamat végrehajtható előre, hátra, vagy kombinált módon, és egyetlen présmozdulattal kész alkatrészt képezhet. Ezt a fémformázó eljárást gyakran használják vékony falú üreges alkatrészek előállítására.

 

Az alábbiakban röviden összefoglaljuk a különböző extrudálási megoldásokat:

 

Az extrudálási típusok összehasonlítása
Funkció	Közvetlen (előre) extrudálás	Közvetett (hátra) extrudálás	Hidrosztatikus extrudálás	Ütéskihúzás
Anyagáramlás	Ugyanabban az irányban, mint a ram	A ram ellentétes iránya	Ugyanabban az irányban, mint a ram	Előre, hátra vagy kombinálva
Súrlódás	Nagy súrlódás a tuskó és a tartály fala között	Nincs súrlódás a tuskó és a tartály fala között	Nincs súrlódás a tuskó és a tartály fala között; csökkentett szerszámsúrlódás	Az előre-/hátramenet típusától függ, de a kenéstől függ
Szükséges erő	A legmagasabb a súrlódás miatt	Alacsonyabb, mint a közvetlen (25-30%-kal kevesebb)	A legalacsonyabb a súrlódás hiánya és a nyomás alatt lévő folyadék miatt	Nagy ütési erő rövid ideig.
Billet Mozgalom	A tuskó a konténerhez képest mozog	A tuskó a tartályhoz képest álló helyzetben van.	A tuskó mozog, a folyadék löki.	A meztelen csiga ütés előtt álló helyzetben van.
Anyaghulladék	A tuskó egy kis része (fenéke) nem extrudálható.	Kevesebb pazarlás, mivel a fenék vége kisebb vagy egyáltalán nem létezik.	A konténer falán nem marad tuskómaradvány.	Nagyon kevés anyagpazarlás (közel -nettó-forma).
Termékminőség	Lehetséges egyenetlen szemcseszerkezet és tulajdonság.	Egységesebb szemcseszerkezet és konzisztens tulajdonságok.	Kiváló felületminőség és egyenletes tulajdonságok.	Jó felületi minőség és szilárdság a hideg megmunkálásból.
Gyakori felhasználások	Tömör rudak, egyszerű üreges formák, szerkezeti profilok.	Üreges vagy cső alakú termékek, nagyszilárdságú{0}}ötvözet profilok.	Törékeny anyagok, összetett formák, nagy{0}}arányú extrudálás.	Kannák, csövek, tűzoltótokok, kötőelemek.
Bonyolultság	A legegyszerűbb szerszámok és folyamatok.	Bonyolultabb szerszámok (üreges munkahenger).	A legösszetettebb a nagy{0}}nyomású folyadék és a tömítés miatt.	Nagy sebességű{0}}préseket és robusztus szerszámokat igényel.