Dom >

Екструзија

Вруће екструзија је процес формирања метала за производњу фиксног профила попречног{0}}профила гурањем загрејане металне гредице кроз калуп за жељени облик. Процес вруће екструзије се изводи на температури изнад тачке рекристализације метала, која је типично 50-75% његове температуре топљења, што га чини савитљивијим и лакшим за деформисање уз мање силе.

Опис

Врућа екструзија може да направи сложене попречне-пресеке и биће уједначена по целој дужини екструдираног профила, а дизајн калупа, однос екструзије, температура гредице, подмазивање и брзина екструзије ће утицати на квалитет екструзије. Као и сваки други процес{2}}формирања метала, класификује се према температури на топло, хладно и топло екструдирање, а процес се генерално изводи на повишеним температурама да би се смањила сила екструзије и побољшала дуктилност материјала. Хладна екструзија значи ниже трошкове производње због смањеног расипања сировина и високе стопе производње.

Extruded Alu Profile

Врућа екструзија против хладног екструзије

Врућа екструзија укључује стварање радног предмета изнад његове температуре рекристализације, а овај процес може побољшати механичка својства радног предмета. Током процеса вруће екструзије, ова врућа обрада ће гурнути и прерасподијелити материјал, затварајући празна мјеста у материјалу од растопљеног метала. Због тога се нечистоће обично формирају у чврстим инклузијама и распоређују по маси радног предмета. Врућа обрада и екструдирани метал ће разбити неправилне структуре и рекристалисати масу материјала у финију структуру кованог зрна, а самим тим се побољшавају механичка својства дела, као што су отпорност на удар, дуктилност и карактеристике чврстоће. Већина екструзија метала се врши на гредицама које су већ загрејане на температури изнад тачке рекристализације метала, што омогућава велику промену облика. Један од главних недостатака вруће обраде метала је оксидација која се јавља на површини загрејаног материјала, што резултира стварањем слоја оксидног каменца на спољним површинама радног предмета. Скала може утицати на завршну обраду површине и тачност дела, као и на повећање трења и хабања на металним интерфејсима матрице. Врућа екструзија се обично бира за веће делове који захтевају велике промене облика и сложенију геометрију.

Хладна екструзија метала се обично користи за мање делове, тањи материјал, мање сложене облике, обрадиве материјале и производњу дискретних екструзија које стварају један део са сваком операцијом. Хладна екструзија има следеће предности:

√Нижи трошкови енергије, овај процес не захтева процес грејања.
√Већа стопа производње
√Нема оксидације и каменца, стога може произвести бољи квалитет завршне обраде.
√Већа геометријска тачност
√Бољи ефекат на стврдњавање деформацијама

Укратко, шири метални материјали су погодни за врућу екструзију као што су бакар, алуминијум, челик и легура челика, нерђајући челик, олово и калај итд., а овај процес је погоднији за веће величине. Хладна екструзија је процес формирања метала који се изводи на собној температури или близу ње, где се метални комад пробија кроз калуп да би се створио жељени облик попречног пресека. За разлику од вруће екструзије, врши се испод температуре рекристализације материјала, а овај процес је познат и као хладно ковање или екструзија ударцем за производњу прецизних делова са одличним завршним обрадама површине и побољшаним механичким својствима. Хладно истискивање је веома важан процес за аутомобилску, грађевинску и инфраструктурну индустрију.

Extrusion Die

Екструзија процесном механиком

Процеси екструзије се такође могу дефинисати физичким распоредом овна, гредице и калупа, а испод је класификација топола:

√ Директна екструзија, која се назива и екструзија напред, то је најчешћи метод екструзије. Гредица се ставља у контејнер, а ован га гура кроз стационарну матрицу која се налази на супротном крају, а екструдирани део тече у истом правцу као и кретање овна. Овај процес може да створи значајно трење које се јавља док гредица клизи дуж зида контејнера, а обично је потребна већа сила. Ово решење за екструзију може довести до недоследности у структури зрна између предње и задње стране производа због неравномерног протока материјала.
√ Индиректно истискивање, које се назива и екструзија уназад, матрица се монтира на сам шупљи рам. Док се ован гура у стационарни контејнер, метал је приморан да тече уназад кроз калуп у супротном смеру од кретања овна. Овај процес захтева знатно мање силе од директног екструдирања јер нема трења које треба превазићи дуж дужине контејнера, плус, може да произведе уједначенију структуру зрна и конзистентне механичке особине. Због тога омогућава производњу-профила са тањим зидовима и погоднији је за легуре високе{4}}врсте.

√ Хидростатичка екструзија, то је специјализовани облик где је гредица потпуно окружена флуидом под притиском унутар контејнера. Ова течност врши притисак, што заузврат примењује равномеран притисак на све стране гредице, терајући га кроз калуп. Предност је што је трење између гредице и зида контејнера потпуно елиминисано, а сила је додатно смањена.
√ Ударно истискивање, често се сматра врстом хладног истискивања, овај процес користи удар велике{0}}брзине да удари металну цев, што доводи до њеног пластичног уливања у калуп. Процес се може изводити напред, назад или комбиновано и може формирати готов део једним потезом штампе. Овај процес обликовања метала се често користи за производњу шупљих делова са танким зидовима.

Испод је кратак преглед различитих решења за екструзију:

Поређење типова екструзије
Феатуре	Директно (напред) екструзија	Индиректно (назад) екструзија	Хидростатичка екструзија	Импацт Ектрусион
Проток материјала	Исти правац као и ован	У супротном смеру од овна	Исти правац као и ован	Напред, назад или комбиновано
Трење	Високо трење између гредице и зида контејнера	Нема трења између гредице и зида контејнера	Нема трења између гредице и зида контејнера; смањено трење калупа	Зависи од типа напред/назад, али се ослања на подмазивање
Потребна сила	Највећа због трења	Ниже од директног (25-30% мање)	Најниже због недостатка трења и течности под притиском	Велика ударна сила у кратком трајању.
Биллет Мовемент	Гредица се помера у односу на контејнер	Гредица је непомична у односу на контејнер.	Гредица се креће, гурнута течношћу.	Пуж мирује пре него што га удари.
Материјални отпад	Мали део (гужњак) гредице се не може екструдирати.	Мање отпада, јер је задњи део мањи или га уопште нема.	На зидовима контејнера не остају остаци од гредице.	Веома мали отпад материјала (приближно -мрежастом- облику).
Квалитет производа	Потенцијал за не-уједначену структуру зрна и својства.	Уједначенија структура зрна и конзистентна својства.	Одлична завршна обрада површине и уједначена својства.	Добра обрада површине и чврстоћа од хладног рада.
Уобичајене употребе	Чврсте шипке, једноставни шупљи облици, структурни профили.	Шупљи или цевасти производи,{0}}профили од легуре високе чврстоће.	Крхки материјали, сложени облици, висок{0}}однос екструзија.	Лименке, цеви, кутије за апарате за гашење пожара, причвршћивачи.
Сложеност	Најједноставнији алат и процес.	Сложенија алатка (шупљи рам).	Најкомплекснији због течности под високим-притиском и заптивања.	Захтева велике{0}}пресе и робустан алат.

Процес екструзије метала

Овај специјални процес обликовања метала је дизајниран да креира сложене облике од металних шипки проласком шипке кроз калуп, а процес је сажет на следећи начин:

√ Припрема гредице, обично, гредица се затим загрева за процес екструзије, чинећи метал савитљивијим и лакшим за обликовање.
√ Гурање и притисак на растопљену гредицу, и притисак се врши на гредицу на калупе који су машински обрађени са великом прецизношћу да би се обезбедило правилно пристајање.
√ Хлађење и стврдњавање, метални обрадак се у потпуности пробија кроз матрицу и хлади се и стврдњава за сат времена.
√ Сечењем и димензионисањем, екструдирани метал се затим сече на жељену дужину.
√ Жарење, за неку примену, као нпрбакарна сабирницабиће потребно жарење за бољу електричну проводљивост.

Генерално, алуминијум и челик су уобичајени метални материјали с обзиром на њихову снагу и савитљивост, а Фабманн је акумулирао много искуства у екструзији, а наш тим за алате и производни инжењеринг је у могућности да вам пружи најекономичнија решења за вас.