Како функционише екструзија алуминијума?

Процес екструзије алуминијума

Процес екструзије легуре алуминијума заправо започиње дизајном производа, јер се дизајн производа заснива на датим захтевима употребе, који одређују многе коначне параметре производа. Као што су перформансе механичке обраде производа, перформансе површинске обраде и употреба еколошких захтева , ова својства и захтеви заправо одређују избор екструдиране легуре алуминијума.

Међутим, својства екструдираног алуминијума одређена су дизајнерским обликом производа. Облик производа одређује облик калупа за екструзију.

Једном када се реши проблем дизајна, практични поступак екструзије започиње екструзију ливену у алуминијумској шипци, алуминијумска шипка за ливење мора се загревати пре екструзије да би се омекшала, шарени шарг за загревање добрих алуминијумских ливених шипки ставља се у цев екструдера изнутра, а затим снажни хидраулични цилиндар који гура екструзиону шипку, предњи крај екструзионе шипке има јастучић под притиском, тако загрејану меку алуминијумску легуру у лажном блоку под јаким притиском из калупа за прецизно калуповање екструзионим калупима.

Овоме служи калуп: облик производа потребног за производњу.

Schematic diagram of a typical horizontal hydraulic extruder

Слика је: типични хоризонтални хидраулични екструдер шематски дијаграм

Правац екструзије је лево надесно

Ово је једноставан опис данас најчешће коришћене директне екструзије. Индиректна екструзија је сличан процес, али постоје неке врло важне разлике.

У процесу индиректне екструзије. Матрица се инсталира на шупљу шипку за екструзију, тако да је матрица притиснута према непокретној засеци алуминијумске шипке, присиљавајући легуру алуминијума да екструдира према шупљој шипки за екструзију кроз матрицу.

У ствари, поступак истискивања сличан је истискивању пасте за зубе. Када се притисак притисне на затворени крај зубне пасте, цилиндрична паста се истискује кроз кружни отвор.

Ако је отвор раван, исцеђена паста за зубе излази као трака.

Сложени облици се такође могу истиснути на отворима истог облика. На пример, произвођачи колача користе цевчице посебно обликованог облика за цеђење сладоледа како би направили све врсте украса.

Иако не можете направити много корисних производа помоћу пасте за зубе или сладоледа, прстима не можете истиснути алуминијум у цеви.

Али можете користити моћну хидрауличну пресу за истискивање алуминијума из датог облика калупа за производњу широког спектра корисних производа готово било ког облика.

На доњој слици (лево) приказан је први део екструдера на почетку екструзије. (јел тако)

aluminum extrusion profiles

Кафић, бар

Алуминијумска шипка је празан поступак екструзије. Алуминијумска шипка која се користи за истискивање може бити чврста или шупља, обично цилиндрична, а дужина се одређује помоћу цеви за истискивање.

Алуминијумске шипке се обично формирају ливењем или ковањем или ковањем у праху. Обично се израђују пиљењем шипки од легура алуминијума са добрим саставом легура.

Легуре алуминијума обично се састоје од више металних елемената. Екструдиране легуре алуминијума састоје се од елемената у траговима (обично не више од 5%) (попут бакра, магнезијума, силицијума, мангана или цинка) који побољшавају својства чистог алуминијума и утичу на процес екструзије.

Дужина алуминијумске шипке варира од произвођача до произвођача, што је одређено коначном потребном дужином, односом истискивања, дужином испуштања и дозволом за истискивање.

Стандардне дужине се обично крећу од 26 инча (660 мм) до 72 инча (1830 мм). Спољни пречници се крећу од 76 инча до 838 мм, од 155 инча до 228 мм.

Процес директне екструзије

[гредица] [грејна пећ] [преса за екструзију са матрицом] тестера [стрецхер] [старење]

Дијаграм илуструје основне кораке истискивања алуминијумске шипке

 

Direct extrusion process

Када се утврди коначни облик производа, бира се одговарајућа легура алуминијума, завршава се производња екструдирајућег калупа и завршава припрема за стварни поступак екструзије.

Затим загрејте алуминијумску шипку и алат за екструзију. Током процеса истискивања, алуминијумска шипка је чврста, али је у пећи омекшала.

Тачка топљења легуре алуминијума је око 660 ° Ц. Типична температура грејања у процесу екструзије је углавном виша од 375 ° Ц и може бити и до 500 ° Ц, у зависности од услова екструзије метала.

Стварни поступак екструзије започиње када екструзиона шипка почне да врши притисак на алуминијумску шипку у калупу.

Различите хидрауличне пресе су створене за истискивање од 100 до 15.000 тона. Овај притисак екструзије одређује величину екструзије коју машина за екструдирање производи.

Екструдиране спецификације производа означене су максималном величином попречног пресека производа, понекад и ободним пречником производа.

Када је екструзија тек започела, алуминијумска шипка се подвргава реакционој сили калупа и постаје краћа и дебљина, све док ширење алуминијумске шипке није ограничено зидом цеви калупа;

Тада, како притисак наставља да расте, мекани (још увек чврсти) метал нема где да тече и почиње да се истискује из рупе за обликовање калупа на други крај калупа, формирајући профил.

Отприлике 10% алуминијумске шипке (укључујући и облогу од алуминијумске шипке) остаје у цеви за инготе, производ за истискивање се исече из калупа, а преостали метал у цеви за инготе очисти и рециклира. Након што производ напусти калуп, следећи поступак је да се врући екструдирани производ каље, обрађује и стари.

Када се загрејани алуминијум истисне из калупа кроз цилиндар калупа, метал у центру алуминијумске шипке тече брже од ивице. Као што показује црна трака на илустрацији, метал око ивица остаје да се рециклира као остатак.

 

aluminum alloy extrusion

Брзина истискивања зависи од легуре која се истискује и облика излазне рупе калупа. Коришћење тврде легуре за истискивање сложених облика материјала може бити споро до 1-2 метра у минути. Код меких легура једноставни облици могу се стиснути на 180 стопа у минути или више.

Дужина производа за екструдирање зависи од алуминијумске шипке и излазне рупе калупа. Непрекидним истискивањем може се добити производ дугачак до 200 стопа. Најновија екструзија калупа, када екструдирани производ напусти екструдер, поставља се на клизач (еквивалентно транспортној траци);

Према различитим легурама, истискивање из режима хлађења производа: подељено на природно хлађење, ваздушно или водено хлађење, али каљење. Ово је кључни корак за осигурање металографских перформанси производа након старења. Екструдирани производ се затим преноси у хладан кревет.

Исправите се

Након гашења (хлађења), екструдирани производ се исправља и исправља помоћу носила или исправљача (истезање је такође класификовано као хладно обрађивање након екструзије). Коначно, производ се преноси у машину за пиљење помоћу транспортне направе.

Тестерисање

Типично пиљење готових производа је пиљење производа одређене комерцијалне дужине. Кружне тестере су данас најчешће коришћене, попут ротационих тестера које вертикално режу дуге комаде истиснутог материјала.

Ту су и тестере одсечене са врха профила (као што је електрична тестера). Такође корисни сто за тестере, сто за тестере је са листом диска одоздо према горе за резање производа, а затим лист тестере назад на дно табеле за следећи циклус.

Типична готова кружна тестера има пречник 16-20 инча и има више од 100 карбидних зуба. Листови велике тестере се користе за екструдере великог пречника.

Самоподмазујућа машина за пиљење опремљена је системом који доводи мазиво до тестере како би се обезбедила оптимална ефикасност пиљења и површина тестере.

Аутоматска преса држи делове на месту за пиљење и остаци од пиљења се сакупљају за рециклажу.

Старење:

Неки екструдирани производи захтевају старење да би постигли оптималну чврстоћу, па се то назива и старењем. Природно старење се изводи на собној температури. Вештачко старење се изводи у пећи за старење. Технички се то назива топлотном обрадом са интензивним падавинама.

Када се профил истисне из екструдера, профил постаје получврст, али убрзо постаје чврст када се охлади или угаси (било да се хлади ваздухом или водом).

Не топлотно обрађене легуре алуминијума (као што су легуре алуминијума са додатком магнезијума или мангана) ојачане су природним старењем и хладним радом. Термички обрађена алуминијумска легура (попут легуре алуминијума са бакром, цинком, магнезијумом и силицијумом) може добити бољу чврстоћу и тврдоћу утичући на топлотну обраду легуре металографске структуре.

Поред тога, старењем се честице ојачане фазе равномерно раздвајају да би се постигла максимална граница течења, тврдоћа и еластичност посебне легуре.

Балес

Без обзира да ли пећ за старење или старење на собној температури, након пуног старења, профил се преноси у радионицу за површинску обраду или дубоку обраду или у бале спремне за транспорт до купца.

Људи такође питају

Како се врши екструзија алуминијума?


Време објављивања: март-20-2020