Ekstrūzija

Karstā ekstrūzija ir metāla formēšanas process, lai izveidotu fiksētu{0}}šķērsgriezuma profilu, izspiežot sakarsētu metāla sagatavi cauri veidnei, lai iegūtu vēlamo formu. Karstās ekstrūzijas process tiek veikts temperatūrā virs metālu pārkristalizācijas punkta, kas parasti ir 50–75% no tā kušanas temperatūras, padarot to kaļamāku un vieglāk deformējamu ar mazāku spēku.

 

Apraksts

 

Karstā ekstrūzija spēj izveidot sarežģītus{0}}šķērsgriezumus un būs vienāda visā ekstrudētā profila garumā, un presformas dizains, ekstrūzijas attiecība, sagataves temperatūra, eļļošana un ekstrūzijas ātrums ietekmēs ekstrūzijas kvalitāti. Tāpat kā jebkuru citu metāla -formēšanas procesu, to pēc temperatūras iedala karstā, aukstā un siltā ekstrūzija, un process parasti tiek veikts paaugstinātā temperatūrā, lai samazinātu ekstrūzijas spēku un uzlabotu materiāla elastību. Aukstā ekstrūzija nozīmē zemākas ražošanas izmaksas, jo samazinās izejvielu izšķērdēšana un liels ražošanas ātrums.

 

 

Karstā ekstrūzija vs aukstā ekstrūzija

 

Karstā ekstrūzija ietver sagataves paaugstināšanu virs tās pārkristalizācijas temperatūras, un šis process var uzlabot sagataves mehāniskās īpašības. Karstās ekstrūzijas procesa laikā šī karstā apstrāde spiedīs un pārdalīs materiālu, aizvērt izkausētā metāla materiālā esošās vakances. Tāpēc piemaisījumi parasti veidojas arī cietos ieslēgumos un izplatās pa visu sagataves masu. Karstā apstrāde un ekstrudēts metāls izjauks neregulāras struktūras un pārkristalizēs materiāla masu smalkākā kalto graudu struktūrā, un tādējādi tiek uzlabotas detaļas mehāniskās īpašības, piemēram, triecienizturība, plastiskums un stiprības raksturlielumi. Lielākā daļa metāla ekstrūzijas tiek veiktas sagatavēm, kas jau ir uzkarsētas temperatūrā virs metālu pārkristalizācijas punkta, kas ļauj veikt lielas formas izmaiņas. Viens no galvenajiem metālu karstās apstrādes trūkumiem ir oksidēšanās, kas notiek virs karstās apstrādes virsmas, kā rezultātā uz apstrādājamā priekšmeta ārējām virsmām veidojas oksīda nogulsnes. Mērogs var ietekmēt virsmas apdari un detaļas precizitāti, kā arī palielināt berzi un nodilumu pie metāla saskarnēm. Karstā ekstrūzija parasti tiek izvēlēta lielākām detaļām, kurām nepieciešamas lielas formas izmaiņas un sarežģītāka ģeometrija.

 

Metāla aukstā ekstrūzija parasti tiek izmantota mazākām detaļām, plānākiem materiāliem, mazāk sarežģītām formām, apstrādājamākiem materiāliem un atsevišķu ekstrūzijas izstrādājumu ražošanai, kas ar katru darbību veido vienu daļu. Aukstajai ekstrūzijai ir šādas priekšrocības:

 

• √Zemākas enerģijas izmaksas, šim procesam nav nepieciešams apkures process.
• √Augstāks ražošanas ātrums
• √Nav oksidācijas un katlakmens, tāpēc tas var nodrošināt labāku virsmas apdares kvalitāti.
• √Lielāka ģeometriskā precizitāte
• √Labāka ietekme uz deformācijas sacietēšanu
•  

Īsāk sakot, platāki metāla materiāli ir piemēroti karstai ekstrūzijai, piemēram, varš, alumīnijs, tērauds un tērauda sakausējums, nerūsējošais tērauds, svins un alva utt., Un šis process ir vairāk piemērots lielāka izmēra. Aukstā ekstrūzija ir metāla formēšanas process, kas tiek veikts istabas temperatūrā vai tuvu tam, kad metāla sliede tiek izspiesta caur veidni, lai izveidotu vēlamo šķērsgriezuma formu. Atšķirībā no karstās ekstrūzijas, to veic zem materiāla pārkristalizācijas temperatūras, un šis process ir pazīstams arī kā aukstā kalšana vai trieciena ekstrūzija, lai iegūtu precīzas detaļas ar izcilu virsmas apdari un uzlabotām mehāniskajām īpašībām. Aukstā ekstrūzija ir ļoti svarīgs process automobiļu, būvniecības un infrastruktūras nozarēs.

 

 

Ekstrūzija ar procesa mehāniku

 

Ekstrūzijas procesus var definēt arī pēc cilindra, sagataves un matricas fiziskā izvietojuma, un tālāk ir sniegta papeļu klasifikācija:

 

 

• √ Hidrostatiskā ekstrūzija, tā ir specializēta forma, kurā sagatavi pilnībā ieskauj spiediena šķidrums konteinera iekšpusē. Tunteris saspiež šo šķidrumu, kas savukārt rada vienmērīgu spiedienu uz visām sagataves pusēm, izspiežot to cauri matricai. Priekšrocība ir tāda, ka tiek pilnībā novērsta berze starp sagatavi un konteinera sienu un tiek samazināts spēks.
•  
• √ Trieciena ekstrūzija, to bieži uzskata par aukstās ekstrūzijas veidu. Šajā procesā tiek izmantots liela -ātruma perforators, lai atsitos pret metāla sliedēm, liekot tai plastiski ieplūst veidnē. Procesu var veikt uz priekšu, atpakaļ vai kombinētā veidā, un tas var izveidot gatavu daļu ar vienu preses gājienu. Šo metāla formēšanas procesu bieži izmanto dobu detaļu ar plānām sienām ražošanai.

 

Tālāk ir sniegts īss dažādu ekstrūzijas risinājumu kopsavilkums:

 

Ekstrūzijas veidu salīdzinājums
Funkcija	Tieša (uz priekšu) ekstrūzija	Netieša (atpakaļ) ekstrūzija	Hidrostatiskā ekstrūzija	Trieciena ekstrūzija
Materiāla plūsma	Tajā pašā virzienā kā auns	Auns pretējā virzienā	Tajā pašā virzienā kā auns	Uz priekšu, atpakaļ vai kombinēti
Berze	Augsta berze starp sagatavi un konteinera sienu	Nav berzes starp sagatavi un konteinera sienu	Nav berzes starp sagatavi un konteinera sienu; samazināta die berze	Atkarīgs no virziena uz priekšu/atpakaļ veida, bet ir atkarīgs no eļļošanas
Nepieciešamais spēks	Augstākais berzes dēļ	Zemāks nekā tiešais (25–30% mazāk)	Viszemākā berzes un spiediena šķidruma trūkuma dēļ	Liels trieciena spēks īsā laikā.
Sagatavju kustība	Sagatave pārvietojas attiecībā pret konteineru	Sagatave ir nekustīga attiecībā pret konteineru.	Sagatave kustas, šķidruma stumta.	Pirms sitiena gliemeža ir nekustīga.
Materiālu atkritumi	Nelielu sagataves daļu (saci) nevar izspiest.	Mazāk atkritumu, jo dibena gals ir mazāks vai vispār nav.	Uz konteinera sienām nepaliek sagatavju atlikumi.	Ļoti maz materiālu atkritumu (gandrīz -neto-formai).
Produkta kvalitāte	Iespējama nevienmērīga graudu struktūra un īpašības.	Viendabīgāka graudu struktūra un konsekventākas īpašības.	Lieliska virsmas apdare un viendabīgas īpašības.	Laba virsmas apdare un izturība no aukstās apstrādes.
Kopējie lietojumi	Cietie stieņi, vienkāršas dobas formas, strukturālie profili.	Dobi vai cauruļveida izstrādājumi, augstas{0}}izturības sakausējuma profili.	Trausli materiāli, sarežģītas formas, augstas{0}}attiecības ekstrūzijas.	Kannas, caurules, ugunsdzēšamo aparātu futrāļi, stiprinājumi.
Sarežģītība	Vienkāršākais instruments un process.	Sarežģītāki instrumenti (dobi cilindri).	Sarežģītākais, pateicoties augsta-spiediena šķidrumam un blīvējumam.	Nepieciešamas ātrgaitas{0}}preses un izturīgs instruments.