حکایت این روزها

در این سایت با پرس اکستروژن آلومینیوم آشنا خواهید شد.

۷ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «اکستروژن» ثبت شده است

  • ۰
  • ۰

انواع پرسهای اکستروژن

پرس مستقیم

شماتیکی از یک پرس اکستروژن مستقیم در شکل 3-2 نشان داده می شود. پرسهای مستقیم جهت تولید مقاطع توپر، میلگردها، تسمه ها و مقاطع دیگر بکار می روند. این پرسها برای تولید لوله ها و مقاطع توخالی از آلیاژهای آلومینیوم نرم و با استفاده از بیلت توپر و یک قالب چند دریچه یا قالبهای پل دار نیز استفاده می شوند. یک پرس اکستروژن مستقیم با میله های موازی در شکل 3-3 نشان داده می شود.

با توجه به وجود همراستایی در این پرس، بیلتهای گرد و چهارگوش در آن قابل استفاده است. همراستایی میله های موازی با خط مرکزی پرس، باعث کنترل دقیق قطعات متحرک و انتقال بهینه قدرت می شود. یک راهنمای دقیق و ایمن در محفظه بیلت، امکاناستفاده مناسب از یک بلوک سنبه (دامی) را فراهم می نماید. میز یک پرس پیشرفته طوری طراحی می شود که بتواند ابزار بسیار بزرگ را جهت تولید ایمن و مطمئن مقاطع بزرگ و عریض با حداقل تلرانسها و کیفیت بالا پشتیبانی نماید. پرسهای پیشرفته عموما به وسایل خاصی همچون گیره قالب، محور فشاری با قابلیت باز و بسته شدن آسان، کنترل اتوماتیک همراستایی، بالشتک برشی، فشار دهنده بیلت تلسکوپی، سیستم جاگذاری ضربه ای و نرم افزار کامپیوتری جهت حصول بهره‌وری و کیفیت بالاتر مجهزند.

تجهیزات هیدرولیک شامل پمپها و سوپاپها می توانند بر روی مخزن روغن پرس یا بر روی زمین یا زیرزمین نصب شوند، بطوریکه دسترسی به تجهیزات همسطح با زمین بسیار آسان تر است (شکل 3-4).

تولید پروفیل آلومینوم

پرس معکوس 

پرس ساخته شده برای اکستروژن معکوس (شکل 3-6) دارای همان اجزای پپرس مورد استفاده در اکستروژن مستقیم است. عموماً در اکستروژن آلیاژهای سخت بالاخص آلیاژهای مورد استفاده در صنایع هوافضا، خواص سیلانی فلز در اکستروژن معکوس بسیار مطلوبتر از اکستروژن مستقیم است. به کمک الگوی سیلان ایجاد شده در طی اکستروژن مستقیم، تصمیم گیری در خصوص مواد و محصولاتی که باید روش اکستروژن معکوس برای آنها بکار گرفته شود، امکان پذیر می گردد. اکستروژن معکوس در ساخت میلگردها، میله ها، مقاطع و لوله ها از برخی آلیاژهای آلومینیوم اغلب اقتصادی تر است.

اختلاف بین دو روش پروفیل آلومینیوم اختصاصی در این است که در طی اکستروژن مستقیم هیچ گونه حرکت نسبی بین فالب و محفظه وجود ندارد. در حالیکه در اکستروژن معکوس فالب تعبیه شده بر روی لبه جلویی محور فشاری تو خالی به درون محفظه حرکت می کند. بنابراین  اکستروژن معکوس در مقایسه با اکستروژن مستقیم دارای مزایایی است از جمله این که در آن فشار اکستروژن کاهش می یابد. قطر بیلت قابل افزایش است و اکستروژن با یک دمای بیلت پایین تری برای اشکال بحرانی آغاز می گردد.

قطر دایره محیطی پروفیل آلومینیوم اختصاصی در اکستروژن معکوس کوچکتر از اکستروژن مستقیم بوده و تنش اعمالی بر روی محور فشاری بالاتر است. با این وجود، روش معکوس دارای مزایای زیر است:

  • اشکال بکارگیری بیلتهای اولیه بلندتر
  • سرعت اکستروژن بالاتر برای برخی از مواد
  • ته بیلت نازک تر
  • ساختار یکنواخت تر در تمامی طول محصول اکسترود شده
  • امکان تولید مقاطع نازک تر
  • دقت ابعادی بالاتر در تمامی طول محصول
  • دماهای یکنواخت تر محفظه و بیلت در طی اکستروژن
  • عمر طولانی تر محفظه و آستری
  • لارسون و بلاند مطالبی در خصوص پیشرفتهای صورت گرفته در پرسهای معکوس ارائه داده اند، برخی از معایب این پرسها عبارتند از:
  • برای جلوگیری از بروز نواقص سطحی، ماشین کاری پوسته بیلت ضروری است.
  • اندازه محصول اکستروژن به قطر داخلی محور فشاری توخالی محدود می شود.
  • کار کردن با قالب مشکل است.

  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم
  • ۰
  • ۰

تجهیزات جانبی پرس اکستروژن

توسعه پرس اکستروژن از پرسهای سربی ساده اولیه تا دستگاه اکستروژن اتوماتیک پیشرفته، بخش جالب توجهی از تاریخچه فن‌آوری اکستروژن است. اخیراً به منظور تولید مقاطع اکسترودی بزرگ و نازک با دقت ابعادی مطلوب، پرسهایی با چهارچوب پیش تنش یافته بکار گرفته شده است. صلبیت و همراستایی این پرسها در مقایسه با پرسهای متداول بهتر است. پرسهای پیشرفته دارای شاخص مکانی مناسبی جهت نشان دادن همراستایی محفظه اکستروژن و یک راهنمای متحرک در طی اکستروژن است. همچنین همراه با پرس، تجهیزات نمایش دهنده ای جهت نشان دادن اطلاعات عملکردی پرس رد هر زمان بر روی صفحه مونیتور تدارک دیده شده است. بعلاوه دستگاه های کنترلی قابل برنامه ریزی جهت کنترل گرم کننده بیلت، پرس اکستروژن، کشنده، میز خنک کننده، سیستم صاف کننده (دستگاه کشش)، میزبرش، اره برش و غیره نیز بکار برده می شود. اطلاعات اکستروژن برای هر قالب پس از اندازه گیری به کمک سیستم کامپیوتری ذخیره سازی شده و برای طراحی و اصلاح قالبها و انتخاب پارامترهای بهینه اکستروژن همچون دمای بیلت، دمای محفظه اکستروژن، اندازه بیلت، سرعت یا میزان جابجایی کوبه (رام) دو سرعت کشنده اکستروژن بکار می روند. فیلدینگ ]1[ چشم انداز کاملی از یشرفت پرس های اکستروژن و سیستم های دستی از سال 1969 تا 1996 ارائه نموده است. همچنین مقاله ای در خصوص نگهداری دستگاه های اکستروژن شامل پرسها، سیستمهای دستی و تجهیزات جانبی دیگر نوشته است.

تولید پروفیل آلومینیوم

لاو واستینگر درباره اصول طراحی و ساخت پرسهای اکستروژن و دیر سیستمهای جانبی بحث نموده اند. هم اکنون در دنیا چندین سازنده وجود دارند که می توانند پرسهای اکستروژن و تجهیزات دستی همراه با آن را طراحی نموده و بسازند. تجهیزات دستی همچون تسمه نقاله، ابتدا در ژاپن ساخته شد و منجر به کاهش نیروی کار و بهبود کیفیت گردید. در حال حاضر استفاده از این تجهیزات در صنعت متداول شده است. طرح یک سیستم اکستروژن آلومینیوم را از پرس تا وسایل انتقال اتوماتیک نشان می دهد. در این بخش مفاهیم اساسی انواع مختلف پرسهای اکستروژن و اجزای اصلی آنها مورد بحث واقع می شود. طرحی از سیستمی که اخیراً تکمیل شده است شامل کوره گرم کن بیلت و برش آن، آونهای مربوط به پیرسازی و تجهیزات چیدمان جهت کنترل فرآیند ساخت با بهره وری بالانیز در این بخش ارائه می شود.


  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم
  • ۰
  • ۰

نیروی مورد نیاز جهت اکستروژن

نیروی مورد نیاز جهت اکستروژن در پروفیل صنعتی آلومینیوم

به تنش سیلان ماده بیلت، نسبت اکستروژن، شرایط اصطکاک در فصل مشترک بییلت و محفظه، شرایط اصطکاک در فصل مشترک ماده و قالب و دیگر متغیرهای فرآیند همچون دمای اولیه بیلت و سرعت اکستروژن وابسته است.  نیروی اکستروژن مورد نیاز توسط رابطه زیر تعیین می شود:                                                                      

چنانچه ، فشار اکستروژن و مساحت جداره داخلی محفظه است، دانستن نیرو در تعیین ظرفیت پرس اکستروژن ضروری است. نیروی خارجی تعیین شده توسط پرس اکستروژن، تعیین کننده ظرفیت پرس است. جهت انجام یک اکستروژن موفق، باید موازنه نیرو بصورت زیر صورت پذیرد

اکستروژن

چنانچه عبارتست از نیروی بکار گرفته شده توسط پرس ونیروی مورد نیاز جهت اکستروژن است. نیرو (قدرت فشاری) بکار گرفته شده توسط پرس با رابطه زیر تعیین می شود

بطوریکه مساحت سیلندر اصلی و مساحت هر یک از سیلندرهای جانبی و P فشار هیدرولیکی بکار گرفته شده در سیلندرهاست فشار مخصوص توسط رابطه زیر داده می شود

اکستروژن

  تاثیر متغیرهای اصلی بر اکستروژن

پروفیل صنعتی آلومینیوم زمانی که بار مورد نیاز اط ظرفیت پرس تجاوز می نماید یا دمای اکستروژن از دمای انجماد ماکل آلیاژ بیشتر می شود، عمل اکستروژنمی تواند غیرممکن شده یا محصولات رایت بخشی تولید ننماید. به منظور استفاده صحیح و اقتصادی از تجهیزات گرانقیمت اکستروژن دانستن دمای اولیه بیلت، سرعت کرنش، تنش سیلان ماده کار شده و نسبت اکستروژن ضروری است.


  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم
  • ۰
  • ۰

پارامتر تعیین کننده پیشرفت اکستروژن آلومینیوم یا ایجاد چسبندگی در تولید پروفیل آلومینیوم، میزان فشار حداکثری است که باید در محدوده ظرفیت پرس اکستروژن باشد. عوامل تاثیرگذار بر اکستروژن موفق عبارتند از :

  • دمای اکستروژن
  • دمای محفظه، قالب و ابزار
  • فشار اکستروژن
  • نسبت اکستروژن
  • سرعت اکستروژن
  • طول بیلت
  • ترکیب شیمیایی آلیاژ
اکستروژن

در اکستروژن آلومینیوم مستقیم، فشار در نقطه خروج قالب به حداکثر می رسد. نمونه ای از منحنی فشار در شکل 1-2 نشان داده می شود. اختلاف بین حداقل و حداکثر فشار می تواند مربوط به نیروی مورد نیاز جهت حرکت دادن بیلت در محفظه در مقابل نیروی اصطکاک باشد. فشار واقعی اعمال شدهه به کوبه (رام) همان فشار کل است. فشار کل مورد نیاز برای یک نسبت اکستروژن آلومینیوم خاص عبارتست از:

در جائیکه فشار مورد نیاز جهت تغییر شکل پلاستیک ماده است و به صورت زیر بیان می شود و تنش سیلان به شکل زیر تعریف می شود:

کرنش و سرعت کرنش نیز توسط روابط زیر بیان می گردد                                                                                                

T عبارتست از دمای ماده و فشار مورد نیاز برای غلبه بر اصطکاک سطح دیواره محفظه اصطکاک بین فلز- ناحیه مرده و اصطکاک سطح تماس قالب است که توسط رابطه زیر داده می شود                                                    

بطوریکه فشار شعاعی، m عامل اصطکاک بین بیلت و جداره محفظه،عامل اصطکاک در فصل مشترک غلز در حال سیلان با ناحیه مرده ،عامل اصطکاک بین ماده اکسترود شده و سطح تماس قالب، D قطر بیلت، L طول بیلت و طول سطح تماس قالب در یک قالب توپر است.

فشار لازم برای غلبه بر تغییر شکل اضافی یا داخلی است که بصورت زیر بین می شود:

اکستروژن

چنانچه نیم زاویه بین فلز و ناحیه مرده بوده و تابعی از نسبت اکستروژن است. دیتر ]2[ توضیح خوبی در خصوص کار اضافی ارائه داده است. المانهی مرکز بیلت تغییر وطل نسبی خالصی را در اکسترود میلگرد تحمل می نمایند. که با تغییر سطح مقطع از بیلت به محصول اکسترودی متنایب است. المانهای نزدیک به جداره محفظه به دلیل اصطکاک بین فصل مشترک بیلت با محفظه دچار تغییر شکل بشی زیادی می شوند.

المانها در فصل مشترک فلز با ناحیه مرده نیز تغییر شکل برشی زیادی را تحمل می نمایند. تغییر شکل برشی که در قسمت عمدهسطح مقطع میلگرد اکسترود شده رخ می دهد نیازمند صرف انرژی است. این مصرف انرژی که مربوط به تغییر ابعاد بیلت به محصول اکسترودی نمی شود، کار اضافی نامیده می شود.کار اضافی با در نظر گرفتن تغییر شکل پلاستیک یکنواخت عمدتا مربوط به اختلاف زیاد بین فشار واقعی اکستروژن آلومینیوم و فشار محاسبه شده است.

در یک بیلت اکسترود شده با اندازه معین، تحت شرایط خاص، حد بالاتری برای نسبت اکستروژن آلومینیوم وجود دارد که با رسی با ظرفیت مشخص قابل حصول است. دمای اکستروژن مهمترین نقش را در ایجاد یک محصول اکسترودی مناسب ایفا می نماید. البته سرعت اکستروژن آلومینیوم نیز عامل مهمی در این زمینه است. افزایش طول بیلت نیز باعث بالا  رفتن فشار مورد نیاز برای اکستروژن می شود. این افزایش فشار مربوط به مقاومت اصطکاکی بین بیلت و دیواره محفظه است که در بیلتهای طویل بیشتر است. معمولاً حداکثر طول مجاز بیلت، چهار برابر قطر آن است.

در اکستروژن فلزات روابط معینیبین فشار، دما، نسبت و سرعت اکستروژن وجود دارد که به شرح زیر می باشد:

افزایش دمای بیلت، فشار مورد نیاز برای اکستروژن را کاهش می دهد.

نسبت اکستروژن بالاتر، فشار اکستروژن بالاتری نیاز دارد.

طول بیلت بیشتر، فشار اکستروژن بالاتری نیاز دارد.

اگر دمای بیلت در محدوده اکستروژن ثابت بماند، هنگامی که سرعت اکستروژن در محدوده های معمول افزایش می یابد، فشار اکستروژن نسبتاً بدون تاثیر می ماند

  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم
  • ۰
  • ۰

مدلهای اصطکاکی

دانستن اصول علم سایش در پروفیل های آلومینیومی (اصطکاک، روغنکاری و سایش) جهت بحث در خصوص انجام فرآیندهای کار مکانیکی بر روی فلز روری است. در طی اکستروژن آلومینیوم، تریبولوژی فصل مشترک قالب و ماده، تاثیر قابل ملاحظه ای بر دقت شکل و کیفیت سطح محصول اکسترودی دارد. در این بخش، مدل کردن اصطکاک در فرآیند اکستروژن مورد بحث قرار می گیرد.

اکستروژن

اجزای اصطکاک

این اجزا  به نوع فرآیند مورد استفاده همچون مستقیم یا معکوس وابسته است. جزئیات نیروی اصطکاک را در اکستروژن مستقیم و بطور مشابه این جزئیات را در فرآیند معکوس با استفاده از متداول ترین قالبهای مسطح نشان می دهد. 

واضح است که در الگوی سیلان پروفیل های آلومینیومی  و با استفاده از یک قالب مسطح، ناحیه مرده با زاویه بسیار بزرگتری نسبت به اکستروژن مستقیم وجود دارد

 (ai>ad)

 ، به عبارتی محصول اکسترودی یکسانی داریم. در فرآیند معکوس، ممکن است ضخامت کم باقیمانده از ته بیلت مجاز باشد. سیلان فلز در فرآیند معکوس با یک قالب مسطح، ممکن است با سیلان در فرآیند اکستروژن مستقیم روغنکاری شده بسیار مشابه باشد. اصطکاک، مقاومت در مقابل حرکت نسبی دو جسم جامد در تماس با یکدیگر است، لذا نیروی مورد نیاز برای غلبه بر این مقاومت که در جهت مخالف این حرکت نسبی است، نیروی اصطکاک است. مدل آمونتونزکولومب ]12[ نیروی اصطکاک را به صورت زیر می دهد:

(معادله 1-10)                Ff= Nu    

اکستروژن                                                       

بطوریکه ضریب اصطکاک،نیروی عمود و  نیروی اصطکاک است. این مدل در جایی که تماس دو سطح با نیروی نسبتاً سبکی ایجاد می شود تا حدودی مناسب است، و سطوح در تماس، تنها در نقاطی که دارای ناهمواری هستند دارای حداکثر نیرو می باشند. این مدل در فرآیندهای تغییر شکل حجیم همچون اکستروژن، که تماس ها نزدیک تر و فشارها بسیار بالاتر است، مقادیر سوال برانگیزی ارائه می دهد.

 

 


  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم
  • ۰
  • ۰

تغییر شکل پلاستیک و سیلان فلز

جهت بررسی مکانیک تغییر شکل پلاستیک در شکل‌دهی فلز در زمینه تولید پروفیل آلومینیوم، تئوری پلاستیسیته بکار برده می شود. بررسی ها، امکان پیش بینی و تجزیه و تحلیل موارد زیر را فراهم می آورد:

  • سیلان فلز، سرعت کرنش و کرنش
  • دما و انتقال حرارت
  • تغییر موضعی استحکام ماده یا تنش سیلان آن
  • تنش ها، نیروی شکل دهی، فشار و انرژی

مکانیک تغییر شکل پلاستیک، امکان تعیین چگونگی سیلان فلز در فرآیندهای شکل‌دهی گوناگون، به دست آوردن شکل یا هندسه مطلوب از طریق تغییر شکل پلاستیک و تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی مورد نظر محصول تولید شده را فراهم می نماید. معادلات مکانیکی گوناگونی را می توان به روشهای مختلف برای فرآیندهای شکل‌دهی همچون اکستروژن بدست آورد .

در فشار یا کشش ساده همگن (غیر هم محور)، هنگامی که مقدار تنش به تنش سیلان می رسد، فلز به طور پلاستیک سیلان می یابد. سیلان آلومینیوم در طی اکستروژن عبارتست از سیلان برشی بین فلزی، اختلاف قابل توجه در سیلان برشی آلومینیوم نسبت به فلزات دیگر هنگام اکستروژن این است که ابتدا مرکز بیلت آلومینیوم و سپس نواحی محیطی آن اکسترود می شود. این پدیده بالعث تغییر شکل برشی شدیدتری می گردد. به محض اینکه نیروی مورد نیاز برای فشار دادن بیلت به درون محفظه بیشتر از استحکام برشی ماده بیلت می شود، اصطکاک چسبندگی به سطح محفظه، غالب شده و تغییر شکل با برش در خود بیلت ادامه می یابد. سیلان فلز در طی اکستروژن به پارامترهای زیر وابسته است:

  • خاصیت ماده بیلت در دمای مورد نظر
  • فصل مشترک بیلت- محفظه و اصطکاک بین فصل مشترک فلز- قالب
  • نسبت اکستروژن

تاکنون تحقیقات نسبتاً وسیعی در خصوص مشخصات سیلان فلزاتی همچون سرب، قلع و آلومینیوم با استفاده از تکنیک شکاف بیلت انجام شده است.

اکستروژن

در اکستروژن مواد همگن، بدون در نظر گرفتن اصطکاک در فصل مشترک های قالب و محفظه با فلز، الگوی سیلان (الف) پدیدار می شود. خواص اکستروژن باید در هر دو جهت طولی و عرضی یکنواخت باشد. این الگوی سیلان معمولاً در شرایط روغنکاری کامل محفظه و قالب حاصل می شود.

الگوی سیلان (ب) در اکستروژن مواد همگن و با فرض وجود اصطکاک در فصل مشترک قالب با فلز و عدم وجود آن در فصل مشترک بیلت با محفظه حاصل می گردد. در این الگوی سیلان که در اکستروژن معکوس رخ می دهد، فلز در مرکز بیلت سریعتر از محیط آن حرکت می کند. در گوشه انتهایی قسمت جلوی بیلت، ناحیه جداگانه ای از فلز، بین سطح قالب و دیواره محفظه تشکیل می شود که به عنوان ناحیه مرده معروف است. ماده نزدیک به سطح، تغییر شکل برشی را در مقایسه با تغییر شکل خالص در مرکز، تحمل نموده و بصورت اریب به درون دهانه قالب سیلان می یابد تا پوسته خارجی محصول را تشکیل دهد.

اکستروژن

الگوی سیلان (ج) در مواد همگن، هنگامی که اصطکاک در فصول مشترک قالب و محفظه با فلز وجود دارد، ایجاد می شود. این الگوی سیلان برای فرآیندهای اکستروژن مستقیم مطلوب است. ناحیه مرده بزرگتری در این الگو تشکیل می شود.

در این حالت، تغییر شکل برشی بیشتری در مقایسه با الگوی سیلان (ب) وجود دارد. محصول اکستروژن نیز دارای خواص غیریکنواختی در مقایسه با الگوی سیلان (ب) است.

الگوی سیلان (د) با بیلتهای دارای خواص ماده ناهمگن یا با توزیع غیریکنواختی از دما در بیلت ایجاد می شود. در این حالت، مواد تغییر شکل برشی شدیدتری را در دیواره محفظه تحمل نموده و ناحیه مرده گسترده تری نیز تشکیل می شود.

نحوه سیلان فلز تاثیر زیادی بر خواص مقاطع آلومینیوم اکسترود شده دارد. سیلان فلز نیز متاثر از پارامترهای زیر است:

  • نوع اکستروژن (مستقیم یا معکوس)
  • ظرفیت و اندازه پرس و شکل محفظه
  • اثرات اصطکاکی در قالب یا هر دوی قالب و محفظه
  • نوع، شیوه جانمایی و طرح قالب
  • طول بیلت و نوع آلیاژ
  • دمای بیلت و محفظه
  • نسبت اکستروژن
  • دمای قالب و ابزار
  • سرعت اکستروژن

نوع، شیوه جانمایی و طرح قالب ممکن است میزان کار مکانیکی ماده بیلت را در طی اکستروژن تغییر دهد. قالب ها در مقاطع توخالی نسبت به قالبها در مقاطع توپر ساده، کار مکانیکی بیشتری بر روی ماده انجام می دهند.

معمولاً ماده در طول سطح ناحیه مرده، که در گوشه های قالب ایجاد شده، برش می خورد. از طرفی ماده ممکن است بر روی این ناحیه به اکسترود ادامه دهد. به عبارتی این ناحیه شبیه یک قالب مخروطی عمل می کند. اگر مقدار کافی از ته بیلت نگه داشته نشود،ممکن است عیوب سطحی و زیرسطحی در محصول اکسترودی ایجاد شود. ناحیه 1 همان ناحیه سیلان مخروطی و ناحیه 2 نیز ناحیه مرده است. نواحی تیره تر، اکسدها و آخال های دیگر را به درون مقطع اکسترودی منتقل نموده و منجر به ایجاد عیوب اکستروژن می شوند.

بطوریکه  عبارتست از نسبت اکستروژن و توسط نسبت سطح جداره داخلی محفظه و سطح مقطع کل محصول اکستروژن تعریف می شود. تنش سیلان،  فاکتور اصطکاک فصل مشترک بین بیلت و محفظه و فاکتور اصطکاک فصل مشترک بین فلز در حال سیلان و سطح تماس قالب است.

تحت همان شرایط، اصطکاک حاکم بر فصل مشترک بیلت- محفظه یکسان و برای همان آلیاژ از بیلت، نیم زاویه ناحیه مرده () با نسبت اکستروژن تغییر می کند. با افزایش نسبت اکستروژن، افزایش می یابد و با افزایش طول خطوط برش کاهش می یابد.

  نسبت اکستروژن در قالب با دهانه بزرگتر،  نسبت اکستروژن در قالب با دهانه کوچکتر و نیم زاویه ناحیه مرده مربوط به  است.

اکستروژن

ضخامت ته بیلت

از نظر صنعتی ضخامت ته بیلت باقیمانده در اکستروژن مستقیم 10 تا 15% طول بیلت است. ضخامت باقیمانده از ته بیلت ممکن است تابعی از ناحیه مرده باشد، که این نیز تابعی از نسبت اکستروژن، نوع قالب، دمای بیلت، شرایط اصطکاک بیلت- محفظه و تنش سیلان ماده بیلت است. رابطه بین ضخامت ته بیلت و سطح مخروطی ناحیه مرده را نشان می دهد. توقف اکستروژن در ناحیه امن، از وروداکسیدها و دیگر آخال های فلزی یا غیرفلزی، از طریق ناحیه سیلان فلز، به درون محصول اکسترودی جلوگیری می نماید. با انجام ماکرواچ بر روی مقطع طولی ته بیلت و انجام بررسی های بیشتر برر روی آن می توان درک بهتری از موارد زیر بدست آورد:

  • تغییر زاویه مخروطی ناحیه مرده با تغییر متغیرهای اکستروژن
  • تغییر ناحیه مرده با تغییر دهانه قالب (تعداد کانال ها) و انواع قالبها (توپر و توخالی)
  • تعیین ضخامت بهینه ته بیلت برای مجموعه ای از متغیرهای قالب و اکستروژن
  • سیلان فلز و تشکیل ناحیه مرده در حالت اکستروژن معکوس

این مسئله برای آلیاژهای سخت تر بویژه در صنایع هواپیمایی دارای اهمیت بیشتری است.


  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم
  • ۰
  • ۰

اکستروژن مستقیم

مهم ترین متداول ترین روش مورد استفاده در بخش تولید پروفیل آلومینیوم در اکستروژن آلومینیوم، فرآیند اکستروژن مستقیم است. اصول اولیه اکستروژن مستقیم را که در آن بیلت در محفظه قرار داده شده توسط کوبه (رام) به سمتقالب فشار داده می شود، نشان می دهد. اکستروژن مستقیم در ساخت میلگردها و مفتولها، لوله ها و کلیه مقاطع توپر و توخالی، مطابق با طرح و شکل قالب به کار می رود. در اکستروژن مستقیم، جهت سیلان فلز، هم جهت با حرکتکوبه (رام) است. در این فرآیند، بیلت بر روی دیواره محفظه می لغزد و نیروهای اصطکاکی حاصله، فشار کوبه (رام) را به مقدار زیادی افزایش می دهند. معمولاً فرآیند از سه ناحیه تشکیل شده است که عبارتند از:

  • بیلت فشار داده شده و فشار سریعا تا مقدار حداکثر خود بالا می رود.
  • فشار، کاهش یافته و اکستروژن در حالتی پایدار ادامه می یابد.
  • فشار، به کمترین مقدار خود می رسد و در صورتیکه فشار دادن قسمت دوریز ته بیلت ادامه یابد، فشار سریعاً افزایش می یابد.
  • اکستروژن

 اکستروژن پشت سر هم بیلت ها

اکستروژن پشت سر هم بیلت ها، روش خاصی برای آلیاژهای آلومینیومی است که به سهولت در دما و فشار اکستروژن به همدیگر جوش می خورند. به کمک این فرآیند، طولهای پیوسته ای از یک مقطع مشخص به روشهای مختلفی تولید می شود. این فرآیند در تولید محصولات نیمه نهایی مفتول و لوله بصورت کلاف پیچیده شده نیز به کار می رود. با عبور موضع اتصال دو بیلت از منطقه تغییر شکل در محفظه اکستروژن، جوش خوردن کامل بیلتها به همدیگر باید انجام شود. بعلاوه موارد زیر باید به دقت فراهم شود:

  • جوش پذیری خوب در دمای تغییر شکل
  • کنترل دقیق دما
  • تمیزی سطح بیلت
  • بریدن یا تمیز کردن سر و ته بیلت ها زدودن روغن از آنها
  • تخلیه هوا از محفظه، در آغاز اکستروژن، با ایجاد شیب در بیلت حرارت داده شده، به منظور جلوگیری از بروز تاول و عیوب دیگر
  • تا کنون دو روش اکستروژن پشت سر هم بیلت ها توسعه یافته است. در روش اول قسمت دورریز حذف شده و بیلت بعدی در صفحه جوش یا تغذیه به بیلت اول جوش می خورد.

روش دوم دورریز ندارد.بطوریکه بیلت بعدی مستقیماً بر روی بیلتی که هنوز در محفظه است فشار داده می شود. سپس بلوک سمبه (دامی) متصل به تنه محور فشاری حلقه ای از آلومینیوم را در حرکت برگشت برش می زند که باید از تنه محور فشاری جدا شود.

 اکستروژن معکوس

در اکستروژن معکوس، قالب واقع در جلوی محور فشاری توخالی، نسبت به محفظه حرکت می کند، لکن هیچ گونه جابجایی نسبی بین بیلت و محفظه وجود ندارد. لذا در این فرآیند هیچ گونه اصطکاکی بین مناطق محیطی آن وجود ندارد.

اکستروژن

  • پرس اکستروژن آلومینیوم آلومینیوم