ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم و ابزار اکستروژن 3

قالب و ابزار اکستروژن 1_3

برخی اطلاعات شامل فرمولهای محاسبه فشار در انواع مختلف سیلان و مقادیر گوناگون طول سطح تماس ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم در مراجع 1 تا 11 قابل استفاده است. به منظور تشریح مفاهیم مربوط به کنترل سیلان مثلاً در ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم تک یاتاقان (با یک سطح تماس) تغییراتی در طراحی قالب صورت گرفته است. ماچادو سطح تماس صفر را که دارای حداقل طول جهت افزایش سرعت تولید و کاهش تعمیرات ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم است بکار گرفت. استفاده از پیاسترینا (به معنی حفره اطراف مقطع) در کلاهک یک قالب توخالی نیز رواج یافته است. در چند سال اخیر، تعداد زیادی مقالات فنی و پژوهشی در خصوص فن‌آوری و طراحی قالب منتشر شده است. در مجموعه مقالات کنفرانس ها بسیاری از موضوعات مربوط به قالبهای اکستروژن آلومینیوم شامل فن‌آوری قالب، طراحی کامپیوتری، آنالیز المان محدود (FEA)، سطح تماس قالبها و سیلان فلز، سطوح تماس قالب، عملیاتها و سیستمهای طراحی، قالبهای توخالی و طراحی های ویژه قالب است. همچنین پوششهای سختی برای سطوح تماس ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم پیشنهاد شده است.

برای افراد تازه وارد در صنعت اکستروژن آلومینیوم، درک اصول فن‌آوری قالب اکستروژن بسیار مهم است. این اصول هرگز تغییر نخواهند کرد. درک این اصول، کاربرد آنها را در توسعه فن‌آوری آسان می نماید. در این بخش اصطلاحات و عملکرد ابزار و قالبهای اکستروژن، انواع قالب، اصول طراحی قالب، ساخت، اصلاح، نوع ماده، عملیاتهای سطحی سطوح تماس قالب و نحوه سایش سطح در قالبهای اکستروژن مورد بحث واقع می شود.

قالب و ابزار اکستروژن 2

قالب و ابزار اکستروژن 1_2

تولید قالب اکستروژن شامل ترکیب پیچیده ای از طراحی (طراحی کامپیوتری با استفاده از سیستمهای CAD ) و ماشینکاری (با استفاده از ماشینهای CNC با کنترل کامپیوتری اندازه ها و فرآیندهای ماشینکاری EDM با تخلیه الکتریکی) است. اکنون بازار در حال حرکت به سمت کمک گرفتن از کامپیوتر در طراحی های صنعتی (CAID) و ماشینکاری صنعتی (CAIM ) جهت تهیه قالبها با قابلیت تولید مجدد است. بسیاری از سازندگان قالب اکستروژن در امریکای شمالی و اروپا در حال ساخت قالبها و ابزار مورد نیاز پرسهای کوچک و بزرگ با استفاده از CAD  ، CAM و CAIM هستند. طراحی و ساخت قالب اکستروژن برای هر قالب ساز یک فرصت بی نظیر است. علاوه بر طراحی و ساخت قالب، اصلاح قالب نیز در صنعت اکستروژن بسیار مهم است. پیشرفتهای صورت گرفته در طراحی و فن‌آوری قالبهای اکستروژن آلومینیوم از طریق مجموعه مقالات ارائه شده توسط انجمن آلومینیوم و سمینارهای بین المللی برگزار شده توسط مجمع اکسترود کننده های آلومینیوم در زمینه فناوری اکستروژن عرضه می شود. ناگپان فواید CAD را در قالبهای اکستروژن بصورت کاهش تعداد اصلاحات در قالب، بهبود عمر قالب و حصول بهره‌وری بالاتر بیان می کند. رعایت اصول طراحی و اعمال روشهای تجربی در استفاده از یک کامپیوتر می تواند باعث بهبود بازدهی در طراحی قالب شود. برنامه های مورد نیاز تجهیزات CAM / CAD می توانند با در نظر گرفتن انقباض، زبانه بحرانی، پیچش، سطح تماس قالبها و وضعیت مکانی آنها طراحی شوند. این سیتم ها می توانند طراحی و ساخت قالبها را تکمیل نمایند. تحقیقات بسیاری نیز در خصوص کاربرد کامپیوتر در طراحی و ساخت ابزار و قالبهای اکستروژن انجام شده است. 

مجموعه کامل سیستم 2

 دستگاه اکستروژن آلومینیوم  و مجموعه کامل آن1_2

S.P.A Omav در سال 1993 در آلمان یک سیستم انتقال بدون دخالت انسان نصب نمود. سیستم انتقال به طور اتوماتیک مطابق با اطلاعات حاصله از PC  پرس تنظیم می شد. با شروع از این نقطه، PLC بطور اتوماتیک هر محصول اکسترودی را بر روی میز خنک کننده حرکت می داد.

مدت زمان سیکل کاری می تواند توسط سازنده پرسی که تمامی تجهیزات جانبی را عرضه می نماید بهینه شود، زیرا بازدهی یک دستگاه شدیداً به عملکرد تجهیزات جانبی آن بستگی دارد. جنبه های اقتصادی فرآیند نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. اتوماتیک بودن کامل سیکل کاری در بخش های مختلف یک پرس شامل عملکرد پرس و تجهیزات جانبی آن بوده و این به منظور به حداقل رسانیدن زمانهای مرده در یک سیکل کاری اکستروژن است.

اعمال انجام شده در قسمت خروجی پرس اکستروژن آلومینیوم به دلیل افزایش قابل توجه حجم تولید، با جزئیات بیشتری مطالعه شده است. نکته مهم در طراحی یک دستگاه اکستروژن، جابجایی و انتقال بدون آسیب رسیدن به پروفیل های ظریف است.

تجهیزات مورد استفاده در یک سیستم کامل اکستروژن آلومینیوم از حرارت دادن الوار تا کوره های پیرسازی شامل موارد زیر است:

• سیستم های حرارت دهی الوار (القایی یا گازسوز) همراه با برش کامل آنها
• شوک دهنده حرارتی القایی/ کوئنج شیب دار در آب
• روتراشی بیلت داغ در اکستروژن معکوس آلیاژهای هوایی
• کوره های قالب تک سلولی چند قسمتی/ چند محفظه ای
• سیستم های کوئنج آب با هوا به صورت جداگانه یا ترکیبی
• کشنده تکی یا دوتایی براساس نیاز مشتری
• سیستمهای اتوماتیک دستگاه کشش
• اره های برش پروفیل و سیستمهای تنظیم طول پروفیل جهت برش
• سیستم های دسته بندی
• کوره های پیرسازی

مجموعه کامل سیستم 1

 دستگاه اکستروژن آلومینیوم  و مجموعه کامل آن

کارایی یک دستگاه اکستروژن آلومینیوم به مقدار زیادی به تجهیزات جانبی ان وابسته است. همانگونه که در بخش قبل بحث شد با پیشرفتهایی که در کنترل پرس اتفاق افتاده، بهبودهای قابل ملاحظه ای در فرآیندهای کمکی حاصل شده است. بهره‌وری یک دستگاه اکستروژن به سه سیستم عمده حرارت دهی بیلت و کنترل طول آن، پرس اکستروژن و سیستم جابجایی و انتقال وابسته است که کنترل کننده زمان تولید و میزان قراضه نیز می باشند. کارایی رس نیز به سیستم حرارت دهی مناسب قالب و ابزار وابسته است. علاوه بر طراحی صحیح قالب و ابزار، حرارت دهی سریع و موثر، عاملی بحرانی در عمر قالب، کارایی پرس و نهایتاً بهره‌وری است. 

کنترل بهره‌وری شامل موارد زیر است:

• استفاده از اندازه مناسب بیلت و دمای بهینه بیلت با حرارت دادن الوار و برش الوار داغ همراه با کوئنج شیب دار
• استفاده از دمای مناسب قالب و ابزار جهت کاهش اتلافهای زمانی قابل اجتناب
• کنترل سرعت و دمای خروجی همراه با سیستمهای کشنده اتوماتیک دوتایی

کاهش خسارتهای ناشی از جابجایی و هزینه کارگر با ایجاد یک سیستم انتقال اتوماتیک از خروجی به واحد دسته بندی و سپس کوره پیرسازی

اکنون سازنده های پرس نه تنها پرس را نصب می کنند بلکه هر چیزی اعم از تجهیزات حرارت دهی بیلت تا برش محصولات کشیده شده و خنک شده را نیز بطور کامل نصب می نمایند. این شیوه بلاخص در کارگاههای اکستروژن آلومینیوم موفقیت آمیز بوده است.

تجهیزات جانبی 2

تجهیزات جانبی اکستروژن آلومینیوم 2

کوئنج کردن محصول اکستروژن بر روی میز خروجی موضوع مهمی در صنعت اکستروژن آلومینیوم است. سیستمهای پاشش آب به تدریج جایگزین مخازن آب و فن های خنک کننده نصب شده در بالا و پایین میز می شوند. اسپری های با فشار و سرعت بالا همراه با یا بدون سیستمهای اتمیزه هوا  جهت خنک کردن سریع مقاطع پیچیده تا زیر دماهای بحرانی و به منظور حصول خواص مکانیکی بالاتر و کیفیت نهایی مطلوب بکار گرفته شده است.

معمولاً یم دستگاه همراه با یک سیستم برش داغ قابل تنظیم جهت حرکت دادن محصول به کمک یک صفحه نغذیه کننده محفظه قالب و قالب های چند دریچه توخالی بکار گرفته می شود. سیستمهای کشنده دوتایی دارای مزایای بیشتری نسبت به کشنده های تکی دارای برش داغ قابل تنظیم می باشند.

یک سیستم خروجی در خط پرس اکستروژن 4400 تنی (MN44) میباشد. این سیستم دارای غلتکهای است که حرکتی آرام روی پروفیل ها دارند، حداقل استفاده از گرافیت را بدون ایجاد لکه داریم و عمودی کردن پروفیل ها بر روی اولین نوار عرضی توسط پایین آوردن کل مسیر خروجی صورت می پذیرد. یک سیستم انتقال با قابلیت تنظیم دقیق، انتقال دقیق و کاملاً اتوماتیک مقاطع حساس را بر عهده دارد.

پروفیل ها از میز خروجی به خط کشش اتوماتیک منتقل می شوند. کشنده های سر و ته پروفیل که به منظور کشش آرام پروفیل ها طراحی شده است. دوربین های مدار بسته عملکرد کشنده را نشان می دهند، چنانچه تنظیم خودکار آن با طول مورد نیاز پروفیل بیانگر عمل کاملاً اتوماتیک آن بوده و گیره های لایه لایه آن میزان تغییر شکل سر و ته پروفیل را کاهش می دهند. یک میز جمع آوری کننده پروفیل ها به شکل یک نوار نقاله ساکن، کار دسته بندی آنها را انجام می دهد. سپس دسته های پروفیل درست شده به آرامی بر روی یک میز غلتکی بالا برنده قرار داده شده و به سمت غلتکهای بیشتری منتقل می شوند .

با توجه به درخواست همیشگی افزایش بهره‌وری و مهمتر از آن هزینه تمام شده کمتر، اتوماسیون در صنعت اکستروژن روبه رشد بوده و اهداف مورد نظر در برش و دسته بندی پروفیل ها را برآورده نموده است. یکی از پیشرفته ترین سیستم های برش که عمدتاً دارای یک برش نهایی از زیر میز، یک میز کاری جهت برش طولی، انتقال پروفیل های بریده شده به واحد دسته بندی و برخی امکانات اضافی دیگر است .

واحد دسته بندی پروفیل ها نسبت به سیستم برش طولی طراحی می شود که دسته بندی براساس اصل "first in-first out" یعنی "انتهای برش – ابتدای دسته بندی" انجام شود.

علاوه این سیستم به یک وسیله انتقال دهنده جهت جابجایی سبدهای پر شده از پروفیل ها از واحد دسته بندی به کوره پیرسازی، یک وسیله انتقالی جهتبرگرداندن سبدهای خالی به واحد دسته بندی و برگرداندن فاصله اندازه ها به کوره پیرسازی مجهز است.

تجهیزات جانبی 1

تجهیزات جانبی 

اکستروژن آلومینیوم

اکستروژن آلومینیوم علاوه بر پرس نیازمند برخی تجهیزات جهت اتصال به پرس می باشد. در برخی دستگاه ها، گرم کن القایی  یا گازسوز  الوار مجهز به برش دهنده هایی در حالت داغ جایگزین گرم کن های القایی و گازسوز بیلت شده است. در قالبهای خاص جهت بدست آوردن محصولی با طول مطلوب، الوارها به بیلت های با طول مناسب برش داده می شوند.

برش داغ الوار نیز بسیار مفید است بالاخص در مقاطع اکسترودی توخالی زمانی که قالب در تعادل حرارتی مناسبی قرار ندارد، جهت پرهیز از بروز هر گونه ترک نامطلوب در پلهای قالب و به منظور کاهش فشار اولیه روی بیلت اکستروژن، فرآیند با بیلتهای کوچک آغاز می گردد. به منظور ایجاد شرایط اکستروژن همدما یک گرم کن القایی یا یک کوئنج آب شیبدار نیز بعد از برش الوار نصب می شود . روتراشی بیلت داغ نیز برای اکستروژن معکوس آلیاژهای مورد استفاده در صنایع هوایی بکار می رود .

به منظور استفاده مناسب از یک قالب اکستروژن و عدم اتلاف زمان با ارزش پرس، کاربرد یک سیستم گرم کن قالب مناسب در سیستم های اکستروژن پیشرفته ضروری است. فیلدینگ و مکی سیستمهای گرم کن قالبهای اکستروژن را معرفی نموده اند. کوره های قالب چند محفظه ای به همراه چند بازپخت  جایگزین کوره های قالب صندوقی شکل که از بالا شارژ می شدند گریده است. هر کوره بازپخت دارای یک سیستم حرارت‌دهی و کنترل دمای جداگانه جهت کنترل ویژه دمای قالب یا ابزار است. جهت نگهداری هر قالب در دمایی دقیق در یک اتمسفر نیتروژن کنترل شده، نوع دیگری از کوره های قالب چند محفظه ای ایجاد گردید . این طرح با محافظت قالب از اکسیداسیون در دمای بالا باعث بهبود قابل توجهی در عمر قالب و در نتیجه کیفیت بهتر پروفیل تولیدی می گردد. بعلاوه دمای قالب کاملاً دقیق بوده و متاثر از شوکهای حرارتی که هنگام ورود و خروج قالب در کوره های صندوقی شکل رخ می دهد، نمی باشد.

کشویی قالب یا قسمت چرخشی سر قالب پرس

یکی از اجزای اصلی پرس است که قالبها و ابزار نگهدارنده در این قسمت نصب می شوند. همانگونه که  نشان داده شده کشویی قالب به سمت راست خط مرکزی پرس حرکت می کند. کشویی و قسمت چرخشی سرقالب بر روی پیشانی پرس قرار می گیرند. کشویی قالب همراه با دریچه تخلیه مرکزی عموماً جهت پشتیبانی یک یا دو قالب طراحی می شوند. در صورتی که قسمت چرخشی سر قالب می تواند دو قالب را همراهی نماید  در این قسمت تعویض، اصلاح و خنک کردن قالبها همواره می تواند در یک سمت پرس انجام شود. قالبها، نگهدارنده ها و قسمت های پشت‌بند آنها در دریچه های U شکل طوری بر روی کشویی یا قسمت چرخشی نصب می شوند که به سهولت و سرعت بتوانند تعویض شوند.

اخیراً پیشرفتهایی در روشهای گوناگون حمل قالب در پرسهای اکستروژن بزرگ صورت گرفته است که عبارتند از: وسیله تنظیم موقعیت قالب  و گرم کن کاست شکل قالب . به دلیل اینکه طول صفحه قالب در اینجا در مقایسه با پرسهای با اندازه متوسط، بلند است. موقعیت سطح برش قالب به دلیل انبساط و انقباض حرارتی اندکی تغییر می نماید. زمانی که سطح برش بطور صحیح قرار نگرفته باشد، لکه های آلومینیوم بر روی سطح قالب آشکار می شود که باعث ایجاد پهن شدگی و یا حبابهایی در بیلتهای بعدی می گردد. به منظور حفظ پایداری دمای قالب و اندازه گیری و رویت این دما، یک گرم کن فشنگی، در تغییر موقعیتهای قالب، درون کاست قالب قرار داده می شود.

ترکیب پرس اکستروژن مستقیم و معکوس

پرس اکستروژن مستقیم و معکوس و ترکیبات آن ها

تولیدکنندگان پروفیل آلومینیوم چندین ترکیب از پرسهای مستقیم و معکوس در صنعت اکستروژن آلومینیوم وجود دارد. طرحهای مختلفی از ترکیب پرسهای مستقیم و معکوس، هر یک با مزایا و معایبی در دسترس است. لارسون و بلاند نیز مروری بر طرحهای گوناگون از پپرس معکوس و ترکیب پرسهای مستقیم و معکوس ارائه نموده اند. در واقع هدف اصلی از پرس ترکیبی تبدیل از اکستروژن معکوس به مستقیم است. هر چند مزایای اکستروژن معکوس در پرس ترکیبی جبران نمی شود، سه نوع پرس ترکیبی موجود عبارتند از:

تک محوره، پرسهای میله ای مستقیم/ معکوس با کشویی قالب متداول

دو محوره، (محور فشاری قالب و محور فشاری اکستروژن)، پرس میله ای مستقیم/ معکوس با قفل دروازه ای 

دو محوره، (محور فشاری قالب و محور فشاری اکستروژن) پرس مستقیم/ معکوس ترکیبی با ترکیب قفل دروازه ای و کشویی قالب

اکستروژن با نیروی اصطکاکی فعال (EWAFF)

هر دوی پرسهای مستقیم و معکوس برای اکستروژن آلیاژهای سخت آلومینیوم نیز بکار می روند. اکستروژن معکوس عمدتاً برای تولید مقاطع نازک و کوچک جهت رسیدن به یکنواختی خواص مکانیکی و ابعاد بهتر بکار می رود. لکن مقاطع بسیار سنگین با قطر دایره محیطی (CCD) بزرگ معمولاً با استفاده از یک پرس مستقیم با ظرفیت بالا اکسترود می شوند.

علاوه بر دو فرآیند فوق، یک فرآیند جدید با عنوان « اکستروژن با نیروهای اصطکاکی فعال یا اکستروژن معکوس موثر» با مزایایی بیشتر از فرآیند معکوس در سال 1965توسط برزنوی پیشنهاد گردید. این فرآیند در سال 1988 در روسیه توسعه یافته و کاربرد صنعتی پپپیدا نمود. بعدها شربا مطالعات بیشتری بر روی امکان پذیری فرآیند اکستروژن با نیروی اصطکاکی فعال انجام داد.

شماتیکی از یک فرآیند اکستروژن معکوس موثر در نشان داده می شود. توضیح مختصری درباره فرآیند EWAFF در مقایسه با فرآیندهای مستقیم ومعکوس متداول ارائه خواهد شد. نیروهای اصطکاکی در فصل مشترک بیلت و محفظه در جهت سیلان فلزند، بنابراین سیلان محیطی تسریع شده و سیلان مرکزی کند می گردد. این باعث یکنواختی توزیع سرعت طولی در عرض ناحیه کاهش سطح مقطع بیلت می گردد. به عبارت دیگر EWAFF نوع دیگری از اکستروژن معکوس با سرعت حرکت بالاتر محفظه یا قالب نسبت به سرعت حرکت کوبه (رام) است. به دلیل تغییر مکانیک این فرآیند، EWAFF دارای مزایایی در مقایسه با فرآیندهای مستقیم یا معکوس است که عبارتند از:

تولید میلگردها، میله ها و محصولات با کیفیت بالا و خواص مکانیکی یکنواهت از آلیاژهایی که اکستروژن آنها مشکل است.

کاهش تشکیل عیوب و در نتیجه کاهش میزان قراضه

افزایش سرعت اکستروژن، 3 تا 4 برابر فرآیند مستقیم و 2 تا 3 برابر فرآیند معکوس

بهبود سطح نهایی، به حداقل رسانیدن ساختار بلوری درشت و افزایش مقاومت به خوردگی

از نقطه نظر علمی، فرآیند EWAFF برای کاربردهای خاصی در صنعت اکستروژن توصیه می شود. در روسیه دو دستگاه 1600 و 3500 تنی از این نوع وجود دارد. تحقیق در خصوص متغیرهای این فرآیند هنوز ادامه دارد.

در فرآیند اکستروژن مستقیم لغزش نسبی بین بیلت و محفظه وجود دارد، لذا اصطکاک در فصل مشترک بیلت- محفظه، سیلان فلز را در مقایسه با سیلان در مرکز بیلت محدود می نماید.

 اکستروژن مستقیم آلیاژهای سخت همچون 2024 و 7075 دارای برخی محدودیتهای زیر است:

• محدودیت در وزن بیلت
• محدودیت در سرعت اکستروژن
• بازیابی کمتر
• عدم دقت ابعادی
• ناهماهنگی ساختاری و خواص مکانیکی غیریکنواخت

تولیدکنندگان پروفیل آلومینیوم در فرآیند اکستروژن معکوس قالب واقع در جلوی محور فشاری نسبت به محفظه حرکت می کند. اما هیچ گونه جابجایی نسبی بین بیلت و محفظه وجود ندارد. لذا این فرآیند با عدم وجود اصطکاک بین سطح بیلت و محفظه شناخته می شود. به همین دلیل امکان افزایش دو برابری در وزن بیلت و سرعت اکستروژن همراه با 30 تا 45 درصد کاهش در نیروی اکستروژن در مقایسه با اکستروژن مستقیم وجود دارد.

به دلیل اثر اصطکاک محفظه انتظار می رود که در سطح یکسان، توزیع سرعت طولی در مرکز بیلت نسبت به نواحی کناری آن در اکستروژن مستقیم بیشتر از اکستروژن معکوس باشد 

پرس اکستروژن و تجهیزات جانبی

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.

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.

اکستروژن و نیروی مورد نیاز جهت اکستروژن

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

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

  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.