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
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:
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
