Postupak ekstruzije aluminija
Postupak ekstrudiranja legure aluminija zapravo započinje dizajnom proizvoda, jer se dizajn proizvoda temelji na danim zahtjevima za upotrebu, koji određuju mnoge konačne parametre proizvoda. Kao što su performanse mehaničke obrade proizvoda, performanse površinske obrade i upotreba ekoloških zahtjeva , ova svojstva i zahtjevi zapravo određuju izbor ekstrudirane legure aluminija.
Međutim, svojstva ekstrudiranog aluminijuma određuju se dizajnerskim oblikom proizvoda. Oblik proizvoda određuje oblik ekstruzijske matrice.
Jednom kad se riješi problem dizajna, praktični postupak ekstruzije započinje ekstrudiranje odljevkom u aluminijumskoj šipci, aluminijumska šipka za lijevanje mora se zagrijati prije ekstrudiranja da bi se omekšala, grijaći šarg za zagrijavanje dobrih aluminijskih šipki stavlja se u cijev ekstrudera iznutra, a zatim visoko snaga hidraulički cilindar potiskivanje ekstruzijske šipke, prednji kraj ekstruzijske šipke ima jastučić pod pritiskom, kao što je zagrijana meka aluminijumska legura u lažnom bloku pod jakim pritiskom iz kalupa preciznog kalupa ekstruzijskog kalupa
Ovome služi kalup: oblik proizvoda potreban za proizvodnju.
Slika je: tipični horizontalni hidraulični ekstruder shematski dijagram
Smjer istiskivanja slijeva udesno
Ovo je jednostavan opis danas najčešće korištene direktne ekstruzije. Indirektno istiskivanje je sličan postupak, ali postoje neke vrlo važne razlike.
U procesu indirektne ekstruzije. Matrica je instalirana na šuplju šipku za ekstrudiranje, tako da je matrica pritisnuta prema nepomičnoj aluminijskoj šipki, prisiljavajući aluminijsku leguru da istiskuje prema šupljim šipkama za ekstrudiranje kroz matricu.
U stvari, postupak istiskivanja sličan je istiskivanju zubne paste. Kada se pritisak pritisne na zatvoreni kraj zubne paste, cilindrična zubna pasta istiskuje se kroz kružni otvor.
Ako je otvor ravan, iscijeđena pasta za zube izlazi kao vrpca.
Naravno, složeni oblici mogu se istisnuti i na otvorima istog oblika. Na primjer, proizvođači kolača koriste cijevi posebno oblikovane za cijeđenje sladoleda kako bi napravili sve vrste ukrasa.
Iako ne možete napraviti puno korisnih proizvoda s pastom za zube ili sladoledom, prstima ne možete cijediti aluminij u cijevi.
Ali možete upotrijebiti moćnu hidrauličku prešu za istiskivanje aluminija iz zadanog oblika kalupa za proizvodnju širokog spektra korisnih proizvoda gotovo bilo kojeg oblika.
Slika ispod (lijevo) prikazuje prvi dio ekstrudera na početku ekstruzije. (desno)
Bar
Aluminijumska šipka je slijepa ploča postupka ekstruzije. Aluminijumska šipka koja se koristi za istiskivanje može biti čvrsta ili šuplja, obično cilindrična, a dužina se određuje pomoću cijevi za istiskivanje.
Aluminijske šipke obično se formiraju lijevanjem ili kovanjem ili kovanjem u prahu. Obično se izrađuju piljenjem šipki od legure aluminija s dobrim sastavom legura.
Legure aluminija obično se sastoje od više metalnih elemenata. Ekstrudirane legure aluminijuma sastoje se od elemenata u tragovima (obično ne više od 5%) (poput bakra, magnezijuma, silicija, mangana ili cinka) koji poboljšavaju svojstva čistog aluminijuma i utječu na postupak istiskivanja.
Dužina aluminijumske šipke varira od proizvođača do proizvođača, što se određuje konačnom potrebnom dužinom, odnosom istiskivanja, dužinom ispuštanja i dopuštanjem istiskivanja.
Standardne dužine se obično kreću od 26 inča (660 mm) do 72 inča (1830 mm). Vanjski promjeri se kreću od 76 inča do 838 mm, od 155 inča do 228 mm.
Postupak direktne ekstruzije
[gredica] [grejna peć] [ekstruzijska preša sa matricom] pila [strecher] [starenje]
Dijagram ilustrira osnovne korake istiskivanja aluminijumske šipke
Kada se utvrdi konačni oblik proizvoda, odabire se odgovarajuća legura aluminija, završava se izrada ekstruzijskog kalupa i završava priprema za stvarni postupak ekstrudiranja.
Zatim zagrijte aluminijumsku šipku i alat za istiskivanje. Tijekom postupka istiskivanja aluminijumska šipka je čvrsta, ali je u peći omekšala.
Tačka topljenja legure aluminija je oko 660 ℃. Tipična temperatura zagrijavanja u procesu ekstruzije uglavnom je veća od 375 ℃ i može biti i do 500 ℃, ovisno o stanju ekstruzije metala.
Stvarni postupak istiskivanja započinje kada štap za istiskivanje počne vršiti pritisak na aluminijumsku šipku u kalupu.
Različite hidraulične preše dizajnirane su za istiskivanje od 100 tona do 15 000 tona. Ovaj pritisak istiskivanja određuje veličinu istiskivanja proizvedenog ekstruzijskom mašinom.
Ekstrudirane specifikacije proizvoda označene su maksimalnom veličinom poprečnog presjeka proizvoda, ponekad i obodnim prečnikom proizvoda.
Kada je istiskivanje tek počelo, aluminijumska šipka se podvrgava reakcijskoj sili kalupa i postaje kraća i gušća, sve dok širenje aluminijumske šipke nije ograničeno stijenkom cijevi kalupa;
Tada, dok pritisak nastavlja rasti, mekani (još uvijek čvrsti) metal nema gdje teći i počinje se istiskivati iz rupe za oblikovanje kalupa na drugi kraj kalupa, formirajući profil.
Otprilike 10% aluminijumske šipke (uključujući i oblogu od aluminijumske šipke) ostaje u cijevi kalupa, proizvod za istiskivanje se odsječe iz kalupa, a preostali metal u bačvi kalupa očisti i reciklira. Nakon što proizvod napusti kalup, sljedeći postupak je da se vrući ekstrudirani proizvod kalje, obrađuje i stari.
Kada se zagrijani aluminij istisne iz kalupa kroz cilindar kalupa, metal u sredini aluminijumske šipke teče brže od ruba. Kako pokazuje crna traka na ilustraciji, metal oko rubova ostaje za recikliranje kao ostatak.
Brzina istiskivanja ovisi o leguri koja se istiskuje i obliku izlazne rupe za matricu. Korištenje tvrde legure za istiskivanje složenih oblika materijala može biti sporo do 1-2 metra u minuti. Kod mekanih legura jednostavni se oblici mogu stisnuti na 180 stopa u minuti ili više.
Dužina proizvoda za ekstrudiranje ovisi o aluminijumskoj šipci i izlaznoj rupi kalupa. Kontinuiranim istiskivanjem može se dobiti proizvod dugačak do 200 stopa. Najnovije ekstrudiranje kalupa, kada ekstrudirani proizvod napusti ekstruder, postavlja se na klizač (ekvivalentno transportnoj traci);
Prema različitim legurama, istiskivanje iz načina hlađenja proizvoda: podijeljeno je na prirodno hlađenje, zračno ili vodeno hlađenje, ali kaljenje. Ovo je ključni korak za osiguravanje metalografskih svojstava proizvoda nakon starenja. Ekstrudirani proizvod se zatim prenosi u hladan krevet.
Ispravite se
Nakon gašenja (hlađenja), ekstrudirani proizvod se ispravlja i ispravlja pomoću nosila ili ispravljača (istezanje je također klasificirano kao hladno obrađivanje nakon ekstrudiranja). Napokon, proizvod se prenosi u mašinu za piljenje pomoću transportne naprave.
Piljenje
Tipično piljenje gotovog proizvoda je piljenje proizvoda na određenu komercijalnu dužinu. Kružne pile su danas najčešće korištene, poput rotacionih pila koje uspravno režu duge komade istisnutog materijala.
Tu su i pile izrezane s vrha profila (kao što je električna mitra pila). Također koristan stol za pile, stol za pile je s listom diska odozdo prema gore za rezanje proizvoda, a zatim list pile natrag na dno tablice za sljedeći ciklus.
Tipična gotova kružna pila je promjera 16-20 inča i ima više od 100 karbidnih zubaca. Listovi velike pile koriste se za ekstrudere velikog promjera.
Samopodmazujuća mašina za piljenje opremljena je sistemom koji dovodi mazivo do pila kako bi se osigurala optimalna efikasnost piljenja i površina pile.
Automatska preša drži dijelove na mjestu za piljenje, a ostaci od piljenja sakupljaju se za recikliranje.
Starenje:
Neki ekstrudirani proizvodi zahtijevaju starenje da bi postigli optimalnu čvrstoću, pa se to naziva i starenjem. Prirodno starenje izvodi se na sobnoj temperaturi. Umjetno starenje provodi se u peći za starenje. Tehnički se to naziva toplotnom obradom s intenzivnom oborinom.
Kada se profil istisne iz ekstrudera, profil postaje polučvrst. Ali ubrzo postaje čvrst kada se hladi ili hladi (bilo da se hladi zrakom ili vodom).
Ne toplotno tretirane legure aluminijuma (kao što su legure aluminijuma sa dodatkom magnezijuma ili mangana) ojačane su prirodnim starenjem i hladnim radom. Termički obrađena aluminijumska legura (poput legure aluminijuma sa bakrom, cinkom, magnezijumom i silicijumom) može dobiti bolju čvrstoću i tvrdoću utjecajem na toplotnu obradu metalografske strukture legure.
Uz to, starenjem se čestice ojačane faze ravnomjerno razdvajaju kako bi se postigla maksimalna granica popuštanja, tvrdoće i elastičnosti posebne legure.
Bales
Bez obzira radi li se o peći za starenje ili o starenju na sobnoj temperaturi, nakon punog starenja, profil se prenosi u radionicu za površinsku obradu ili duboku obradu ili u bale spremne za transport do kupca.
Ljudi takođe pitaju
Vrijeme objavljivanja: ožujak 20-2020