اکستروژن آلومینیوم چگونه کار می کند؟

فرآیند اکستروژن آلومینیوم

روند اکستروژن آلیاژ آلومینیوم در واقع با طراحی محصول آغاز می شود ، زیرا طراحی محصول بر اساس الزامات استفاده داده شده است ، که بسیاری از پارامترهای نهایی محصول را تعیین می کند. مانند عملکرد پردازش مکانیکی محصول ، عملکرد تصفیه سطح و استفاده از الزامات زیست محیطی ، این خصوصیات و الزامات در واقع انتخاب آلیاژ آلومینیوم اکسترود شده را تعیین می کند.

با این حال ، ویژگی های آلومینیوم اکسترود شده توسط شکل طراحی محصول تعیین می شود. شکل محصول شکل قالب اکستروژن را تعیین می کند.

پس از حل مشکل طراحی ، روند اکستروژن عملی در حال شروع ریخته گری اکستروژن در میله آلومینیوم است ، میله ریخته گری آلومینیوم باید قبل از اکستروژن گرم شود تا نرم شود ، میله های ریخته گری آلومینیوم خوب شمش شنگ را در بشکه اکسترودر قرار می دهیم ، و سپس توسط بالا سیلندر هیدرولیک فشار میله اکستروژن ، انتهای میله اکستروژن دارای یک پد فشار است ، مانند آلیاژ آلومینیوم نرم گرم در بلوک ساختگی تحت فشار قوی از قالب قالب قالب اکستروژن قالب دقیق.

این چیزی است که قالب برای آن استفاده می کند: شکل محصول مورد نیاز برای تولید.

Schematic diagram of a typical horizontal hydraulic extruder

تصویر: نمودار شماتیک اکسترودر هیدرولیک افقی معمولی است

جهت اکستروژن از چپ به راست است

این یک توصیف ساده از اکستروژن مستقیم است که امروزه بیشتر استفاده می شود. اکستروژن غیرمستقیم فرآیندی مشابه است ، اما تفاوتهای بسیار مهمی وجود دارد.

در فرآیند اکستروژن غیرمستقیم. قالب بر روی میله اکستروژن توخالی نصب می شود ، به طوری که قالب به سمت خالی میله آلومینیوم غیر متحرک فشار داده می شود و آلیاژ آلومینیوم را مجبور می کند تا از طریق قالب به سمت میله اکستروژن توخالی خارج شود.

در واقع فرآیند اکستروژن مانند فشردن خمیر دندان است. وقتی فشار به انتهای بسته شده خمیردندان وارد می شود ، خمیر دندان استوانه ای از طریق شکاف دایره ای فشرده می شود.

اگر دهانه صاف باشد ، خمیر دندان فشرده به صورت روبان خارج می شود.

البته ، اشکال پیچیده را می توان در دهانه های همان شکل نیز فشرده کرد. به عنوان مثال ، سازندگان کیک از لوله های مخصوص شکل برای بستن بستنی استفاده می کنند تا انواع ورقه ها را ایجاد کنند.

در حالی که نمی توانید بسیاری از محصولات مفید را با خمیر دندان یا بستنی درست کنید ، اما نمی توانید با انگشتان خود آلومینیوم را به لوله ها فشار دهید.

اما شما می توانید از یک پرس هیدرولیکی قدرتمند برای بیرون ریختن آلومینیوم از یک شکل مشخص قالب استفاده کنید تا محصولات متنوعی از تقریباً هر شکل را تولید کنید.

شکل زیر (سمت چپ) اولین بخش اکسترودر را در ابتدای اکستروژن نشان می دهد. (درست)

aluminum extrusion profiles

میله

میله آلومینیوم جای خالی فرآیند اکستروژن است. میله آلومینیوم مورد استفاده برای اکستروژن می تواند جامد یا توخالی ، معمولاً استوانه ای باشد و طول آن توسط لوله اکستروژن تعیین می شود.

میله های آلومینیوم معمولاً با ریخته گری یا جعل یا جعل پودر تشکیل می شوند. این معمولاً با اره میله های آلیاژ آلومینیوم با ترکیب آلیاژ خوب ساخته می شود.

آلیاژهای آلومینیوم معمولاً از بیش از یک عنصر فلزی تشکیل شده اند. آلیاژهای آلومینیوم اکسترود شده از عناصر کمیاب (معمولاً بیش از 5٪) (مانند مس ، منیزیم ، سیلیکون ، منگنز یا روی) تشکیل شده اند که خواص آلومینیوم خالص را بهبود بخشیده و روند اکستروژن را تحت تأثیر قرار می دهند.

طول میله آلومینیوم از سازنده به سازنده دیگر متفاوت است که توسط طول نهایی مورد نیاز ، نسبت اکستروژن ، طول تخلیه و میزان اکستروژن تعیین می شود.

طول استاندارد معمولاً از 26 اینچ (660 میلی متر) تا 72 اینچ (1830 میلی متر) است. قطرهای خارج از 3 اینچ (76 میلی متر) تا 33 اینچ (838 میلی متر) ، 6 اینچ (155 میلی متر) تا 9 اینچ (228 میلی متر) است.

فرآیند اکستروژن مستقیم

[شمش] [کوره گرمایش] [پرس اکستروژن با قالب] اره [برچسب] [پیر شدن بیش از حد]

نمودار مراحل اساسی اکسترود کردن یک میله آلومینیوم را نشان می دهد

 

Direct extrusion process

هنگامی که شکل محصول نهایی تعیین می شود ، آلیاژ آلومینیوم مناسب انتخاب می شود ، ساخت قالب اکستروژن به پایان می رسد و آماده سازی برای فرآیند اکستروژن واقعی به پایان می رسد.

سپس میله آلومینیوم و ابزار اکستروژن را از قبل گرم کنید. در طول فرآیند اکستروژن ، میله آلومینیوم جامد است ، اما در کوره نرم شده است.

نقطه ذوب آلیاژ آلومینیوم حدود 660 ℃ است. دمای گرمایی معمول فرآیند اکستروژن معمولاً بیشتر از 375 ℃ است و بسته به شرایط اکستروژن فلز می تواند تا 500 نیز باشد.

فرآیند اکستروژن واقعی از زمانی شروع می شود که میله اکستروژن شروع به فشار آوردن به میله آلومینیوم در شمش می کند.

پرس هیدرولیک مختلف برای فشار دادن از 100 تن تا 15000 تن طراحی شده است. این فشار اکستروژن اندازه اکستروژن تولید شده توسط دستگاه اکستروژن را تعیین می کند.

مشخصات محصول اکسترود شده با حداکثر اندازه سطح مقطع محصول ، گاهی اوقات نیز با قطر محیطی محصول نشان داده می شود.

هنگامی که اکستروژن تازه شروع شده است ، میله آلومینیوم تحت نیروی واکنش قالب قرار می گیرد و کوتاهتر و ضخیم تر می شود ، تا اینکه گسترش میله آلومینیوم توسط دیواره بشکه شمش محدود شود.

سپس ، با افزایش فشار ، فلز نرم (هنوز جامد) جایی برای جریان ندارد و شروع به خارج شدن از سوراخ تشکیل قالب به انتهای قالب و تشکیل پروفیل می کند.

حدود 10٪ از میله آلومینیوم (از جمله پوست میله آلومینیوم) در بشکه شمش باقی مانده است ، محصول اکستروژن از قالب بریده می شود ، و فلز باقیمانده در بشکه شمش تمیز و بازیافت می شود. بعد از اینکه محصول از قالب خارج شد ، فرآیند بعدی این است که محصول اکستروژن گرم خاموش ، ماشینکاری و پیر می شود.

هنگامی که آلومینیوم گرم شده از طریق استوانه شمش از قالب خارج می شود ، فلز در مرکز میله آلومینیوم سریعتر از لبه جریان می یابد. همانطور که نوار سیاه و سفید در تصویر نشان می دهد ، فلز اطراف لبه ها باقی مانده است تا دوباره بازیافت شود یک بازمانده

 

aluminum alloy extrusion

سرعت اکستروژن به فشرده شدن آلیاژ و شکل سوراخ خروجی قالب بستگی دارد. استفاده از آلیاژ سخت برای فشار دادن مواد پیچیده شکل می تواند به آهستگی 1-2 فوت در دقیقه باشد. با آلیاژهای نرم ، اشکال ساده را می توان تا 180 فوت در دقیقه یا بیشتر فشرده کرد.

طول محصول اکستروژن به میله آلومینیوم و سوراخ خروجی قالب بستگی دارد. اکستروژن مداوم می تواند محصولی را به طول 200 فوت تولید کند. آخرین اکستروژن قالب گیری ، هنگامی که محصول اکسترود شده از اکسترودر خارج می شود ، روی لام قرار می گیرد (معادل تسمه نقاله) ؛

با توجه به آلیاژ متفاوت ، اکستروژن از حالت خنک کننده محصول: تقسیم به خنک کننده طبیعی ، خنک کننده هوا یا آب اما خاموش می شود. این یک مرحله کلیدی برای اطمینان از عملکرد متالوگرافی محصول پس از پیری است. محصول اکسترود شده سپس به یک تخت سرد

صاف کردن

پس از خنک سازی (خنک سازی) ، محصول اکسترود شده توسط برانکارد یا صاف کننده صاف و صاف می شود (کشش نیز به عنوان کار سرد پس از اکستروژن طبقه بندی می شود). سرانجام ، محصول توسط دستگاه انتقال به دستگاه اره منتقل می شود.

اره کاری

اره محصول نهایی معمولی اره یک محصول به یک طول تجاری خاص است. اره های دایره ای امروزه بیشترین استفاده را دارند ، مانند اره های چرخشی بازو که قطعات طولانی از مواد اکسترود شده را به صورت عمودی برش می دهند.

همچنین اره هایی از قسمت بالای پروفیل بریده شده اند (مانند اره برقی). همچنین جدول اره ای مفید ، میز اره با تیغ اره دیسک از پایین به بالا برای برش محصول است ، و سپس تیغ اره به پایین جدول برای چرخه بعدی.

قطر اره مدور به پایان رسید معمولی 16-20 اینچ است و بیش از 100 دندان کاربید دارد. از تیغه های اره بزرگ برای اکسترودرهای با قطر بزرگ استفاده می شود.

دستگاه اره خود روانکاری مجهز به سیستمی است که روان کننده را به دندان اره می رساند تا از کارایی مطلوب اره و سطح اره اطمینان حاصل کند.

یک پرس اتوماتیک مقاطع را برای اره در محل نگه می دارد و بقایای اره برای بازیافت جمع می شود.

سالخورده:

برخی از محصولات اکسترود شده برای رسیدن به مقاومت مطلوب به پیری نیاز دارند ، بنابراین پیری نیز نامیده می شود. پیری طبیعی در دمای اتاق انجام می شود. پیری مصنوعی در کوره پیری انجام می شود. از نظر فنی ، عملیات حرارتی فاز فشرده سازی بارش نامیده می شود.

وقتی پروفیل از اکسترودر اکسترود می شود ، پروفیل نیمه جامد می شود. اما خیلی زود جامد یا خنک می شود (چه هوا خنک شود و چه آب خنک شود).

آلیاژهای آلومینیوم غیر حرارتی (مانند آلیاژهای آلومینیوم با منیزیم یا منگنز اضافه شده) با پیر شدن طبیعی و کار با سرما تقویت می شوند. آلیاژ آلومینیوم قابل درمان با گرما (مانند آلیاژ آلومینیوم با مس ، روی ، منیزیم + سیلیکون) می تواند مقاومت و سختی بهتری به دست آورد با تأثیر بر عملیات حرارتی ساختار متالوگرافی آلیاژ.

علاوه بر این ، پیری برای ایجاد ذرات فاز تقویت شده به طور مساوی از هم جدا می شود تا حداکثر مقاومت تسلیم ، سختی و کشش آلیاژ ویژه را بدست آورد.

بیل

چه کوره پیری و چه پیری دمای اتاق ، پس از پیری کامل ، پروفیل به کارگاه تصفیه سطح یا کارگاه فرآوری عمیق یا بسته های آماده برای حمل به مشتری منتقل می شود.

مردم هم می پرسند

چگونه اکستروژن آلومینیوم ایجاد می کنید؟


زمان ارسال: 20-20 مارس