Postupak ekstruzije aluminija
Postupak ekstrudiranja aluminijeve legure zapravo započinje dizajnom proizvoda, jer se dizajn proizvoda temelji na danim zahtjevima upotrebe, koji određuju mnoge konačne parametre proizvoda. Kao što su izvedbe mehaničke obrade proizvoda, izvedba površinske obrade i uporaba zahtjeva zaštite okoliša , ta svojstva i zahtjevi zapravo određuju izbor ekstrudirane legure aluminija.
Međutim, svojstva ekstrudiranog aluminija određena su dizajnerskim oblikom proizvoda. Oblik proizvoda određuje oblik kalupa za ekstrudiranje.
Jednom kad se riješi problem dizajna, praktični postupak istiskivanja započinje ekstrudiranje odljevkom u aluminijskoj šipci, aluminijska odljevna šipka mora se zagrijati prije istiskivanja da bi omekšala, grijaće šipke za zagrijavanje dobrih aluminijskih šipki stavljaju se u cijev ekstrudera unutra, a zatim snažni hidraulični cilindar koji gura ekstruzijsku šipku, prednji kraj ekstruzijske šipke ima tlačni jastučić, poput zagrijane meke aluminijske legure u lažnom bloku pod jakim pritiskom iz kalupa za precizno oblikovanje ekstruzijskog kalupa.
Tome 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 izravne ekstruzije. Neizravna ekstruzija sličan je postupak, ali postoje neke vrlo važne razlike.
U procesu neizravnog istiskivanja. Matrica je instalirana na šuplju šipku za ekstrudiranje, tako da je matrica pritisnuta prema nepomičnom aluminijskom blanku, prisiljavajući aluminijsku leguru da istiskuje prema šupljini šipki za ekstrudiranje kroz matricu.
Zapravo je postupak istiskivanja sličan istiskivanju zubne paste. Kada se pritisak pritisne na zatvoreni kraj zubne paste, cilindrična zubna pasta istiskuje se kroz kružni otvor.
Ako je otvor ravan, istisnuta pasta za zube izlazi kao vrpca.
Naravno, složeni oblici također se mogu istisnuti 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 snažnu hidrauličku prešu za istiskivanje aluminija iz zadanog oblika kalupa za proizvodnju širokog spektra korisnih proizvoda gotovo bilo kojeg oblika.
Slika dolje (lijevo) prikazuje prvi odjeljak ekstrudera na početku istiskivanja. (pravo)
Bar
Aluminijska šipka je slijepa ploča postupka istiskivanja. Aluminijska šipka koja se koristi za istiskivanje može biti čvrsta ili šuplja, obično cilindrična, a duljina joj se određuje pomoću cijevi za istiskivanje.
Aluminijske šipke obično se oblikuju lijevanjem ili kovanjem ili kovanjem u prahu. Obično se izrađuju piljenjem šipki od legure aluminija s dobrim sastavom legura.
Aluminijske legure obično se sastoje od više metalnih elemenata. Ekstrudirane legure aluminija sastoje se od elemenata u tragovima (obično ne više od 5%) (poput bakra, magnezija, silicija, mangana ili cinka) koji poboljšavaju svojstva čistog aluminija i utječu na postupak istiskivanja.
Duljina aluminijske šipke varira od proizvođača do proizvođača, što se određuje konačnom potrebnom duljinom, omjerom istiskivanja, duljinom ispuštanja i dopuštanjem istiskivanja.
Standardne duljine uglavnom se kreću od 26 inča (660 mm) do 72 inča (1830 mm). Vanjski se promjeri kreću od 76 inča do 838 mm, od 155 inča do 228 mm.
Postupak izravne ekstruzije
[gredica] [grijaća peć] [ekstruzijska preša s matricom] pila [strecher] [starenje]
Dijagram ilustrira osnovne korake istiskivanja aluminijske šipke
Kada se utvrdi konačni oblik proizvoda, odabire se odgovarajuća aluminijska legura, dovršava se izrada ekstruzijskog kalupa i završava priprema za stvarni postupak ekstrudiranja.
Zatim zagrijte aluminijsku šipku i alat za istiskivanje. Tijekom postupka istiskivanja aluminijska šipka je čvrsta, ali je u peći omekšala.
Točka topljenja aluminijeve legure je oko 660 ° C. Tipična temperatura zagrijavanja u procesu ekstruzije uglavnom je veća od 375 ° C, a može biti i do 500 ° C, ovisno o stanju ekstruzije metala.
Stvarni postupak istiskivanja započinje kada ekstruzijska šipka počne vršiti pritisak na aluminijsku šipku u kalupu.
Različite hidrauličke preše dizajnirane su za istiskivanje od 100 tona do 15 000 tona. Ovaj tlak istiskivanja određuje veličinu istiskivanja proizvedenog ekstruzijskim strojem.
Ekstrudirane specifikacije proizvoda označene su maksimalnom veličinom presjeka proizvoda, ponekad i obodnim promjerom proizvoda.
Kada je istiskivanje tek započelo, aluminijska šipka se podvrgava reakcijskoj sili kalupa i postaje kraća i deblji, sve dok širenje aluminijske šipke nije ograničeno stijenkom cijevi kalupa;
Tada, kako tlak nastavlja rasti, mekani (još uvijek čvrsti) metal nema mjesto za protok i počinje se istiskivati iz rupe za oblikovanje kalupa na drugi kraj kalupa, tvoreći profil.
Otprilike 10% aluminijske šipke (uključujući i oblogu aluminijske šipke) ostaje u cijevi kalupa, proizvod za istiskivanje se izreže 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 središtu aluminijske 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 kalupa. Korištenje tvrde legure za istiskivanje složenih oblika materijala može biti sporo do 1-2 metra u minuti. S mekanim legurama jednostavni se oblici mogu stisnuti na 180 stopa u minuti ili više.
Duljina proizvoda za istiskivanje ovisi o aluminijskoj šipki i izlaznoj rupi kalupa. Kontinuiranim istiskivanjem može se dobiti proizvod dug do 200 stopa. Najnovije istiskivanje kalupa, kada istisnuti 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 odležavanja. Ekstrudirani proizvod se zatim prenosi u hladan krevet.
Ispraviti
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 stroj za piljenje pomoću transportne naprave.
Piljenje
Tipično piljenje gotovih proizvoda je piljenje proizvoda na određenu komercijalnu duljinu. Kružne pile danas su najčešće korištene, poput rotacijskih 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 promjera je 16-20 inča i ima više od 100 karbidnih zubaca. Listovi velike pile koriste se za ekstrudere velikog promjera.
Stroj za samopodmazivanje pile opremljen je sustavom koji dovodi mazivo do pila kako bi se osigurala optimalna učinkovitost piljenja i površine 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 oborinska intenzivna faza toplinske obrade.
Kad se profil istisne iz ekstrudera, profil postaje polučvrst, ali ubrzo postaje čvrst kada se hladi ili gasi (bilo da se hladi zrakom ili vodom).
Ne toplotno obrađene aluminijske legure (poput aluminijskih legura s dodanim magnezijem ili manganom) ojačavaju se prirodnim starenjem i hladnim radom. Aluminijska legura koja se obrađuje toplinom (poput legure aluminija s bakrom, cinkom, magnezijem i silicijem) može postići bolju čvrstoću i tvrdoću utjecajem na toplinsku obradu metalografske strukture legure.
Uz to, starenjem se čestice ojačane faze ravnomjerno odvajaju kako bi se postigla maksimalna granica popuštanja, tvrdoće i elastičnosti posebne legure.
Bales
Bez obzira radi li starenje peći ili na sobnoj temperaturi, nakon punog starenja, profil se prebacuje u radionicu za površinsku obradu ili duboku obradu ili u bale spremne za transport do kupca.
Ljudi također pitaju
Vrijeme objavljivanja: ožujak 20-2020