اکستروژن آلومینیوم

اکستروژن آلومینیوم (یا اکستروژن آلومینیوم) یک فرآیند قالب ریزی صنعتی برای تولید پروفیل های طولانی آلومینیوم از مقطع ثابت است. آلومینیوم به معنی هر دو درجه آلومینیوم غیر آلیاژ و آلیاژهای آلومینیوم است.

در زیر مختصری از روند اکستروژن آلومینیوم ارائه شده است. برای آشنایی اولیه پرسنل فنی صنعت مطبوعات با این فناوری در نظر گرفته شده است ، همچنین ممکن است به عنوان اطلاعاتی برای مدیریت و پرسنل پشتیبانی باشد.

مطبوعات اکستروژن

میله های استوانه ای آلومینیومی – بلوک ها – با یک یا چند سوراخ از طریق قالب گرم می شوند و برای بدست آوردن نمایه ای با سطح مقطع مشخص ، فشار می یابند. متداول ترین نوع فشار ، فشار مستقیم است ، هنگامی که مهر پرس مطبوعات ، شمش آلومینیوم را از طریق یک پایه ثابت (ثابت) فشار می دهد. بیشتر پرس برای این فناوری پرس هیدرولیک افقی است. عملکرد مطبوعات بستگی به اندازه دیزل های مورد استفاده دارد که می تواند قطر آن از 100 تا 1000 میلی متر باشد. برای اکثر محصولات آلومینیومی اکسترود شده از ماتریس هایی با قطر 175 تا 250 میلی متر استفاده می شود. پرسهای اکستروژن با نیرویی بین 1500 تا 2000 تن برای قالبهای این قطر مورد نیاز است.

فشار مستقیم

نمودار مطبوعات معمولی برای اکستروژن مستقیم آلومینیوم در شکل 1 نشان داده شده است.

1 – تمبر مطبوعات؛ 2 – واشر پرس؛ 3 – ظرف؛ 4 – فیدر؛ 5 – ماتریس؛ 6 – روکش؛
7 – تقویت کننده؛ 8 – دارنده ماتریس؛ 9 – نگهدارنده مجموعه ماتریس

شکل 1 – نمودار اکستروژن مستقیم آلومینیوم [1]

قوچ (1) نیرو را از سیلندر اصلی پرس اکستروژن به یک شمش آلومینیوم که در داخل کانتینر قرار دارد انتقال می دهد (3).واشر پرس فلزی روی قوچ (2) نصب شده است. واشر مطبوعات با فاصله بسیار کمی وارد ظرف می شود ، که از بیرون آمدن آلومینیوم (با رنگ سیاه) در داخل محفظه جلوگیری می کند. ماتریس (5) بخشی از مجموعه ماتریس است که از فولادهای ابزار مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است. روکش (6) ، تقویت کننده (حلقه پشتیبانی) (7) و نگهدارنده قالب (8) و نگهدارنده قالب (9) از قالب تحت تأثیر نیروی فشار دهنده پشتیبانی می کنند. یک فیدر (4) می تواند در جلوی قالب نصب شود تا جریان آلومینیوم از داخل ظرف به قسمت وسیع تری از قالب گسترش یابد.

فشار دادن بدون روغن کاری

از آنجا که از روان کننده برای فشار مستقیم آلومینیوم استفاده نمی شود ، لایه بیرونی قطعه کار تحت تأثیر اصطکاک در برابر دیواره ظرف قطع می شود. این تأثیر مثبتی بر کیفیت محصولات آلومینیومی اکسترود شده دارد. واقعیت این است که لایه بیرونی سطل های چدنی از مقدار زیادی ذرات بین فلز حاوی آهن و ذرات Mg ₂ Si برخوردار است . این آلاینده ها می توانند منبع نقص سطحی روی محصول آلومینیومی اکسترود شده نهایی باشند. با فشار دادن مستقیم و بدون روانکاری ، در انتهای قطعه کار جمع می شوند.

باقیمانده و درز جوش عرضی را فشار دهید

این قسمت از قطعه کار ، که به آن مانده مطبوعات گفته می شود ، قبل از بارگیری قطعه جدید در مطبوعات قطع می شود. در جریان سکته مغزی بعدی کار پرس ، آلومینیوم حاصل از بیل تحت تأثیر فشار زیاد و درجه حرارت زیاد از بیل قبلی که به عنوان ماتریس باقی مانده است به آلومینیوم جوش داده می شود. این یک محصول آلومینیومی اکسترود شده مداوم را ایجاد می کند. محل جوش دو خلال مجاور به یک درز جوشکاری عرضی گفته می شود. از آنجا که در نزدیکی این جوش ، پروفیل از خواص مکانیکی و همچنین ظاهر نامطبوع آن کم شده است ، معمولاً برش داده می شود و برای بازسازی ارسال می شود.

گرم کردن قطعه کار و فشار دادن ابزار

قبل از بارگیری در مطبوعات ، بسته بندی آلومینیوم بسته به آلیاژ تا 400-500 ºС گرم می شود. این فرآیند تغییر شکل را تسهیل می کند و سخت شدن کرنش آلومینیوم را به حداقل می رساند. بیل گرم شده در حالت پلاستیک (اما نه در مایع) قرار دارد. ظرف و ماتریس نیز از قبل گرم می شوند تا از سخت شدن قطعه کار جلوگیری شود. ابعاد سوراخ قالب کمی بزرگتر از ابعاد سطح مقطع پروفیل اکسترود شده تمام شده است ، زیرا هنگام خنک شدن ، آلومینیوم بیشتر از فولاد ابزاری که از آن ساخته می شود خرد می شود.

انواع ماتریس

پرکاربردترین انواع ماتریس برای اکستروژن آلومینیوم ، ماتریس های مسطح (مداوم) و ماتریس “Porthol” هستند. قالبهای مسطح فقط از یک دیسک مسطح فولادی تشکیل شده اند و برای فشار دادن پروفیل های جامد استفاده می شوند (شکل 2 (a)). ماتریس های پورتول از دو بخش تشکیل شده است ، یک دیسک ماتریکس و یک قسمت مندرال. این به شما اجازه می دهد تا پروفایل های توخالی (شکل 2 (ب)) و پروفایل های نیمه توخالی (شکل 2 (c)) را بیرون بزنید. دیسک های هر دو نوع می توانند چندین کانال فشار دهنده داشته باشند ، به طوری که می توان چندین پروفایل یکسان را هم‌زمان فشار داد.

a – مشخصات جامد؛ b – پروفایل توخالی؛ ج – نیمرخ نیم پروفایل

شکل 2 – سه نوع پروفیل اکسترود شده [1]

ماتریس تخت

یک ماتریس مسطح (جامد) در شکل 3 نشان داده شده است. مهمترین ویژگی یک ماتریس مسطح عبارتند از:

• prechamber (1) ، جیب جلوی کمربند کار؛ در صورت لزوم اعمال شود؛
• کمربند کار (2)؛
• گسترش قسمت خروجی (3).

شکل 3 – ماتریس تخت (جامد) [1]

کمربند کار بخشی از ماتریس است که بر روی آن آلومینیوم شکل نهایی خود را می گیرد. کمربند کار از کل ضخامت قالب عبور نمی کند ، اما طول آن 15 میلی متر یا کمتر است. این امر برای به حداقل رساندن فشار فشار لازم است.

عملکرد بخش خروجی در حال گسترش از ماتریس ارائه پشتیبانی لازم از قدرت به کمربند کار است ، اما بدون تماس با آلومینیوم که از ماتریس بیرون می آید. برای این کار ، دیوارهای قسمت خروجی با زاویه ای در حدود 5º حرکت می کنند و علاوه بر این ، معمولاً بلافاصله پشت کمربند کار مقداری لبه دارد.

عملکرد جیب مخصوص ،  prechamber ، محافظت از کمربند کار “شکننده” در هنگام آسیب رساندن باقیمانده مطبوعات و همچنین ترویج جوش بقیه قطعه کار در قالب با قطعه کار بعدی است. علاوه بر این ، prechamber به عنوان ابزاری برای کنترل جریان آلومینیوم استفاده می شود.

ماتریس “پورتول”

شکل 4 ماتریس “پرسول” را نشان می دهد. همانطور که قبلاً نیز گفته شد ، از دو بخش تشکیل شده است ، یک دیسک ماتریس (a) و یک قسمت باند (b).

شکل 4 – ماتریس “Portocol” [1]

ممبر ممکن است دارای یک یا چند تخته سنگ (1) با کمربندهای کار باشد که کانتور داخلی نمایه آلومینیوم را تشکیل می دهد.ماندارها از طریق پل ها به بدنه مندرج متصل می شوند (2). جریانهای آلومینیومی در اطراف این پل ها از طریق درگاه های خوراک (پورت) (3) جریان می یابند و مجدداً در محفظه های جوشکاری (4) به یکدیگر متصل می شوند. شکل گیری نهایی پروفیل به طور همزمان روی کمربندهای کاری مندرال و دیسک ماتریس صورت می گیرد