788

اکستروژن پروفیل آلومینیوم

extrusion aluminum ، extruded ، aluminum extrusion process

شکل دادن فلزاتی از قبیل آلومینیوم فرآیند مشخصی است که بوسیله نیروی هیدرولیکی با فشار وارد قالب می گردد و به عنوان محصولات اکسترودی در شکلهای متفاوت از قالب خارج می گردد. پرسهای اکستروژن در اندازه های معینی ساخته می شوند و اندازه آنها ارتباط مستقیم با اندازه شمشی دارد که باید اکسترود شود.
مهمترین مراحل در فرآیند اکستروژن :

۱ – بیلت(شمش) باید به دمای ۴۲۶-۴۹۶ درجه سانتیگراد رساند.

۲ – بعد از رسانیدن بیلت به دمای مورد نظر آنرا توسط لودر به داخل رام رانده و بیلت را بوسیله دوده یا چربی مخصوص چرب می کنند تا از چسبیدن بیلت به قالب جلوگیری شود ونیز نقش روان کننده را ایفا می کند.

۳ – سپس بیلت به کرایدل انتقال داده می شود.

۴ – رام با فشار بیلت رابه جلو می راندتا اینکه بیلت وارد کانتینر شود.

۵ – سپس فشار ادامه پیدا کرده و بیلت از قالب گذشته و رفته رفته کوچکتر شده تا اینکه به انتهای کانینر می رسد هنگام عبور آلومینیوم از قالب، از اطراف قالب نیتروژن مایع عبور داده می شود که باعث افزایش طول عمر و دوام قالب می شود.

۶ – در نتیجه فشار بیلت از قالب عبور کرده و شکل قالب را به خود می گیرد.

۷ – هنگامی که مواد اکسترودی از پرس خارج کی شود درجه حرارت مطلوب توسط سنسورهای نصب شده در پرس کنترل و تنظیم می گردد. هدف اصلی از دانستن درجه حرارت انجام عملیات اکسترود با حداکثر سرعت می باشد. مقدار حرارت خروجی اکستروژن بستگی به آلیاژ آلومینیوم است. و برای مثال حرارت آلیاژهای ۶۰۶۳A ،۶۴۶۳ ،۶۰۶۳،۶۱۰۱ برابر حداقل ۴۹۸ درجه سانتی گراد وآلیاژهای ۶۰۰۵A ،۶۰۶۱ برابر حداقل ۵۱۰ درجه سانتی گراد است .

۸ – تمامی بیلت در عملیات اکستروژن استفاده نمی شود و ر آخر پوسته ای به صورت اکسید باقی می ماند که بیلت را برداشته و بیلت دیگری بارگذاری شده و این پروسه همچنان تکرار می شود .

۹ – هنگامی که محصول به طول دلخواه رسید توسط اره بریده می شود.

۱۰ – محصول پس از برش به میز خنک کننده منتقل می شود.

۱۱ – بعد از خنک شدن محصولات آنها را به روی میز مخصوصی(استریج) هدایت می کنند که در این مرحله آنها را تابگیری می کنند که باعث می شود که پروفیلها به صورت صاف و یکنواخت طبق استاندارد های مورد نظر در آیند .

۱۲ – سپس پروفیلها رادر اندازه های استاندارد (یا سفارش داده شده) برش می دهند
اکستروژن (Extrusion) یا خروجکاری روشی نسبتاً جدید برای فلزکاری است که به فشردن مواد در یک محفظه بسته اطلاق می شود. اکستروژن تجاری لوله های سربی از اوایل قرن نوزدهم آغاز شد، و تنها در اواخر این قرن بود که اکستروژن برنج نیز میسر شد. دلیل اصلی این تأخیر نیاز به فشار های بالا بود که امکان تولید آن وجود نداشت. این کمبود سرانجام از طریق گرم کردن شمشال‌ ( بیلت ) ها تا دمای بالا، به منظور کاهش استحکام تسلیم آن‌ ها، رفع شد. اما با این کار مسئله جدیدی به‌ وجود آمد و آن تهیه محفظه‌ های شمشال برای فشار های اکستروژن بود که توان مقاومت در برابر دما و فشار بالا را به‌طور همزمان داشته باشد.
فرآیند اکستروژن به چهار طریق صورت می گیرد:
۱ – اکستروژن مستقیم
۲ – اکستروژن معکوس
۳ – اکستروژن پیرسینک
۴ – اکستروژن کانفرم
در سال‌ های اخیر اکستروژن سرد که هم‌اکنون با استفاده از روش ضربه‌ای حتی برای فولاد ها نیز امکان‌پذیر است توجه زیادی را به خود جلب کرده است. ممکن است در محصول نهایی اختلاف مقطع زیادی ایجاد شده باشد، مثلاً در ساخت یک لوله با فلانج کلفت در یک مرحله عملیات. خواص مکانیکی محصولات اکستروژن سرد بسیار خوب است.
در کلیه عملیات اکستروژن کار اضافی چشم‌گیری وجود دارد. راه‌حل‌ های کرنش صفحه‌ای فقط در مورد قسمت کوچکی از مسائل واقعی اکستروژن به‌کار می‌رود، اما نوع رابطه حاصل از میدان‌ های خط لغزش را می‌توان برای اکستروژن میلگرد نیز مورد استفاده قرار داد.

P: فشار لازم برای اکستروژن

Y: تنش تسلیم ماده اکسترود شده

Ab : سطح مقطع ورودی

Aa : سطح مقطع خروجی
برای محاسبات بار، بسیاری از قطعات اکستروژن شده را می‌توان تقریباً مشابه تسمه‌ های تخت یا میله‌ های گرد، دانست. الگو های سیلانی که توسط میدان‌ های خط لغزش تخمین زده شده‌اند نیز بسیار شبیه الگو های عملی در هر دو مورد تسمه تخت و میلگرد هستند. نظریه کران بالایی به مقدار قابل ملاحظه‌ای برای انواع گوناگون اکستروژن به‌کار می‌رود. مانند عمل کشیدن، در این مورد نیز یک زاویه بهینه برای هر گروه از پارامتر های مفروض اکستروژن وجود دارد، اما معین نبودن نقش اصطکاک باعث می‌شود که تخمین این زاویه برای اکستروژن از دقت کمتری برخوردار باشد. اما، امکان دارد که بدون آن که افزایش شدیدی در فشار پدید آید از این مقادیر زاویه بهینه قالب دور شد، و عوامل دیگری از قبیل مواد روانکار در گزینش زاویه قالب نقش عمده را بازی کنند.