Domov >

Extrúzia

Vytláčanie za tepla je proces tvárnenia kovu na vytvorenie pevného prierezového-profilu tlačením zahriateho kovového bloku cez matricu na požadovaný tvar. Proces vytláčania za horúca sa vykonáva pri teplote nad bodom rekryštalizácie kovov, čo je zvyčajne 50 až 75 % jeho teploty topenia, vďaka čomu je tvárnejší a ľahšie sa deformuje s menšou silou.

Popis

Extrúzia za horúca je schopná vytvoriť zložité prierezy{0}} a bude jednotná po celej dĺžke extrudovaného profilu a dizajn lisovnice, pomer extrúzie, teplota polotovaru, mazanie a rýchlosť extrúzie ovplyvnia kvalitu extrúzie. Ako každý iný proces tvárnenia kovov-, aj tento sa podľa teploty delí na vytláčanie za tepla, za studena a za tepla a proces sa vo všeobecnosti vykonáva pri zvýšených teplotách, aby sa znížila vytláčacia sila a zlepšila sa ťažnosť materiálu. Vytláčanie za studena znamená nižšie výrobné náklady vďaka zníženému plytvaniu surovinami a vysokej rýchlosti výroby.

Extruded Alu Profile

Extrúzia za tepla vs extrúzia za studena

Extrúzia za tepla zahŕňa výrobu obrobku nad jeho rekryštalizačnou teplotou a tento proces môže zlepšiť mechanické vlastnosti obrobku. Počas procesu vytláčania za tepla bude toto spracovanie za tepla tlačiť a prerozdeľovať materiál, čím sa uzatvoria voľné miesta v roztavenom kovovom materiáli. Nečistoty sa preto zvyčajne tvoria aj v pevných inklúziách a distribuujú sa po celej hmote obrobku. Opracovanie za tepla a extrudovaný kov rozbije nepravidelné štruktúry a rekryštalizuje hmotu materiálu do jemnejšej štruktúry tvárneného zrna, a preto sa zlepšia mechanické vlastnosti dielu, ako je odolnosť proti nárazu, ťažnosť a pevnostné charakteristiky. Väčšina kovových extrúzií sa vykonáva na predvalkoch, ktoré už boli zahriate na teplotu nad bodom rekryštalizácie kovov, čo umožňuje veľkú zmenu tvaru. Jednou z hlavných nevýhod spracovania kovov za tepla je oxidácia, ku ktorej dochádza na povrchu obrobku za tepla, čo má za následok tvorbu oxidovej vrstvy na vonkajších povrchoch obrobku. Stupnica môže ovplyvniť povrchovú úpravu a presnosť dielu, ako aj zvýšiť trenie a opotrebovanie na rozhraniach kovov. Vytláčanie za tepla sa zvyčajne volí pre väčšie diely, ktoré vyžadujú veľké zmeny tvaru a zložitejšiu geometriu.

Vytláčanie kovu za studena sa zvyčajne používa na menšie diely, tenší materiál, menej zložité tvary, viac opracovateľné materiály a výrobu diskrétnych výliskov, ktoré pri každej operácii vytvoria jeden diel. Vytláčanie za studena má nasledujúce výhody:

√Nižšie náklady na energiu, tento proces nevyžaduje proces zahrievania.
√Vyššia výrobná rýchlosť
√Žiadna oxidácia a vodný kameň, preto môže produkovať lepšiu kvalitu povrchovej úpravy.
√Väčšia geometrická presnosť
√Lepší účinok na spevnenie kmeňa

Stručne povedané, širšie kovové materiály sú vhodné na extrúziu za tepla, ako je meď, hliník, oceľ a oceľová zliatina, nehrdzavejúca oceľ, olovo a cín atď., A tento proces je vhodnejší pre väčšie veľkosti. Vytláčanie za studena je proces tvárnenia kovu vykonávaný pri izbovej teplote alebo blízko nej, pri ktorom sa kovový polotovar pretláča cez matricu, aby sa vytvoril požadovaný tvar prierezu-. Na rozdiel od extrúzie za tepla sa vykonáva pod teplotou rekryštalizácie materiálu a tento proces je známy aj ako kovanie za studena alebo extrúzia nárazom na výrobu presných dielov s vynikajúcou povrchovou úpravou a zlepšenými mechanickými vlastnosťami. Vytláčanie za studena je veľmi dôležitý proces pre automobilový, stavebný a infraštruktúrny priemysel.

Extrusion Die

Extrúzia procesnou mechanikou

Procesy extrúzie možno definovať aj fyzickým usporiadaním barana, predvalku a matrice a nižšie je klasifikácia topoľa:

√ Priama extrúzia, tiež nazývaná dopredná extrúzia, je najbežnejšou metódou extrúzie. Predvalok sa umiestni do kontajnera a baran ho pretlačí cez stacionárnu matricu umiestnenú na opačnom konci a vytlačená časť tečie v rovnakom smere ako sa pohybuje baranidlo. Tento proces môže spôsobiť značné trenie, keď sa predvalok kĺže po stene kontajnera a normálne je potrebná vyššia sila. Toto extrúzne riešenie môže viesť k nezrovnalostiam v štruktúre zŕn medzi prednou a zadnou stranou produktu v dôsledku nerovnomerného toku materiálu.
√ Nepriama extrúzia, nazývaná aj spätná extrúzia, matrica je namontovaná na samotnom dutom pieste. Keď baran tlačí do stacionárnej nádoby, kov je nútený tiecť dozadu cez matricu v opačnom smere, ako sa pohybuje baranidlo. Tento proces vyžaduje podstatne menšiu silu ako priame vytláčanie, pretože nie je potrebné prekonať žiadne trenie pozdĺž dĺžky nádoby a navyše môže produkovať rovnomernejšiu štruktúru zŕn a konzistentné mechanické vlastnosti. Preto umožňuje výrobu tenších-stenných profilov a je vhodnejší pre zliatiny s vysokou-pevnosťou.

√ Hydrostatická extrúzia, je to špecializovaná forma, kde je predvalok úplne obklopený stlačenou tekutinou vo vnútri kontajnera. Baranidlo natlakuje túto tekutinu, ktorá následne aplikuje rovnomerný tlak na všetky strany predvalku a pretlačí ho cez matricu. Výhodou je, že trenie medzi predvalkom a stenou nádoby je úplne eliminované a sila je ďalej znížená.
√ Nárazová extrúzia, často sa považuje za typ extrúzie za studena, tento proces využíva vysokorýchlostný razník na zasiahnutie kovového polotovaru, ktorý spôsobí jeho plastické prúdenie do lisovnice. Proces sa môže vykonávať dopredu, dozadu alebo kombinovaným spôsobom a môže vytvoriť hotový diel jediným zdvihom lisu. Tento proces tvárnenia kovov sa často používa na výrobu dutých častí s tenkými stenami.

Nižšie je uvedený stručný prehľad rôznych riešení vytláčania:

Porovnanie typov vytláčania
Funkcia	Priama (dopredná) extrúzia	Nepriama (spätná) extrúzia	Hydrostatická extrúzia	Nárazové vytláčanie
Materiálový tok	Rovnaký smer ako baran	Opačný smer barana	Rovnaký smer ako baran	Dopredu, dozadu alebo kombinovane
Trenie	Vysoké trenie medzi predvalkom a stenou kontajnera	Žiadne trenie medzi predvalkom a stenou kontajnera	Žiadne trenie medzi predvalkom a stenou kontajnera; znížené trenie matrice	Závisí od typu dopredu/dozadu, ale spolieha sa na mazanie
Požadovaná sila	Najvyššia v dôsledku trenia	Nižšie ako priame (o 25 – 30 % menej)	Najnižšie kvôli nedostatku trenia a stlačenej kvapaliny	Vysoká nárazová sila počas krátkej doby.
Pohyb predvalkov	Predvalok sa pohybuje vzhľadom na kontajner	Sochor je stacionárny vzhľadom na kontajner.	Sochor sa pohybuje, tlačený tekutinou.	Slimák stojí pred úderom.
Materiálový odpad	Malá časť (tupo) polotovaru nemôže byť vytlačená.	Menej odpadu, pretože zadný koniec je menší alebo žiadny.	Na stenách kontajnera nezostávajú žiadne zvyšky predvalkov.	Veľmi nízky materiálový odpad (takmer-netto{1}}tvaru).
Kvalita produktu	Potenciál pre nejednotnú štruktúru a vlastnosti zŕn-.	Jednotnejšia štruktúra zŕn a konzistentné vlastnosti.	Vynikajúca povrchová úprava a jednotné vlastnosti.	Dobrá povrchová úprava a pevnosť pri spracovaní za studena.
Bežné použitia	Masívne tyče, jednoduché duté tvary, konštrukčné profily.	Duté alebo rúrkové výrobky, -vysokopevné zliatinové profily.	Krehké materiály, zložité tvary,-extrúzie s vysokým pomerom.	Plechovky, tuby, puzdrá na hasiace prístroje, spojovacie prvky.
Zložitosť	Najjednoduchšie nástroje a proces.	Zložitejšie nástroje (dutý baran).	Najkomplexnejšie v dôsledku vysokého-tlaku kvapaliny a tesnenia.	Vyžaduje vysoko{0}}rýchlostné lisy a robustné nástroje.

Proces vytláčania kovov

Tento špeciálny proces tvárnenia kovu je navrhnutý tak, aby vytváral zložité tvary z kovových tyčí prechodom tyče cez matricu a proces je zhrnutý takto:

√ Príprava predvalku, zvyčajne sa predvalok zahrieva na proces vytláčania, čím sa kov stáva tvárnejším a ľahšie tvarovateľným.
√ Tlačenie a tlakovanie roztaveného polotovaru a tlak je vyvíjaný na polotovar proti lisovníkom, ktoré sú opracované s veľkou presnosťou, aby sa zabezpečilo správne uloženie.
√ Po ochladení a vytvrdnutí sa kovový obrobok úplne pretlačí cez matricu a za hodinu sa ochladí a vytvrdne.
√ Rezanie a dimenzovanie, extrudovaný kov sa potom nareže na požadovanú dĺžku.
√ Žíhanie, pre niektoré aplikácie, ako naprmedená prípojnicabude vyžadovať žíhanie pre lepšiu elektrickú vodivosť.

Vo všeobecnosti sú hliník a oceľ bežné kovové materiály vzhľadom na ich pevnosť a tvárnosť a Fabmann nazbieral veľa skúseností v oblasti vytláčania a náš tím nástrojových a výrobných inžinierov je schopný poskytnúť vám najhospodárnejšie riešenia.