Ekstruderingsprosess

For å produsere produkter og komponenter er det selvfølgelig nødvendig ikke bare å lage en form, men også for å fikse den. Derfor korrelerer ikke det enkle eksemplet på et tannkremrør akkurat med ekstruderingsprosessene som brukes i industrien.

De fleste materialer blir ekstrudert i ekstruderkammeret under forhold der materialet blir plast og derfor kan skyves inn i matrisen. I de fleste tilfeller brukes en forhøyet temperatur i ekstruderkammeret. Som et resultat blir materialet tilstrekkelig bøyelig til å bli tvunget gjennom støpehullet, mens det avkjøles når det kommer ut av kammeret og dermed beholder sin form. Slike prosesser kalles varm eller varm ekstrudering.

Et interessant unntak, der det er den økte temperaturen etter at ekstrudering er med på å opprettholde formen på produktet, baker. Deig ekstruderere er mye brukt i denne bransjen, og deigen er et veldig plastmateriale. I dette tilfellet beholdes formen under bakeprosessen på grunn av kjemiske transformasjoner av konfektkomponentene. Mens formen på de fleste strukturelle materialer opprettholdes ved avkjøling, der det generelle prinsippet om å øke hardheten i materialer med synkende temperaturarbeid.

Det er også metoder for kald ekstrudering. I dette tilfellet oppnås tilstrekkelig plastisitet av materialene ved mekanisk kraft, dvs. ved å skape økt trykk i ekstruderkammeret. Prosessen finner sted uten betydelig oppvarming av materialet. Denne prosessen kan brukes til å lage metalldeler av høy kvalitet som kan brukes i en rekke bransjer. Metallet, vanligvis i form av en sylinder, settes inn i ekstruderkammeret og deretter blir mekanisk kraft påført det. Dette fører til at metallet skyves ut gjennom åpningen av matrisen, og danner et produkt av ønsket form. Prosessen utføres ved hjelp av presser eller spesielle mekaniske enheter som gir den nødvendige mekaniske kraften.

Kald ekstrudering er godt egnet for metaller som har høy duktilitet, for eksempel aluminium, kobber, messing og rustfritt stål, selv om den spesifikke legeringssammensetningen kan påvirke metallets anvendbarhet betydelig på denne prosessen. De viktigste fordelene med kald ekstrudering er den høye presisjonen og kvaliteten på produktene som er oppnådd og kostnadseffektiviteten til prosessen.

Trykket som skal brukes til metallekstrudering avhenger ikke bare av egenskapene til selve metallet, men også på diameteren og tykkelsen på materialet, så vel som på profilen til produktet som skal produseres. Typiske trykk for kald ekstrudering varierer fra 200 til 1500 bar. For større utgangsblokker eller tynnere profiler kan imidlertid det være nødvendig med betydelig høyere trykk. I tillegg til trykk, må andre parametere som ekstruderingshastighet, materialtemperatur, produktlengde og die design også vurderes for vellykket kald ekstrudering. Alle disse parametrene har innvirkning på kvaliteten og nøyaktigheten til det resulterende produktet.

I tillegg til metaller, brukes også kald ekstrudering til andre materialer som plast, keramikk, til og med glass og noen typer mat, som pølser, karameller og mer.

Ekstrudering er en komprimerende deformasjonsprosess der en metallblokk blir presset gjennom en åpning eller die -åpning for å få en reduksjon i diameter og økning i lengden på metallblokken. Det resulterende produktet har ønsket tverrsnitt. Ekstrudering innebærer forming av aksymmetrisk (symmetrisk om en akse) deler. Dør av sirkulært på ikke-sirkulært tverrsnitt brukes til ekstrudering. Ekstrudering involverer normalt høye formende krefter. Stor hydrostatisk stress i ekstrudering hjelper i prosessen ved å forbedre duktiliteten til materialet.

Metaller som aluminium, som er lett brukbare, kan ekstruderes ved romtemperatur. Andre vanskelige å arbeide metaller er normalt varmt ekstrudert eller varm ekstrudert. Både sirkulære og ikke-sirkulære deler kan oppnås ved ekstrudering. Kanaler, vinkler, stenger, vindusrammer, dørkarmer, rør og aluminiumsfinner er noen av de ekstruderte delene. Vanskelig å danne materialer som stål, blir nikkellegeringer ekstrudert på grunn av dens iboende fordel, for eksempel, ingen overflatesprekker på grunn av reaksjon mellom billet og ekstruderingsbeholder. Ekstrudering resulterer i bedre kornstruktur, bedre nøyaktighet og overflatebehandling av komponentene. Mindre svinn av materiale i ekstrudering er et annet attraktivt trekk ved ekstrudering.

Anvendelsene av ekstruderinger øker stadig på grunn av prosessenes evne til å produsere netto bulkformer i lange lengder, ofte med komplekse tverrsnitt. Avhengig av legering betjener ekstruderinger transport, konstruksjon, mekanisk og elektrisk industri. Ekstruderinger brukes til holdbare varer, industrielt utstyr, oppvarming og klimaanlegg, petroleumsproduksjon og produksjon av kjernekraft. Praktisk talt alle metaller kan ekstruderes, men ekstruderbarhet varierer med deformasjonsegenskapene til metallet. Myke metaller er enkle å ekstrude. Hard (eller høy styrke) metaller trenger høyere billetttemperaturer og ekstruderingstrykk samt høyere rangerte presser og dør.