Экструзия алюминия: особенности, основные аспекты

Экструзия алюминия – специальный технологический процесс, предполагающий продавливание сплава через фильеру, обладающую определенными геометрическими параметрами (или же профилем). Сечение часто поперечное. Если говорить просто, то можно сравнить экструзию с выдавливанием чего-либо из тюбика.

Для процесса используются матрицы, формы и не только. Предполагается повышенное давление, необходим определенный температурный режим. Есть и иные особенности, а также аспекты, характеризующие технологическую экструзию алюминия.

Условно стандартные этапы экструзии

В условно стандартной или обыкновенной ситуации экструзия алюминия предполагает 10 этапов.

1. Подготовка головки.

   Необходимо в первую очередь подготовить штамп. Фильера нагревается, что
   гарантирует равномерность распределения алюминия. После предварительного нагрева матрицы осуществляется ее укладка в специальное прессовальное оборудование.

2. Нагревание заготовки.

   Предполагается ее нагрев в жаровне. Оптимальное состояние представлено пластичной формой. Жидкое или полностью расплавленное необходимо исключить, но это не правило.

3. Передача заготовки на экструзию.

   К работе «подключается» пресс. Перед укладкой заготовки применяется смазка. Разделительный агент наносится не только на пресс. Им покрывается поршень, что необходимо для исключения слипания и сцепления материала с оборудованием и его узлами.

4. Перемещение заготовки в пресс.

   В прессовальном оборудовании заготовка подвергается давлению. Материал заполняет полости, принимает нужные геометрические параметры.

5. Выход из матрицы.

   Когда контейнер заполнен, алюминий прижимается к головке. Он поднимается, выходит из отверстия и обретает вид профиля, требуемые геометрические параметры.

6. Перенос на выносной стол.

   Продукт экструзии с помощью съемника захватывается, направляется на выносной стол. Профиль постепенно «гаснет» или же целенаправленно охлаждается водой. Вероятный сценарий – оснащение стола мощными вентиляторами. Конкретный тип охлаждения зависит от используемого оборудования.

7. Разрезание.

   Когда места на столе нет, осуществляется изоляция от процесса экструзии. Принято использовать горячие пилы. Почти готовый продукт процесса делится на части.

8. Дополнительное охлаждение.

   Для этого используется специальный отдельно стоящий стол. Профиль охлаждается до комнатной температуры.

9. Растягивание.

   Данная манипуляция необходима для придания профилю прямоты и точности. Это не в прямом смысле растягивание, а нечто вроде моделирования.

10. Подготовка изделий требуемой длины.

    Предполагается использование пилы. Это последний этап. При необходимости изделия обрабатываются дополнительными способами.

Продукт экструзии, факторы отличий и влияние на процесс

Часто это алюминиевый профиль. Параметры и другие особенности зависят во многом от применяемого оборудования. Есть и иные факторы, обуславливающие отличия. Часто они влияют на процесс, могут требовать реализации дополнительных действий. Следует понимать, что:

• форма профиля или другого продукта экструзии алюминия – важный фактор. Чем она сложнее, тем труднее процесс. Имеет место влияние на стоимость экструзии;
• температура и давление – факторы, влияющие на процесс. Приоритетными считаются относительно малые (минимально возможные) температурные диапазоны, потому что в таком случае экструзия дает более качественный продукт.

Варианты экструзии алюминия

Есть 5 наиболее распространенных вариантов. Это:

1. Горячая экструзия.

   Предполагается горячая обработка. Оптимальная температура – такая, которая исключает затвердевание. Проталкивание через матрицу должно быть свободным. Для алюминия оптимальная температура – 350-500 градусов по Цельсию.

2. Холодная экструзия.

   Алюминий поддается ей благодаря пластичности и гибкости. Холодная обработка часто улучшает результат процесса, повышает прочность изделий. Посредством холодной экструзии алюминия часто изготавливают цилиндрические детали, части редукторов и не только.

3. Теплая экструзия.

   В отношении алюминия данный метод применяется редко, потому как условный минимум требуемой температуры превышает 400 градусов по Цельсию.

4. Экструзия трением.

   В таком случае заготовка из алюминия вращается относительно головки. Усилие прикладывается так, чтобы материал был максимально прижат к матрице.

5. Экструзия «микро».

   Особенность подхода сводится к формованию. Оно является «минимальным», продукт подхода – относительно малые изделия и детали.

Также экструзия алюминия может быть:

• прямой. Это часто встречающийся и распространенный метод. Заготовка проталкивается плунжером или винтом, проходит благодаря этому через матрицу;
• непрямой. Заготовка и контейнер перемещаются синхронно, матрица сохранят неподвижность. Она удерживается специальным стержнем. Непрямой метод обладает рядом преимуществ. Это исключение чрезмерного трения, минимальная вероятность появления трещин. При этом достигается более полное в контексте объема использование заготовки. Дефекты маловероятны;
• жидкостной. Способ предполагает использование жидкости под давлением. Она не должна находиться в зонах соприкосновения алюминиевой заготовки и фильеры. Для процесса применяются герметичные цилиндры со специальными технологическими жидкостями. Обычно требуется их нагревание.

Распространенность алюминия как материала для экструзии

Алюминий – это наиболее распространенный материал в контексте экструзии. Часто изделия из него получают горячим и холодным способами. Примеры продуктов экструзии алюминия:

• профили;
• направляющие;
• стойки;
• радиаторы.

При условии работы со сплавом алюминия и магния удается добиться лучшей чистоты поверхности. Использование дополнительных присадок и добавок может влиять на технологические параметры процесса. Потребность в них определяется целями экструзии и требованиями к продукту на выходе.