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.
- 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. - Нагревание заготовки.
Предполагается ее нагрев в жаровне. Оптимальное состояние представлено пластичной формой. Жидкое или полностью расплавленное необходимо исключить, но это не правило.
- 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.
- Перемещение заготовки в пресс.
В прессовальном оборудовании заготовка подвергается давлению. Материал заполняет полости, принимает нужные геометрические параметры.
- Выход из матрицы.
Когда контейнер заполнен, алюминий прижимается к головке. Он поднимается, выходит из отверстия и обретает вид профиля, требуемые геометрические параметры.
- 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.
- Разрезание.
Когда места на столе нет, осуществляется изоляция от процесса экструзии. Принято использовать горячие пилы. Почти готовый продукт процесса делится на части.
- Дополнительное охлаждение.
Для этого используется специальный отдельно стоящий стол. Профиль охлаждается до комнатной температуры.
- Растягивание.
Данная манипуляция необходима для придания профилю прямоты и точности. Это не в прямом смысле растягивание, а нечто вроде моделирования.
- 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:
- 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.
- 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.
- Теплая экструзия.
В отношении алюминия данный метод применяется редко, потому как условный минимум требуемой температуры превышает 400 градусов по Цельсию.
- Экструзия трением.
В таком случае заготовка из алюминия вращается относительно головки. Усилие прикладывается так, чтобы материал был максимально прижат к матрице.
- 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.