Extrusieproces

Om producten en hun componenten te produceren, is het natuurlijk niet alleen noodzakelijk om een ​​mal te maken, maar ook om deze te repareren. Daarom correleert het eenvoudige voorbeeld van een tandpastebuis niet precies met de extrusieprocessen die in de industrie worden gebruikt.

De meeste materialen worden geëxtrudeerd in de extruderkamer onder omstandigheden waar het materiaal plastic wordt en daarom in de opening van de diei kan worden geduwd. In de meeste gevallen wordt een verhoogde temperatuur gebruikt in de extruderkamer. Als gevolg hiervan wordt het materiaal voldoende plooibaar om door het vormgat te worden geforceerd, waar het nadert afkoelt terwijl het de kamer verlaat en zo zijn vorm behoudt. Dergelijke processen worden hete of warme extrusie genoemd.

Een interessante uitzondering, waarin het de verhoogde temperatuur is na extrusie helpt de vorm van het product te behouden, is bakken. Doughxtruders worden veel gebruikt in deze industrie en deeg is een zeer plastic materiaal. In dit geval wordt de vorm tijdens het bakproces behouden als gevolg van chemische transformaties van de zoetwarencomponenten. Terwijl de vorm van de meeste structurele materialen wordt gehandhaafd door koeling, waar het algemene principe van het vergroten van de hardheid van materialen met afnemende temperatuur werkt.

Er zijn ook methoden voor koude extrusie. In dit geval wordt voldoende plasticiteit van de materialen bereikt door mechanische kracht, dwz door verhoogde druk in de extruderkamer te creëren. Het proces vindt plaats zonder significante verwarming van het materiaal. Dit proces kan worden gebruikt om metalen onderdelen van hoge kwaliteit te creëren die in verschillende industrieën kunnen worden gebruikt. Het metaal, meestal in de vorm van een cilinder, wordt in de extruderkamer ingebracht en vervolgens wordt mechanische kracht erop uitgeoefend. Hierdoor wordt het metaal door de opening van de dobbelsteen geduwd en een product van de gewenste vorm vormt. Het proces wordt uitgevoerd met behulp van persen of speciale mechanische apparaten die de nodige mechanische kracht bieden.

Koude extrusie is zeer geschikt voor metalen met een hoge ductiliteit, zoals aluminium, koper, messing en roestvrij staal, hoewel de specifieke legeringssamenstelling de toepasbaarheid van het metaal op dit proces aanzienlijk kan beïnvloeden. De belangrijkste voordelen van koude extrusie zijn de hoge precisie en kwaliteit van de verkregen producten en de kosteneffectiviteit van het proces.

De druk die moet worden gebruikt voor metaalextrusie hangt niet alleen af ​​van de eigenschappen van het metaal zelf, maar ook van de diameter en dikte van het materiaal, evenals op het profiel van het te vervaardigen product. Typische druk voor koud extrusiebereik van 200 tot 1500 bar. Voor grotere uitgangsblokken of dunnere profielen kunnen echter aanzienlijk hogere drukken nodig zijn. Naast druk moeten andere parameters zoals extrusiesnelheid, materiaaltemperatuur, productlengte en matrijsontwerp ook worden overwogen voor succesvolle koude extrusie. Al deze parameters hebben invloed op de kwaliteit en nauwkeurigheid van het resulterende product.

Naast metalen wordt koude extrusie ook gebruikt voor andere materialen zoals kunststoffen, keramiek, zelfs glas en sommige soorten voedsel, zoals worstjes, snoepjes en meer.

Extrusie is een compressief vervormingsproces waarbij een blok metaal wordt geperst door een opening van een opening of matrijs om een ​​vermindering van de diameter te krijgen en de lengte van het metalen blok te verhogen. Het resulterende product heeft de gewenste dwarsdoorsnede. Extrusie omvat het vormen van asymmetrische (symmetrische over een as) delen. Dies van circulaire op niet-cirkelvormige dwarsdoorsnede worden gebruikt voor extrusie. Extrusie omvat normaal gesproken hoge vormkrachten. Grote hydrostatische stress bij extrusie helpt bij het proces door de ductiliteit van het materiaal te verbeteren.

Metalen zoals aluminium, die gemakkelijk werkbaar zijn, kunnen bij kamertemperatuur worden geëxtrudeerd. Andere moeilijk te werken metalen zijn normaal gesproken heet geëxtrudeerd of warm geëxtrudeerd. Zowel cirkelvormige als niet-cirkelvormige delen kunnen worden verkregen door extrusie. Kanalen, hoeken, staven, raamkozijnen, deurkozijnen, buizen en aluminiumvinnen zijn enkele van de geëxtrudeerde delen. Moeilijk om materialen te vormen zoals staal, worden nikkellegeringen geëxtrudeerd vanwege het inherente voordeel, zoals geen oppervlaktescheuren vanwege de reactie tussen de billet en de extrusiecontainer. Extrusie resulteert in een betere korrelstructuur, een betere nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking van de componenten. Minder verspilling van materiaal in extrusie is een ander aantrekkelijk kenmerk van extrusie.

De toepassingen van extrusies nemen voortdurend toe vanwege het vermogen van het proces om netto bulkvormen in lange lengtes te produceren, vaak met complexe dwarsdoorsneden. Afhankelijk van de legering dienen extrusies het transport, de constructie, de mechanische en elektrische industrie. Extrusies worden gebruikt voor duurzame goederen, industriële apparatuur, verwarmings- en airconditioningstoepassingen, aardolieproductie en de productie van kernenergie. Vrijwel alle metalen kunnen worden geëxtrudeerd, maar extrudabiliteit varieert met de vervormingseigenschappen van het metaal. Zachte metalen zijn gemakkelijk te extruderen. Harde (of hoogwaardig) metalen hebben hogere billettemperaturen en extruderende drukken nodig, evenals met hogere beoordeeld persen en sterft.