Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Промышленные технологии

Что такое экструзия? - Работа, типы и применение

Что такое экструзия?

Экструзия — это процесс, используемый для создания объектов с фиксированным профилем поперечного сечения путем проталкивания материала через матрицу желаемого поперечного сечения. Его два основных преимущества по сравнению с другими производственными процессами - это способность создавать очень сложные поперечные сечения; и для работы с хрупкими материалами, потому что материал испытывает только напряжения сжатия и сдвига. Он также создает превосходную отделку поверхности и дает значительную свободу форм в процессе проектирования.

Волочение - это аналогичный процесс, в котором используется прочность материала на растяжение, чтобы протянуть его через матрицу. Он ограничивает количество изменений, которые можно выполнить за один шаг, поэтому он ограничивается более простыми формами, и обычно требуется несколько этапов. Волочение является основным способом производства проволоки. Также часто рисуют металлические стержни и трубы.

Экструзия может быть непрерывной (теоретически с получением бесконечно длинного материала) или полунепрерывной (с получением множества деталей). Это может быть сделано с горячим или холодным материалом. Обычно экструдированные материалы включают металлы, полимеры, керамику, бетон, глину для лепки и пищевые продукты. Продукты экструзии обычно называют экструдатами.

Также называемые «отбортовкой отверстий», полые полости в экструдированном материале не могут быть получены с использованием простой плоской экструзионной головки, потому что не было бы возможности поддерживать центральный барьер головки. Вместо этого матрица принимает форму блока с глубиной, начиная сначала с профиля формы, который поддерживает центральную секцию.

Затем форма штампа внутренне изменяется по своей длине до окончательной формы, при этом подвешенные центральные части поддерживаются задней частью штампа. Материал обтекает опоры и сплавляется, создавая желаемую замкнутую форму.

Экструзия металлов также может повысить их прочность.

Характеристики экструзии

Типы процесса экструзии

Экструзия металла может быть подразделена и сгруппирована в следующие категории в зависимости от направления потока экструзии, среды, используемой для приложения усилия, рабочей температуры и т. д.

1. Прямое выдавливание

Прямая экструзия, иногда называемая прямой экструзией, является наиболее распространенным типом экструзии. Начинается с загрузки нагретой заготовки (только для горячей экструзии, о которой речь пойдет ниже) в контейнер с полостью пресса, за которым размещается фиктивный блок.

Затем механический или гидравлический поршень давит на материал, чтобы вытолкнуть его через матрицу. Затем, пока она еще горячая, деталь растягивается для выпрямления. Этот процесс прекрасно анимирован Core Materials.

При прямом прессовании высокое трение, вызванное сталью при более высоких температурах, снижается с использованием расплавленного стекла в качестве смазки, а масла с графитовым порошком используются для смазки при низких температурах. Блок-заглушка используется для защиты наконечника прессующего штока (пуансона или ползуна) при горячей экструзии.

Когда пуансон достигает конца своего хода, небольшая часть заготовки, называемая «торец», не может быть протолкнута через отверстие матрицы.

Преимущества прямой экструзии металла

Недостатки прямой экструзии металла

2. Косвенное выдавливание

При непрямой экструзии матрица расположена на конце гидравлического плунжера и движется к заготовке внутри полости, чтобы протолкнуть материал через матрицу. Это показано на рисунке 2 ниже.

Этот процесс потребляет меньше энергии из-за статического контейнера для заготовок, вызывающего меньшее трение о заготовку. Однако поддержка экструдированной детали затруднена, когда экструдат выходит из матрицы.

Преимущества непрямой экструзии металла

Недостатки непрямой экструзии металла

3. Гидростатическая экструзия

При гидростатической экструзии камера/полость делается меньше, чем заготовка, и заполняется гидравлической жидкостью, которая передает усилие от ползуна к заготовке. Хотя жидкость прикладывает трехосные силы, давление улучшает формуемость заготовки на заготовке. Герметизация жидкости должна быть рассмотрена на ранних этапах, чтобы избежать утечек и проблем с пониженным давлением.

Хотя гидравлическая жидкость устраняет трение между стенкой и заготовкой, изолируя их, из-за требований к специальному оборудованию большое время настройки и низкая производительность ограничивают ее использование в промышленности по сравнению с другими процессами экструзии.

Преимущества гидростатической экструзии металла

Недостатки гидростатической экструзии металла

4. Боковая экструзия

При латеральной экструзии контейнер находится в вертикальном положении, как показано на изображении, а матрица расположена сбоку. Этот процесс подходит для материалов с низкой температурой плавления.

5. Ударная экструзия

Ударная экструзия является частью категории холодной экструзии, очень похожей на непрямую экструзию, и ограничивается более мягкими металлами, такими как свинец, алюминий и медь. Как показано на схеме, пуансон проталкивается вниз на высокой скорости и оказывает огромное усилие на заготовку, чтобы выдавить ее назад.

Толщина экструдера зависит от зазора между пуансоном и полостью штампа. Экструдаты соскальзывают с пуансона с помощью съемной пластины.

Для ударной экструзии часто используется механический пресс, и деталь формируется на высокой скорости и за относительно короткий ход

Поскольку силы, действующие на пуансон и матрицу, чрезвычайно велики, оснастка должна обладать достаточной ударопрочностью, сопротивлением усталости и прочностью для выдавливания металла ударом. Ударную экструзию можно разделить на следующие три типа по расходу материала.

При прямом ударном выдавливании металл течет в том же направлении, в котором действует сила, в то время как при обратном ударном выдавливании он течет в противоположном направлении.

Преимущества ударного прессования металлов

Недостатки ударного прессования металлов

Применение экструзии

Преимущества экструзии

Недостатки экструзии


Промышленные технологии

  1. Что такое обработка лазерным лучом? - Типы и работа
  2. Что такое быстрое прототипирование? Типы и работа
  3. Что такое аддитивное производство? - Типы и работа
  4. Что такое протяжка? - Процесс, работа и типы
  5. Что такое сверлильный станок? - Типы и применение
  6. Что такое ионно-лучевая обработка? - Работа и применение
  7. Что такое синусоидальный бар? - Принцип, типы и применение
  8. Что такое лазерная сварка? - Работа, виды и применение
  9. Что такое сварка сопротивлением? - Типы и работа
  10. Что такое координатно-сверлильный станок? - Типы и работа