Процесс экструзии:работа, типы, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем о процессе экструзии, его видах, применении, преимуществах и недостатках. Экструзия – это процесс обработки металлов давлением . в котором металл или заготовка вынуждены проходить через матрицу, чтобы уменьшить ее поперечное сечение или преобразовать ее в желаемую форму. Этот процесс широко используется в производстве труб и стальных стержней. Сила, используемая для выдавливания заготовки, носит сжимающий характер. Этот процесс аналогичен процессу волочения, за исключением того, что в процессе волочения используется напряжение растяжения для удлинения металлической заготовки. Сила сжатия допускает большую деформацию по сравнению с волочением за один проход. Наиболее распространенными экструдируемыми материалами являются пластик и алюминий.

Процесс выдавливания:

Принцип работы:

Экструзия представляет собой простой процесс формования металла сжатием. В этом процессе поршень или плунжер используются для приложения сжимающей силы к заготовке. Эти процессы можно резюмировать следующим образом.

• Производится первая заготовка или слиток (металлическая заготовка стандартного размера).
• Эту заготовку нагревают при горячей экструзии или оставляют при комнатной температуре и помещают в экструзионный пресс (экструзионный пресс подобен устройству с поршневым цилиндром, в котором металл помещается в цилиндр и толкается поршнем. Верхняя часть цилиндра оснащена матрицей).
• Теперь к этой детали прикладывается сжимающая сила с помощью плунжера, установленного в прессе, который толкает заготовку к матрице.
• Матрица представляет собой небольшое отверстие требуемого поперечного сечения. Это высокое сжимающее усилие позволяет рабочему металлу течь через матрицу и преобразовываться в желаемую форму.
• Теперь экструдированная деталь вынимается из пресса и подвергается термообработке для улучшения механических свойств.

Это основная работа процесса экструзии.

Типы выдавливания:

Процесс экструзии можно разделить на следующие виды.

По направлению течения металла

Прямая экструзия:

В этом типе процесса экструзии металл вынужден течь в направлении подачи пуансона. Пуансон движется к матрице во время экструзии. Этот процесс требовал более высокого усилия из-за более высокого трения между заготовкой и контейнером.

Косвенная экструзия:

При этом металл течет в направлении, противоположном движению плунжера. Матрица устанавливается на противоположной стороне движения пуансона. В этом процессе металлу позволяют течь через кольцевое пространство между пуансоном и контейнером.

Гидростатическая экструзия:

В этом процессе используется жидкость для оказания давления на заготовку. В этом процессе трение устраняется, поскольку заготовка не соприкасается ни со стенкой цилиндра, ни с плунжером. Между заготовкой и плунжером находится жидкость. Плунжер воздействует на жидкость, которая затем воздействует на заготовку. Обычно в качестве жидкости используются растительные масла. Этот процесс связан с проблемой утечки и неконтролируемой скоростью экструзии.

В соответствии с рабочей температурой

Горячая экструзия:

Если процесс экструзии происходит выше температуры рекристаллизации, которая составляет примерно 50-60% от температуры его плавления, этот процесс известен как горячая экструзия.

Преимущества:

• Требуется небольшое усилие по сравнению с холодной обработкой.
• Легко работать в горячем виде.
• Продукт не окрашивается.

Недостатки:

• Низкое качество поверхности из-за образования накипи на экструдированной детали.
• Увеличить износ матрицы.
• Требуется высокий уровень обслуживания.

Холодная экструзия:

Если процесс экструзии происходит ниже температуры кристаллизации или комнатной температуры, этот процесс известен как холодная экструзия. Примерами этого процесса являются алюминиевые банки, цилиндры, складные тубы и т. д.

Преимущества:

• Высокие механические свойства.
• Высокое качество поверхности
• Нет окисления на металлической поверхности.

Недостатки:

• Требуется большое усилие.
• Продукт подвергается деформационному упрочнению.

Применение:

• Экструзия широко используется в производстве труб и полых труб.
• Экструзия алюминия используется для изготовления конструкций во многих отраслях промышленности.
• Этот процесс используется для изготовления рам, дверей, окон и т. д. в автомобильной промышленности.
• Экструзия широко используется для производства пластиковых объектов.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Высокий коэффициент выдавливания (это отношение площади поперечного сечения заготовки к площади поперечного сечения выдавленной детали).
• Можно легко создать сложное поперечное сечение.
• Эта работа может быть выполнена как с хрупкими, так и с пластичными материалами.
• Высокие механические свойства достигаются методом холодной экструзии.

Недостатки:

• Высокие первоначальные затраты или затраты на установку.
• Требуется высокая сила сжатия.

Сегодня мы узнали о процессе экструзии, его видах, применении, преимуществах и недостатках. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей. Спасибо, что прочитали это.