اکستروژن پروفیل آلومینیوم

اکستروژن پروفیل آلومینیوم چیست؟

فرآیند اکستروژن پروفیل آلومینیوم در ۱۰ مرحله اتفاق می افتد :

استفاده از اکستروژن آلومینیوم در طراحی و ساخت محصولات در دهه های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

طبق گزارش اخیر Technavio ، بین سال‌های ۲۰۱۹-۲۰۲۳، رشد بازار جهانی اکستروژن آلومینیوم با نرخ رشد سالانه تقریباً ۴ درصد شتاب خواهد گرفت.

در این مقاله در مورد چیستی اکستروژن آلومینیوم، مزایای آن و مراحلی که در فرآیند اکستروژن وجود دارد بحث خواهیم کرد.

ما با اساسی ترین و اصلی ترین سوال شروع می کنیم:

اکستروژن آلومینیوم چیست؟

اکستروژن آلومینیوم فرآیندی است که در آن مواد آلیاژ آلومینیوم از طریق یک قالب با مشخصات مقطع خاص عبور می‌کنند.

یک پرس قدرتمند آلومینیوم را از داخل قالب هل می دهد و از دهانه قالب خارج می شود. در یک سطح، درک فرآیند اکستروژن آلومینیوم نسبتاً ساده است.

نیروی وارد شده را می توان به نیرویی که هنگام فشار دادن یک لوله خمیر دندان با انگشتان خود اعمال می کنید تشبیه کرد. با فشار دادن، مانند خمیر دندان به شکل دهانه لوله ظاهر می شود.

باز شدن لوله خمیر دندان اساساً همان عملکرد قالب اکستروژن را انجام می دهد. از آنجایی که دهانه یک دایره ی جامد است، خمیر دندان به صورت یک اکستروژن جامد طولانی خارج می شود .

چه نوع اشکالی را می توان اکسترود کرد؟

سه دسته اصلی از اشکال اکسترود شده وجود دارد:

  1. جامد ، بدون حفره یا منافذ محصور (به عنوان مثال میله، تیر، یا زاویه).
  2. توخالی ، با یک یا چند فضای خالی (یعنی لوله مربع یا مستطیل).
  3. نیمه توخالی ، با فضای خالی تا حدی محصور (یعنی یک کانال “C” با شکاف باریک).

اکستروژن کاربردهای بیشماری در بسیاری از صنایع مختلف از جمله صنایع معماری، خودروسازی، الکترونیک، هوافضا، انرژی و سایر صنایع دارد.

فرآیند اکستروژن آلومینیوم در ۱۰ مرحله

ما فرآیند اکستروژن را به ده مرحله تقسیم کرده ایم:

مرحله ۱: قالب اکستروژن آماده شده و به پرس اکستروژن منتقل می شود

ابتدا یک قالب گرد از فولاد H13 ماشینکاری می شود یا از قالبهای موجود استفاده می شود. قبل از اکستروژن، قالب باید از قبل بین ۴۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم شود تا به حداکثر عمر آن کمک کند و جریان یکنواخت فلز را تضمین کند. هنگامی که قالب از قبل گرم شد، می توان آن را در پرس اکستروژن قرار داد.

مرحله شماره ۲: یک شمش آلومینیومی قبل از اکستروژن از قبل گرم می شود

سپس، یک بلوک جامد و استوانه‌ای از آلیاژ آلومینیوم، به نام بیلت، از قبل در فر با دمای بین ۴۰۰-۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم می شود. این باعث می شود که برای فرآیند اکستروژن به اندازه کافی شکل پذیر باشد اما مذاب نباشد.

مرحله ۳: بیلت به پرس اکستروژن منتقل می شود

هنگامی که بیلت از قبل گرم شد، به صورت مکانیکی به پرس اکستروژن منتقل می شود. قبل از اینکه روی پرس قرار گیرد، یک روان کننده (یا عامل رهاسازی) روی آن اعمال می شود. عامل رهاسازی نیز روی پرس اکستروژن اعمال می شود تا از چسبیدن بیلت و پرس به هم جلوگیری شود.

مرحله ۴: پرس مواد بیلت را به داخل ظرف فشار می دهد

اکنون شمش چکش خوار در پرس اکستروژن قرار می گیرد، جایی که پرس هیدرولیک تا ۱۵۰۰۰ تن فشار به آن وارد می کند. همانطور که پرس فشار وارد می کند، مواد بیلت به داخل ظرف پرس اکستروژن رانده می شود. مواد منبسط می شود تا دیواره های ظرف را پر کند.

مرحله ۵: مواد اکسترود شده از طریق قالب ظاهر می شوند

همانطور که مواد آلیاژی ظرف را پر می کند، اکنون در برابر قالب اکستروژن فشرده می شود. با اعمال فشار مداوم بر روی آن، مواد آلومینیومی جایی برای خروج ندارد مگر از طریق دهانه(های) قالب. از دهانه قالب به  شکل نیمرخ کاملاً شکل گرفته بیرون می آید.

مرحله ۶: اکستروژن ها در امتداد جدول Runout هدایت می شوند و خاموش می شوند

پس از بیرون آمدن، اکستروژن توسط یک کششگر گرفته می شود، ، که آن را با سرعتی که با خروجی آن از پرس مطابقت دارد، در امتداد جدول رانوت هدایت می کند.

همانطور که در امتداد جدول رانوت حرکت می کند، پروفیل “کوئنچ” یا به طور یکنواخت توسط یک حمام آب یا توسط فن های بالای میز خنک می شود.

مرحله ۷: اکستروژن ها به طول جدول برش داده می شوند

هنگامی که یک اکستروژن به طول میز کامل خود رسید، توسط یک اره داغ برش داده می شود تا از فرآیند اکستروژن جدا شود. در هر مرحله از فرآیند، دما نقش مهمی ایفا می کند. اگرچه اکستروژن پس از خروج از پرس خاموش شد، اما هنوز به طور کامل سرد نشده است.

مرحله ۸: اکستروژن ها تا دمای اتاق خنک می شوند

پس از برش، اکستروژن های طول میز به طور مکانیکی از میز رانوت به میز خنک کننده منتقل می شوند. پروفیل ها تا زمانی که به دمای اتاق برسند در آنجا باقی می مانند. پس از انجام این کار، باید کشیده شوند.

مرحله ۹: اکستروژن ها به برانکارد منتقل می شوند و به سمت تراز کشیده می شوند

مقداری پیچش طبیعی در پروفیل ها رخ داده است و این باید اصلاح شود. برای اصلاح این، آنها را به یک برانکارد منتقل می کنند. هر پروفیل به صورت مکانیکی در دو انتها گرفته می شود و تا زمانی که کاملاً صاف شود کشیده می شود.

مرحله ۱۰: اکستروژن ها به اره پایانی منتقل شده و به طول برش داده می شوند

در حالی که اکستروژن های طول میز اکنون مستقیم و کاملاً سخت شده اند، به میز اره منتقل می شوند. در اینجا، آنها به طول های از پیش تعیین شده، معمولاً بین ۸ تا ۲۱ فوت اره می شوند. در این مرحله، خواص اکستروژن ها با حالت T4 مطابقت دارد.

پس از اره کردن، می توان آنها را به یک کوره کهنه منتقل کرد تا به مزاج T5 یا T6 کهنه شود.

بعد چه اتفاقی می افتد؟

  • عملیات حرارتی
  • تکمیل
  • ساخت

پس از تکمیل اکستروژن، پروفیل ها را می توان برای افزایش خواص آنها عملیات حرارتی کرد.

سپس، پس از عملیات حرارتی، آنها می توانند سطوح مختلف را برای بهبود ظاهر و محافظت در برابر خوردگی دریافت کنند. آنها همچنین می توانند تحت عملیات ساخت قرار گیرند تا به ابعاد نهایی خود برسند.

عملیات حرارتی: بهبود خواص مکانیکی

آلیاژهای سری ۲۰۰۰، ۶۰۰۰ و ۷۰۰۰ را می توان برای افزایش استحکام کششی و تنش تسلیم نهایی، عملیات حرارتی کرد.

برای دستیابی به این پیشرفت‌ها، پروفیل‌ها در کوره‌هایی قرار می‌گیرند که در آن فرآیند پیری آن‌ها تسریع می‌شود و به دمای T5 یا T6 می‌رسند.

خواص آنها چگونه تغییر می کند؟ به عنوان مثال،  آلومینیوم ۶۰۶۱ تصفیه نشده (T4) دارای استحکام کششی ۲۴۱ مگاپاسکال (۳۵۰۰۰ psi) است. آلومینیوم ۶۰۶۱ (T6) عملیات حرارتی شده دارای مقاومت کششی ۳۱۰ مگاپاسکال (۴۵۰۰۰ psi) است.

برای مشتری مهم است که نیازهای قدرت پروژه خود را درک کند تا از انتخاب درست آلیاژ  اطمینان حاصل کند.

امتیاز
  • ستاره
درحال ارسال
امتیاز شما به مطلب 5 (1 امتیاز)
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *