Екструзія - це процес формування матеріалу, такого як алюміній, шляхом його протікання через профільований отвір у матриці. Він використовується у виробництві алюмінієвих профілів, що дає змогу створити майже необмежену кількість варіантів видів та форм профілів.
З чого складається та як відбувається процес екструзії?
Етапи процесу екструзії алюмінію
З початку потрібно розробити проєктну документацію, яка включатиме в себе всі необхідні параметри: габаритні розміри, перетин, форму, міцність сплаву тощо.
Найважливішим фактором, про який слід пам’ятати в процесі екструзії, є температура. Температура є найбільш критичною, оскільки вона надає алюмінію бажані характеристики, такі як твердість і міцність. Заготовки повинні бути нагріті приблизно до 420-500° С.
Після того, як заготовка досягне бажаної температури, її передають до завантажувача, де до заготовки та до траверси додається тонка плівка сажкового матеріалу або мастила. Сажка діє як розділовий агент (мастило), який запобігає злипанню двох частин.
Заготовка перекладається до жолоба, а звідти переміщується всередину пресу, де під тиском розчавлюється об матрицю, стає коротшою та ширшою до повного контакту зі стінками контейнера. Поки алюміній проштовхується через матрицю, рідкий азот обтікає деякі секції матриці, щоб охолодити її. Це збільшує термін служби матриці та створює інертну атмосферу, яка запобігає утворенню оксидів на формі, що екструдується. У деяких випадках замість рідкого азоту використовується газоподібний азот. Газоподібний азот не охолоджує матрицю, але створює інертну атмосферу.
В результаті тиску, що додається до заготовки, метал починає протискуватися через отвір матриці.
Коли екструзія виходить із преса, спеціальний інструмент, встановлений на пресовій плиті, вимірює її температуру. Основна мета знання температури — підтримувати максимальну швидкість преса. Цільова вихідна температура для екструзії залежить від сплаву. Наприклад, цільова температура на виході для сплавів 6063, 6463, 6063A та 6101 становить 498°C (мінімум). Цільова температура на виході для сплавів 6005A та 6061 становить 510°C (мінімум).
Екструзії виштовхуються з матриці до вихідного столу та знімача, який направляє метал вниз по вихідному столу під час екструзії. Під час витягування екструзія охолоджується серією вентиляторів по всій довжині випускного та охолоджувального столу. (Примітка: сплав 6061 загартується водою, а також повітрям.)
Метал передається (через стрічку або рухливі балки) з робочого столу на охолоджувальний стіл.
Після того, як алюміній охолоне і переміститься вздовж охолоджувального столу, його переміщують на носилки. Розтягування вирівнює екструзії та виконує «робоче зміцнення» (перебудовування молекул, що надає алюмінію підвищену твердість і міцність).
Наступний крок – випилювання. Після того, як екструзії були розтягнуті, вони переносяться на пиловий стіл і розрізаються на потрібну довжину.
Після того, як деталі вирізані, вони завантажуються на транспортний пристрій і переміщуються в печі для старіння. Термічна обробка або штучне старіння зміцнює метал, прискорюючи процес старіння в середовищі з контрольованою температурою протягом встановленого періоду часу.
А якщо пояснювати простими словами, то процес екструзії нагадує видавлювання зубної пасти з тюбика. Зубна паста — це нагрітий циліндричний алюмінієвий блок, який також називають заготовкою, тоді як тюбик для зубної пасти — це матриця (форма). Заготовка (попередньо нагріта в індукційній печі до 450-500 градусів за Цельсієм) проштовхується через інструмент/матрицю, під час чого профіль набуває потрібної форми. Коли профіль покидає інструмент, він охолоджується водою або повітрям, після чого профілі витягуються, поки вони ще «м'які». Це усуває будь-яке накопичення напруги в алюмінії, одночасно досягаються бажані і правильні розміри профілю. Потім профілі розрізаються, а згодом набувають остаточної міцності шляхом термічного та/або холодного загартування.
Як і в будь-якому виробництві, існують певні правила та тонкощі процесу, які потрібно враховувати під час попередньої підготовки до екструзії профілю. Тому важливо з самого початку отримати професійну та кваліфіковану консультацію. Спираючись на 20+ років експертизи у галузі, спеціалісти «Алюпро» готові запропонувати Вам наші знання та досвід, щоб в кінцевому підсумку Ви отримали найкраще рішення для себе.
