Экструзия – это процесс формирования материала, такого как алюминий, путем его протекания через профилированное отверстие в матрице. Он используется в производстве алюминиевых профилей, что позволяет создать почти неограниченное количество вариантов и форм профилей.
Из чего состоит и как происходит процесс экструзии?
Этапы процесса экструзии алюминия
Сначала нужно разработать проектную документацию, которая будет включать в себя все необходимые параметры: габаритные размеры, сечение, форму, прочность сплава и т.п.
Важнейшим фактором, о котором следует помнить в процессе экструзии, является температура. Температура - наиболее критичный фактор, поскольку она придает алюминию желаемые характеристики, такие как твердость и прочность. Заготовки должны быть нагреты примерно до 420-500°С.
После того, как заготовка достигнет желаемой температуры, ее передают к загрузчику, где к заготовке и траверсе добавляется тонкая пленка сажевого материала или смазки. Сажевый концентрат действует как разделительный агент (смазка), предотвращающий слипание двух частей.
Заготовка переводится в желоб, а оттуда перемещается внутрь пресса, где под давлением раздавливается о матрицу, становится короче и шире до полного контакта со стенками контейнера. Пока алюминий проталкивается через матрицу, жидкий азот обтекает некоторые секции матрицы, чтобы охладить ее. Это увеличивает срок службы матрицы и создает инертную атмосферу, которая предотвращает образование оксидов на экструдируемой форме. В некоторых случаях вместо жидкого азота используется газообразный азот. Газообразный азот не охлаждает матрицу, но создает инертную атмосферу.
В результате применяемого к заготовке давления, металл начинает протискиваться через отверстие матрицы.
Когда экструзия выходит из пресса, специальный инструмент, установленный на прессовой плите, измеряет ее температуру. Основная цель знания температуры – поддерживать максимальную скорость пресса. Целевая начальная температура для экструзии зависит от сплава. Например, целевая температура на выходе для сплавов 6063, 6463, 6063A и 6101 составляет 498°C (минимум). Целевая температура выхода для сплавов 6005A и 6061 составляет 510°C (минимум).
Экструзии выталкиваются из матрицы на выходной стол и съемник, который направляет металл вниз по выходному столу во время экструзии. При извлечении экструзия охлаждается серией вентиляторов по всей длине выпускного и охлаждающего стола. (Примечание: сплав 6061 закаляется водой, а также воздухом.)
Металл передается (через ленту или подвижные балки) с рабочего стола на специальный стол для охлаждения.
После того, как алюминий охладится и переместится вдоль охлаждающего стола, его перемещают на носилки. Растяжение выравнивает экструзии и выполняет рабочее укрепление (перестройка молекул, придающая алюминию повышенную твердость и прочность).
Следующий шаг – выпиливание. После того как экструзии были растянуты, они переносятся на пылевой стол и разрезаются на нужную длину.
После того, как детали вырезаны, они загружаются в транспортное устройство и перемещаются в печи для старения. Термическая обработка или искусственное старение укрепляет металл, ускоряя старение в среде с контролируемой температурой в течение установленного периода времени.
А если объяснять простыми словами, то процесс экструзии напоминает выдавливание зубной пасты из тюбика. Зубная паста – это нагретый цилиндрический алюминиевый блок, который также называют заготовкой, тогда как тюбик для зубной пасты – это матрица (форма). Заготовка (предварительно нагретая в индукционной печи до 450-500 градусов по Цельсию) проталкивается через инструмент/матрицу, во время чего профиль приобретает нужную форму. Когда профиль покидает инструмент, он охлаждается водой или воздухом, после чего профили вытягиваются, пока они еще мягкие. Это устраняет любое накопление напряжения в алюминии, одновременно достигаются желаемые и правильные размеры профиля. После этого профили разрезаются, а затем приобретают окончательную прочность путем термической и/или холодной закалки.
Как и в любом производстве, существуют определенные правила и тонкости процесса, которые следует учитывать при предварительной подготовке к экструзии профиля. Поэтому важно с самого начала получить профессиональную и квалифицированную консультацию. Опираясь на 20 лет экспертизы в отрасли, специалисты «Алюпро» готовы предложить Вам наши знания и опыт, чтобы в конечном итоге Вы получили наилучшее решение для себя.
