Экструзионное формование

алюминиевые профили, полученные методом экструзии

Существует множество производственных процессов для формования деталей, одна из них - экструзия. В этом случае это дешево и очень практично для многих мягких или литых материалов, которые можно очень точно и быстро формовать с помощью этого процесса.

Проверьте литье под давлением, поскольку это не то же самое, но много раз его путают.

Экструзия

схема процесса экструзии

La экструзия Он заключается в использовании сопла или экструдера определенной формы и, таким образом, формирования объектов с определенным поперечным сечением. Как вы понимаете, для того, чтобы он работал, материал должен быть достаточно пластичным и податливым, чтобы проходить через экструдер.

Создавая форму путем экструзии, вы можете избежать других процессов, в которых используются формы, сжатие или сдвиг:

  • Если не использовать формы, формовать изделие будет быстрее. Кроме того, некоторые материалы очень липкие или имеют характеристики, которые не подходят для форм.
  • Они не нуждаются в сжатии, поскольку могут предотвратить уплотнение материалов, когда это может повлиять на их свойства.
  • Избегают срезания или ударов детали для ее формирования, что является преимуществом для хрупких материалов или требует сложных форм, которые нельзя получить иным способом.
  • Конечная форма имеет высокое качество, а поверхность очень хорошая.

Сегодня экструзия может использоваться во множестве материалы, например, полимеры (пластмассы), металлы и их сплавы, керамика, бетон и многие другие. Например, в пищевой промышленности он используется во многих процессах. Очень типичным является макаронное изделие, из которого можно выдавливать тесто для получения различных форм.

В настоящее время с новой технологией 3D печать, экструзия достигла нового измерения. С гораздо большим количеством возможностей и значительным снижением затрат на производство деталей, которые ранее были дорогими или невозможными.

Экструзионное формование

экструзионное формование

El экструзионное формование может изготавливаться по разным моделям и типам. Ключевым моментом является то, как используемый материал протекает через фильеру или экструдер, расположенный в головке экструзионной машины. Указанный экструдер тверже обрабатываемого материала и имеет уже заданную форму (круглая, звездообразная, плоская и т. Д.).

Тем не менее, есть несколько способы выполнения экструзионного формования:

  • Холодный: рассматриваемый материал мягкий, податливый и достаточно пластичный, чтобы не нагревать его. Например, для макаронных изделий, мягких пластиков или резины, бетона и т. Д. В некоторых материалах может потребоваться нагревание в определенной степени для размягчения материала, но без достижения высоких температур, которые могли бы испортить или испарить материал. Например, шоколад.
  • Caliente: они могут нагреваться от 400 до нескольких тысяч градусов, в зависимости от обрабатываемого материала. Эти случаи действительны для твердого пластика, металлов (титан, золото, алюминий, магний, алюминий, медь, сталь, сплавы, ...) и т. Д.
  • Прерывистый против непрерывного: например, в случае металла, если он сделан непрерывным, можно получить длинные листы или нити для образования длинных проводов, проводников и т. д. Из пластика в непрерывной форме можно формировать трубы. Вместо этого некоторые части нужно делать с перерывами. Как правило, лезвие, расположенное за экструдером, разрезает каждый определенный интервал, что выходит из экструдера. Так вы получите мелкие детали. Например, в случае с макаронами вы можете разрезать непрерывную «трубочку», которая выходит, чтобы получились макароны размером в пару сантиметров.
  • Спираль: возвращая пасту в качестве примера, можно также формировать спирали с помощью экструдера. В этих случаях обычно выполняется механическое вращение детали, выходящей из экструдера, или вращение самого экструдера. В некоторых случаях у вас могут быть даже плашки с несколькими отверстиями для плетения и т. Д.

Также варьируется способ проталкивания жидкости или материала через экструдер, что приводит к различным виды экструзии. Как прямая и непрямая экструзия, в зависимости от того, как материал проталкивается через фильеру или экструдер.

Пластиковая экструзия

La экструзия пластмасс Он широко используется в промышленности из-за множества применений пластика. В этом случае питатель будет подавать горячий пластик так, чтобы он мог течь через винт, который толкает смолу с силой, так что она проходит через фильеру или сопло желаемой формы. Он может быть в виде листа, трубки и т. Д.

При выходе через экструдер, кусок остывает. В отличие от других деталей, которые можно охлаждать при комнатной температуре или активными методами, воздухом, водой и т. Д., Если вам нужно, чтобы пластик остыл быстрее, чтобы он не деформировался, вы просто пропускаете изделие длинным экструдер (пултрузия), чтобы он остыл и сохранил форму. В других случаях он проходит через охлаждающие ролики (каландр), когда форма пластинчатая.

В отраслях промышленности, когда экструдер забивается или когда деталь не подходит из-за проблем с оборудованием, обычно подается обратно в бункер с материалом, чтобы не тратить его впустую и, таким образом, повторно нагревать и пропускать через экструдер.

Пластмассовые материалы, которые можно экструдировать, варьируются от пластмасс, таких как ПВХ, каучуки и др..

Экструзия металла

металлы также могут быть экструдированы как пластик, единственное, что нужно нагреть до гораздо более высоких температур, чтобы иметь возможность обрабатывать их. В этих случаях, в зависимости от типа чистого металла или сплава, отделка может быть лучше или хуже. Для оценки качества поверхности обычно используется RMS-фактор (среднеквадратическое значение), то есть значения в микродюймах, которые показывают, является ли поверхность более гладкой или шероховатой при просмотре под микроскопом, поскольку это не очень хорошо оценивается с помощью невооруженным глазом.

экструзионное сопло

Например, алюминиево-магниевый сплав обычно имеет RMS 30 микродюймов, или что то же 0.75 мкм. Другими словами, шероховатость его поверхности может достигать этих размеров. С другой стороны, такие материалы, как титан или сталь, имеют среднеквадратичное значение несколько худшего качества, 125 микродюймов или 3 микрона ...

Среди самые популярные металлы которые могут быть экструдированы:

  • Алюминий: можно экструдировать как в горячем, так и в холодном виде. В горячем состоянии обычно около 300-600ºC. Этот тип экструзии используется для изготовления алюминиевых дверных и оконных рам, решеток для различных применений, рассеивателей для электроники и оборудования и т. Д.
  • Медь: Это делается при высоких температурах, от 600 до 1000 ° C, и с его помощью получаются популярные продукты, такие как проволока для токопроводящих кабелей, трубы для водопровода, электроды для сварки и т. Д.
  • Магний: может быть экструдирован отдельно или в сплаве с алюминием. При этом используются только температуры 300-600ºC, то есть аналогично алюминию. В этом случае сплавы очень легкие и используются для корпусов аппаратов, деталей самолетов, деталей для атомной промышленности и т. Д.
  • сталь: это, пожалуй, один из наиболее часто используемых материалов сегодня. Из него делают монтажные детали, балки, провода и т. Д. Экструзия в этом случае проводится при температуре от 1000 до 1300 ° C, и кристаллы могут использоваться в качестве смазки для экструдера и фосфатов.
  • Титан: это еще один металл, который высоко ценится за его характеристики и легкость. Обычно используется для авиации, медицинских деталей и т. Д. Необходимая температура в этих случаях составляет от 600 до 1000 ° C, в зависимости от формы и размера.
  • Свинец и олово: и то, и другое очень мягкие и пластичные, поэтому температуры обычно низкие, около 200-300ºC. Их используют для изготовления футеровок или покрытий, сварочной проволоки и т. Д.

Их также можно экструдировать многие другие металлы, такие как сплавы вышеперечисленного, железо, цинк и т. д.

Экструзионная машина

экструзионная машина

El экструзионное оборудование Он может быть очень разнообразным, в зависимости от того, чего вы хотите достичь, и от материала, с которым вы работаете. Не все машины должны иметь одинаковые размеры, выдерживать температуру или давление.

в основном, типовая экструзионная машина состоит из:

  • В машине прямого экструзии вам понадобится статическая матрица экструдера или сопло, которое не перемещается. Это будет материал, который проталкивается через канал к этому выпускному отверстию для его формования. В машинах для непрямой экструзии материал будет неподвижным, а фильера движется по направлению к материалу. В любом случае вам нужен механизм механический или гидравлический, который будет создавать тягу или давление.
  • El кормушка Это будет бункер или резервуар, в котором находится экструдируемый материал. Он будет перенесен с помощью бесконечного шнека или других процедур туда, где он будет экструдирован.
  • El контроль Это будет выполняться оператором вручную в случае небольших машин или для низкой производительности, или автоматически.

Цены Стоимость экструзионной машины, чтобы получить представление, они могут составлять от нескольких тысяч евро в случае самого маленького, до 30.000 100.000, 200.000 XNUMX, XNUMX XNUMX,… в некоторых случаях.

Если вы такой же беспокойный человек, как и мы, и хотите сотрудничать в поддержании и улучшении проекта, вы можете сделать пожертвование. Все деньги пойдут на покупку книг и материалов для экспериментов и обучения.