اکستروژن فلزات چیست؟ انواع اکستروژن فلزات چیست؟ کاربرد اکستروژن فلزات چیسیت؟ اکستروژن فلزات به روش فشار دادن ماده فلزی از طریق یک قالب، به شکلی خاص صورت می گیرد. در این روش، ماده فلزی به شکل یک میله یا لوله وارد دستگاه اکستروژن می شود و از طریق فشار دادن به داخل یک قالب با شکل مورد نظر، از آن خارج می شود. در ادامه با ما همراه باشید تا نکات بیشتری را درباره این موضوع با شما به اشتراک بگذاریم.
اکستروژن فلزات چیست؟
اکستروژن فلزات یک فرآیند تولید فلزات است که در آن قطعات فلزی به شکل پیوسته و همراه با تحرک به ازای فشار و پیچیدگی های مختلف، از یک قالب با فرم مورد نظر عبور می کنند. در این فرآیند، قسمت های مختلف فلز، به ویژه آلومینیوم، به وسیله فشار های بالا و دمای بالا از طریق یک مته، یا قالب فشرده به شکل پیوسته خارج می شوند. اکستروژن برای تولید قطعاتی با شکل های پیچیده، قطر و ضخامت مختلف و بهره وری بالا بسیار مفید است. چون این فرآیند به صورت پیوسته انجام می شود، تعداد دستکاری های نیاز به ماشین آلات و کارگران هم به صورت کمتری به کار می روند.
کاربرد اکستروژن فلزات
اکستروژن فلزات یک فرایند تولید از دسته فرایند های فرآیندی است که در آن، مواد خام فلزی از طریق یک ماتریس شکل دهی می شود و به صورت صفحه، نوار، لوله یا پروفیل به صورت پایدار تشکیل می شود. به طور کلی، این فرایند به منظور تولید قطعاتی با شکل های پیچیده و دراز برای استفاده در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوا فضا، صنایع ساختمانی، صنایع الکترونیک، و غیره، مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، فلزاتی مانند آلومینیوم، مس، برنج، نیکل و فولاد نیز به وسیله این فرایند شکل داده می شوند.
بیشتر بخوانید: آشنایی با روش های پوشش دهی فلزات
انواع اکستروژن فلزات
اکستروژن یکی از روش های فرآیند های تولید فلزات است و در آن، مواد فلزی به وسیله یک نیروی فشاری از یک دیسک ماتریس از یک شکل ورق یا کابل شکل یافته، با گذراندن از یک قالب ورقه ای یا قالب کابل شکل اکستروژن شده و شکل داده می شوند.
به طور کلی، اکستروژن فلزات به دو دسته اکستروژن گرم و اکستروژن سرد تقسیم می شود. در اکستروژن گرم، فلزات به دمای بالا (در حدود گرمای ذوب آنها) اکستروژن می شوند و در اکستروژن سرد، فلزات به دمای پایین‌تر از نقطه ذوبشان اکستروژن می شوند.
علاوه بر این، اکستروژن فلزات بر اساس شکل و اندازه قالب های مورد استفاده، می تواند شامل انواع مختلفی از فرآیند ها باشد که در زیر به برخی از آنها اشاره شده است:
اکستروژن کانالدهی شده (channel extrusion)
در این روش، مواد فلزی از یک کانال بین دو دیسک گذرانده می شوند و شکل داده می شوند.
اکستروژن برشی (shear extrusion)
در این روش، فلزات از یک ماتریس هلیکوئیدی عبور می کنند و شکل داده می شوند.
اکستروژن دو لحظه ای (double-moment extrusion)
در این روش، دو اندازه قالب به جای یک قالب بزرگ استفاده می شوند که باعث می شود نیروی فشاری متمرکز به یک نقطه شود و فرآیند اکستروژن بیشترین بهره وری را داشته باشد.
اکستروژن هیدرولیک (hydrostatic extrusion)
در این روش، فلزات به کمک یک ماده مایع هیدرولیک اکستروژن می شوند.
اکستروژن تازی (direct extrusion)
در این روش، فلزات از یک دیسک ماتریس به یک قالب اکستروژن می شوند.
مزایای اکستروژن فلزات
اکستروژن فلزات یک روش پردازش فلزات است که با استفاده از فشار بالا به صورت پیوسته از بلوک های فلزی شکل پذیر، مانند ورق ها یا تیره ها، می توان قطعات پیچیده با شکل های مختلف ساخت. برخی از مزایای استفاده از این روش در تولید قطعات فلزی عبارتند از:
کاهش هزینه تولید
اکستروژن به دلیل اینکه از بلوک های فلزی استفاده می‌کند، توانایی تولید قطعات فلزی با کیفیت بالا را با هزینه کمتری نسبت به روش‌های دیگر دارد.
افزایش دقت و کیفیت
از طریق ماشین های کنترل عددی که در اکستروژن استفاده می شوند، می توان قطعاتی با دقت خوب و کیفیت بالا تولید کرد.
خواص مکانیکی مناسب
از جمله خواصی که به دلیل فرایند اکستروژن حاصل می شود، می توان به کاهش دوام، افزایش مقاومت در برابر حرارت، افزایش مقاومت در برابر خمش و غیره اشاره کرد.
شکل پذیری بالا
با استفاده از اکستروژن، می توان قطعات با شکل های مختلف و پیچیده ساخت. به همین دلیل، اکستروژن به نوعی یکی از روش های کاربردی در صنایع خودروسازی، هواپیما سازی، ساختمانی و غیره است.
نرخ تولید بالا
از طریق قالب های چند چرخه، می توان قطعات بسیار سریع تولید کرد و به گونه ای که با حداقل هدررفت مواد انجام شود.
مجموعه وسیعی از فلزات
اکستروژن می تواند برای فلزات مختلفی از جمله آلومینیوم، مس، فولاد و غیره استفاده شود.
به طور کلی، اکستروژن یکی از روش‌های مهم واکنش پذیری فلزات است که در تولید قطعات پیچیده فلزی با کیفیت بالا و هزینه کمتر به کار می رود.
تاریخچه اکستروژن فلزات
اکستروژن یکی از روش های فرآیندی است که برای تولید قطعات فلزی با شکل و ابعاد مختلف استفاده می شود. این روش در حدود 200 سال پیش با اختراع دستگاه اکستروژن توسط جوزف برمه گان در انگلستان آغاز شد.
در ابتدا، این فرآیند برای تولید ریل و مسیر حرکت قطار ها استفاده می شد. سپس با پیدایش صنایع خودرو سازی، اکستروژن به عنوان یک روش تولید قطعات فلزی در صنعت خودرو سازی مورد استفاده قرار گرفت. در حال حاضر، اکثر صنایع فلزی از این روش برای تولید قطعاتی با شکل و ابعاد مختلف استفاده می کنند.
در فرآیند اکستروژن، یک قالب فلزی به شکل مورد نظر تهیه و در دمای بالا قرار داده می شود. سپس فشاری قوی بر روی قالب اعمال می شود که موجب خروج فلز از مرز های قالب می شود. با استفاده از این روش، قطعات فلزی با ضخامت و طول متنوعی تولید می شوند که در صنایع مختلف به کار می روند.
بیشتر بخوانید: روش های برش ورق فولادی
مراحل اکستروژن فلزات
فرایند اکستروژن به عنوان یکی از روش هایی برای شکل دهی فلزات، در مراحل مختلفی انجام می شود. مراحل اصلی اکستروژن عبارتند از:
- آماده‌سازی مواد: آماده سازی مواد شامل برش و قطعه بندی فلزات و تهیه مهره های کانتینر است.
- برش مهره کانتینر: مهره کانتینر، به عنوان قالب اصلی در این روش به کار می رود. این مهره باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا فلزات بتوانند خارج شوند.
- برش فلز در اندازه مناسب: فلزات باید در اندازه هایی بریده شوند که به صورت افقی، مستقیم و دقیق به داخل مهره کانتینر منتقل شوند.
- آماده سازی کانتینر و برش فلز: نصب بدنه برش شده فلزات درون مهره کانتینر و پیچیدن گیره های موجود در انتهای مهره بر روی فلز.
- پیش‌آماده سازی مهره کانتینر: در این مرحله، مهره کانتینر تحت دمایی بالا قرار می گیرد تا در ترمیم سختی ویژگی های مکانیکی خود از جمله خاصیت دوام و انعطاف پذیری برای شرایط شکل دهی آینده در دمای بالا، آماده شود.
- اکستروژن: فلزات در مهره کانتینر، در حرارت و فشار مشخصی به صورت یکنواخت و به شکل شعاعی به بیرون فشرده می شوند.
برش و آماده سازی محصول: پس از خروج فلز از مهره کانتینر، انجام هایی مانند برش، تمیز کردن و پایان دادن شکل دهی برای محصول نهایی صورت می گیرد.
در نهایت، محصول نهایی شکل‌دهی شده با استفاده از اکستروژن، با خصوصیات مکانیکی و ظاهری بالا، آماده به کار و به فروش می رسد.
کلام آخر
در آخر هم باید بگوییم که این مقاله به بررسی فرایند اکستروژن از جمله مزایا، مقایسه با فرایند های دیگر و چالش های موجود پرداخت. همچنین، در این مقاله نحوه بهبود کیفیت و خصوصیات فلزات اکستروژن شده و نحوه استفاده از این فرایند در صنعت بررسی شد. امیدواریم که این مقاله برای شما مفید بوده باشد.
