L'extrusion est un processus de déformation par compression dans lequel un bloc de métal est pressé à travers un orifice ou une ouverture de filière afin d'obtenir une réduction du diamètre et une augmentation de la longueur du bloc métallique.Le produit résultant aura la section transversale souhaitée.L'extrusion consiste à former des pièces axisymétriques.Des filières de section circulaire sur non circulaire sont utilisées pour l'extrusion.Généralement, l’extrusion implique des forces de formage plus importantes.Une contrainte hydrostatique importante lors de l'extrusion facilite le processus en améliorant la ductilité du matériau.Les métaux comme l’aluminium, faciles à travailler, peuvent être extrudés à température ambiante.
Types d'extrusion :
Extrusion directe :L'extrusion directe, également appelée extrusion vers l'avant, est un processus dans lequel la billette se déplace dans la même direction que le vérin et le poinçon.Le glissement de la billette s'effectue contre la paroi fixe du conteneur. La friction entre le conteneur et la billette est élevée.Des forces plus importantes sont donc nécessaires.Un bloc factice d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre de la billette est utilisé afin d'éviter l'oxydation de la billette lors de l'extrusion à chaud.Les sections creuses comme les tubes peuvent être extrudées par méthode directe, en utilisant une billette creuse et un mandrin fixé au bloc factice.
Extrusion indirecte :L'extrusion indirecte (extrusion vers l'arrière) est un processus dans lequel le poinçon se déplace à l'opposé de celui de la billette.Ici, il n'y a pas de mouvement relatif entre le conteneur et la billette.Par conséquent, il y a moins de friction et des forces réduites sont donc nécessaires pour l’extrusion indirecte.Pour extruder des pièces pleines, un poinçon creux est nécessaire.Lors de l'extrusion creuse, le matériau est forcé à travers l'espace annulaire entre le poinçon solide et le récipient.La variation de la pression d'extrusion en extrusion indirecte est indiquée ci-dessus.Comme on le voit, la pression d’extrusion pour l’extrusion indirecte est inférieure à celle pour l’extrusion directe.De nombreux composants sont fabriqués en combinant des extrusions directes et indirectes.L'extrusion indirecte ne peut pas être utilisée pour extruder de longues pièces extrudées.
Extrusion hydrostatique :Dans l'extrusion hydrostatique, le récipient est rempli d'un fluide.La pression d'extrusion est transmise à la billette par le fluide.La friction est éliminée dans ce processus car il n’y a aucun contact entre la billette et la paroi du conteneur.Des matériaux fragiles peuvent être extrudés par ce procédé.Les matériaux très fragiles peuvent être extrudés dans une chambre sous pression.Des réductions plus importantes sont possibles par cette méthode.La pression impliquée dans le processus peut atteindre 1 700 MPa.La pression est limitée par la résistance des matériaux du récipient, du poinçon et de la matrice.Des huiles végétales comme l'huile de ricin sont utilisées.Normalement, ce processus est effectué à température ambiante.Quelques inconvénients du procédé sont : une fuite d'huile sous pression et une vitesse d'extrusion incontrôlée à la sortie, dues à la libération de l'énergie stockée par l'huile.Cela pourrait provoquer un choc dans la machine.Ce problème est résolu en faisant entrer le poinçon en contact avec la billette et en réduisant la quantité d'huile grâce à un jeu moindre entre la billette et le conteneur.
Extrusion par impact :Les sections creuses telles que les gobelets, les récipients de dentifrice sont réalisées par extrusion par impact.C'est une variante de l'extrusion indirecte.Le poinçon est conçu pour frapper la balle à grande vitesse sous l'effet d'une charge d'impact.Des tubes de faible épaisseur de paroi peuvent être produits.Habituellement, les métaux comme le cuivre, l'aluminium et le plomb sont extrudés par impact.
Extrusion de tubes :En utilisant une billette creuse et un mandrin à l'extrémité du vérin, des sections creuses telles que des tubes peuvent être extrudées avec des tolérances plus étroites.Le mandrin s'étend jusqu'à l'entrée de la filière.Le jeu entre le mandrin et la paroi de la filière détermine l'épaisseur de la paroi du tube.Le mandrin est amené à se déplacer avec le vérin pour réaliser par extrusion des tubes concentriques.
Extrusion à froid et à chaud :
L'extrusion à froid pourrait produire des pièces avec une bonne finition de surface, une résistance élevée grâce à l'écrouissage, une précision améliorée et un taux de production élevé.Cependant, le processus nécessite une pression plus élevée et les outils sont soumis à des contraintes plus élevées.Une lubrification adéquate est nécessaire pour éviter le grippage de l'outil et de la pièce à usiner.Les billettes phosphatées sont lubrifiées avec du savon.
L'extrusion à chaud peut être utilisée pour des taux d'extrusion plus élevés.Une déformation inhomogène peut se produire en raison du refroidissement des parois de la billette.Le métal peut s'oxyder.La couche d'oxyde peut augmenter la friction ainsi que le flux de matière.Le verre est utilisé comme lubrifiant pour l'extrusion à chaud.Le bisulfure de molybdène ou le graphite sont les lubrifiants solides utilisés en extrusion à chaud.L'extrusion de boîtes de conserve utilisant des boîtes à parois minces en cuivre ou en étain est généralement utilisée pour extruder des métaux et des poudres métalliques hautement réactifs.
Presses à extrusion :
Des presses hydrauliques de type vertical ou horizontal sont utilisées pour l'extrusion.Les presses verticales ont une capacité allant de 3 à 20 MN.Les presses horizontales occupent moins d’espace, mais les billettes ne sont pas refroidies de manière uniforme.Des presses horizontales d'une capacité allant jusqu'à 50 MN sont utilisées.Les extrusions tubulaires sont principalement réalisées dans des presses verticales, tandis que les presses horizontales sont utilisées pour l'extrusion de barres.
Heure de publication : 03 avril 2017