Extrusie is een drukvervormingsproces waarbij een blok metaal door een opening of matrijsopening wordt geperst om de diameter te verkleinen en de lengte van het metalen blok te vergroten.Het resulterende product zal de gewenste doorsnede hebben.Extrusie omvat het vormen van asymmetrische delen.Voor de extrusie worden matrijzen met een ronde of een niet-ronde doorsnede gebruikt.Over het algemeen brengt extrusie grotere vormkrachten met zich mee.Grote hydrostatische spanningen bij de extrusie helpen bij het proces door de ductiliteit van het materiaal te verbeteren.Metalen zoals aluminium, die gemakkelijk verwerkbaar zijn, kunnen bij kamertemperatuur worden geëxtrudeerd.
Soorten extrusie:
Directe extrusie:Directe extrusie, ook wel voorwaartse extrusie genoemd, is een proces waarbij de knuppel in dezelfde richting beweegt als de ram en de stempel.Het verschuiven van de knuppel vindt plaats tegen de stilstaande containerwand. De wrijving tussen de container en de knuppel is hoog.Hierdoor zijn grotere krachten nodig.Er wordt een dummyblok met een iets kleinere diameter dan de knuppeldiameter gebruikt om oxidatie van de knuppel bij hete extrusie te voorkomen.Holle secties zoals buizen kunnen via een directe methode worden geëxtrudeerd, door gebruik te maken van holle knuppels en een doorn die aan het dummyblok is bevestigd.
Indirecte extrusie:Indirecte extrusie (achterwaartse extrusie) is een proces waarbij de stempel tegengesteld beweegt aan die van de knuppel.Hier is er geen relatieve beweging tussen container en knuppel.Er is dus minder wrijving en dus zijn er minder krachten nodig voor indirecte extrusie.Voor het extruderen van massieve stukken is een holle pons nodig.Bij holle extrusie wordt het materiaal door de ringvormige ruimte tussen de massieve stempel en de container geperst.De variatie van de extrusiedruk bij indirecte extrusie is hierboven weergegeven.Zoals te zien is, is de extrusiedruk voor indirecte extrusie lager dan die voor directe extrusie.Veel componenten worden vervaardigd door directe en indirecte extrusies te combineren.Indirecte extrusie kan niet worden gebruikt voor het extruderen van lange extrusies.
Hydrostatische extrusie:Bij hydrostatische extrusie wordt de container gevuld met een vloeistof.De extrusiedruk wordt via de vloeistof naar de knuppel overgebracht.Wrijving wordt bij dit proces geëlimineerd omdat er geen contact is tussen de knuppel en de containerwand.Door dit proces kunnen brosse materialen worden geëxtrudeerd.Zeer brosse materialen kunnen in een drukkamer worden geëxtrudeerd.Met deze methode zijn grotere reducties mogelijk.De druk die bij het proces betrokken is, kan oplopen tot 1700 MPa.De druk wordt beperkt door de sterkte van de container-, pons- en matrijsmaterialen.Er wordt gebruik gemaakt van plantaardige oliën zoals ricinusolie.Normaal gesproken wordt dit proces uitgevoerd bij kamertemperatuur.Een paar nadelen van het proces zijn: lekkage van olie onder druk en ongecontroleerde extrusiesnelheid bij het verlaten, als gevolg van het vrijkomen van opgeslagen energie door de olie.Dit kan leiden tot schokken in de machine.Dit probleem wordt overwonnen door de stempel in contact te laten komen met de knuppel en door de hoeveelheid olie te verminderen door minder speling tussen de knuppel en de houder.
Impact extrusie:Holle profielen zoals cups en tandpastacontainers worden gemaakt door impactextrusie.Het is een variant van indirecte extrusie.De stempel is gemaakt om de naaktslak met hoge snelheid te slaan door middel van impactbelasting.Er kunnen buizen met een kleine wanddikte worden geproduceerd.Meestal worden metalen zoals koper, aluminium en lood geëxtrudeerd.
Buis extrusie:Door gebruik te maken van holle knuppels en een doorn aan het uiteinde van de ram, kunnen holle secties zoals buizen worden geëxtrudeerd tot nauwere toleranties.De doorn strekt zich uit tot aan de ingang van de matrijs.De speling tussen de doorn en de matrijswand bepaalt de wanddikte van de buis.De doorn is gemaakt om met de ram mee te bewegen om door extrusie concentrische buizen te maken.
Koude en warme extrusie:
Koude extrusie kan onderdelen produceren met een goede oppervlakteafwerking, hoge sterkte als gevolg van spanningsharding, verbeterde nauwkeurigheid en hoge productiesnelheid.Het proces vereist echter een hogere druk en gereedschappen worden blootgesteld aan hogere spanningen.Een goede smering is noodzakelijk om vastlopen van gereedschap en werkstuk te voorkomen.Met fosfaat gecoate knuppels worden gesmeerd met zeep.
Voor hogere extrusieverhoudingen kan hete extrusie worden gebruikt.Inhomogene vervorming kan optreden als gevolg van afkoeling van de knuppel in de matrijswand.Metaal kan oxideren.De oxidelaag kan zowel de wrijving als de materiaalstroom vergroten.Glas wordt gebruikt als smeermiddel voor hete extrusie.Molybdeendisulfide of grafiet zijn de vaste smeermiddelen die worden gebruikt bij hete extrusie.Ingeblikte extrusie met dunwandige blikken van koper of tin wordt meestal gebruikt voor het extruderen van zeer reactieve metalen en metaalpoeders.
Extrusiepersen:
Voor extrusie worden hydraulische persen van verticaal of horizontaal type gebruikt.Verticale persen hebben een capaciteit variërend van 3 tot 20 MN.Horizontale persen nemen minder ruimte in beslag, maar de knuppels worden niet gelijkmatig gekoeld.Er worden horizontale persen tot een capaciteit van 50 MN gebruikt.Buisvormige extrusies worden meestal gedaan in verticale persen, terwijl horizontale persen worden gebruikt voor staafextrusie.
Posttijd: 03 april 2017