Načelo delovanja fiksne ekstruzijske glave stroja za ekstrudiranje aluminija

Ekstruzijska glava za ekstruzijo aluminija

Ekstruzijska glava je najpomembnejša ekstruzijska oprema, ki se uporablja v procesu ekstrudiranja aluminija (slika 1). Od nje sta odvisni kakovost stisnjenega izdelka in splošna produktivnost ekstruderja.

Slika 1 Ekstruzijska glava v tipični konfiguraciji orodja za postopek ekstrudiranja

Slika 2 Tipična zasnova ekstruzijske glave: ekstruzijska torta in ekstruzijska palica

Slika 3 Tipična zasnova ekstruzijske glave: steblo ventila in ekstruzijska pogača

Dobro delovanje ekstruzijske glave je odvisno od dejavnikov, kot so:

Celotna poravnava ekstruderja

Porazdelitev temperature ekstruzijske cevi

Temperatura in fizikalne lastnosti aluminijastega valja

Pravilno mazanje

Redno vzdrževanje

Funkcija ekstruzijske glave

Funkcija ekstruzijske glave se na prvi pogled zdi zelo preprosta. Ta del je kot nadaljevanje ekstruzijske palice in je zasnovan tako, da segreto in zmehčano aluminijevo zlitino potiska neposredno skozi matrico. Ekstruzijska torta mora opravljati naslednje funkcije:

Prenos tlaka na zlitino v vsakem ciklu ekstrudiranja pod pogoji visoke temperature;

Hitro se razširi pod pritiskom do vnaprej določene meje (slika 4), pri čemer na tulcu posode ostane le tanka plast aluminijeve zlitine;

Po končanem ekstrudiranju se enostavno loči od gredice;

Ne sme vsebovati plina, ki bi lahko poškodoval tulec posode ali sam blok lutke;

Pomoč pri reševanju manjših težav s poravnavo stiskalnice;

Možnost hitre montaže/demontaže na stiskalno palico.

To je treba zagotoviti z dobrim centriranjem ekstruderja. Odstopanja v gibanju ekstruzijske glave od osi ekstruderja se običajno zlahka prepoznajo po neenakomerni obrabi, ki je vidna na obročih ekstruzijske pogače. Zato je treba stiskalnico skrbno in redno poravnavati.

Slika 4 Radialni premik ekstrudirane pogače pod ekstruzijskim tlakom

Jeklo za ekstruzijsko glavo

Ekstruzijska glava je del ekstruzijskega orodja, ki je izpostavljen visokemu tlaku. Ekstruzijska glava je izdelana iz orodnega jekla (npr. jekla H13). Pred zagonom stiskalnice se ekstruzijska glava segreje na temperaturo najmanj 300 ºC. To poveča odpornost jekla na toplotne obremenitve in prepreči razpoke zaradi toplotnega šoka.

Slika 5 H13 jeklene ekstruzijske pogače podjetja Damatool

Temperatura gredice, posode in matrice

Pregreta gredica (nad 500 °C) bo med postopkom ekstrudiranja zmanjšala tlak ekstruzijske glave. To lahko povzroči nezadostno raztezanje ekstruzijske glave, zaradi česar se kovina gredice stisne v režo med ekstruzijsko glavo in posodo. To lahko skrajša življenjsko dobo lutke in celo povzroči znatno plastično deformacijo njene kovine zaradi ekstruzijske glave. Podobne situacije se lahko pojavijo pri posodah z različnimi conami segrevanja.

Lepljenje ekstruzijske glave na obdelovanec je zelo resen problem. Ta situacija je še posebej pogosta pri dolgih obdelovancih in mehkih zlitinah. Sodobna rešitev te težave je nanos maziva na osnovi borovega nitrida na konec obdelovanca.

Vzdrževanje ekstruzijske glave

Ekstruzijsko glavo je treba preverjati dnevno.

Morebitno oprijemljivost aluminija se ugotovi z vizualnim pregledom.

Preverite prosto gibanje palice in obroča ter zanesljivost pritrditve vseh vijakov.

Ekstruzijsko pogačo je treba vsak teden odstraniti iz stiskalnice in jo očistiti v utoru jedkalne matrice.

Med delovanjem ekstruzijske glave lahko pride do prekomernega raztezanja. Potrebno je nadzorovati to raztezanje, da ne bo preveliko. Prekomerno povečanje premera visokotlačnega čistilnika bo znatno skrajšalo njegovo življenjsko dobo.