Načelo delovanja fiksne ekstruzijske glave stroja za ekstrudiranje aluminija

Ekstruzijska glava za ekstruzijo aluminija

Ekstruzijska glava je najbolj kritična oprema za ekstruzijo, ki se uporablja v procesu ekstrudiranja aluminija (slika 1). Od tega sta odvisna kakovost stisnjenega izdelka in splošna produktivnost ekstruderja.

Slika 1 Ekstruzijska glava v tipični konfiguraciji orodja za postopek ekstrudiranja

Slika 2Tipična zasnova ekstruzijske glave: ekstruzijska pogača 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 aluminijeve gredice

Pravilno mazanje

Redno vzdrževanje

Funkcija ekstruzijske glave

Delovanje ekstruzijske glave se na prvi pogled zdi zelo preprosto. Ta del je kot nadaljevanje ekstruzijske palice in je zasnovan za potiskanje segrete in zmehčane aluminijeve zlitine neposredno skozi matrico. Ekstrudirana pogača mora opravljati naslednje funkcije:

Prenos tlaka na zlitino v vsakem ciklu iztiskanja v pogojih visoke temperature;

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

Po končanem iztiskanju se enostavno loči od gredice;

Ne zadržuje plina, ki bi lahko poškodoval tulec posode ali navidezni blok sam;

Pomoč pri reševanju manjših težav s poravnavo tiska;

Možnost hitre montaže/demontaže na stiskalno palico.

To mora biti zagotovljeno z dobrim centriranjem ekstruderja. Odstopanja v gibanju ekstruzijske glave od osi ekstruderja običajno zlahka prepoznamo po neenakomerni obrabi, ki je vidna na obročkih ekstruzijske pogače. Zato je treba stiskalnico skrbno in redno poravnati.

Slika 4 Radialni premik ekstrudirane pogače pod tlakom ekstrudiranja

Jeklo za ekstruzijsko glavo

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

Slika5 H13 jeklene ekstrudirane pogače iz Damatoola

Temperatura gredice, posode in matrice

Pregreta gredica (nad 500 °C) bo med postopkom ekstruzije zmanjšala pritisk ekstrudijske glave. To lahko privede do nezadostnega raztezanja ekstruzijske glave, kar povzroči, da se gredica stisne v režo med ekstrudirano glavo in posodo. To lahko skrajša življenjsko dobo navideznega bloka in povzroči celo znatno plastično deformacijo njegove kovine s strani ekstruzijske glave. Podobne situacije se lahko pojavijo pri posodah z različnimi ogrevalnimi conami.

Lepljenje ekstruzijske glave na gredico je zelo resen problem. Ta situacija je še posebej pogosta pri dolgih delovnih trakovih in mehkih zlitinah. Sodobna rešitev tega problema je nanašanje maziva na osnovi borovega nitrida na konec obdelovanca.

Vzdrževanje ekstruzijske glave

Ekstruzijsko glavo je treba dnevno preverjati.

Morebitni oprijem aluminija se določi z vizualnim pregledom.

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

Ekstrudirano pogačo je treba vsak teden odstraniti iz stiskalnice in očistiti v utoru za jedkanje.

Med delovanjem ekstruzijske glave lahko pride do prekomerne ekspanzije. Treba je nadzorovati, da ta širitev ni prevelika. Prekomerno povečanje premera visokotlačnega čistilnika znatno skrajša njegovo življenjsko dobo.