Arbeidsprinsipp for det faste ekstruderingshodet til aluminiumekstruderingsmaskin

Ekstruderingshode for aluminiumekstrudering

Ekstruderingshodet er det viktigste ekstruderingsutstyret som brukes i aluminiumekstruderingsprosessen (fig. 1). Kvaliteten på det pressede produktet og ekstruderens totale produktivitet avhenger av det.

Fig. 1 Ekstruderingshode i en typisk verktøykonfigurasjon for ekstruderingsprosessen

Fig. 2 Typisk design av ekstruderingshode: ekstruderingskake og ekstruderingsstang

Fig. 3 Typisk utforming av ekstruderingshode: ventilstamme og ekstruderingskake

God ytelse for ekstruderingshodet avhenger av faktorer som:

Generell justering av ekstruderen

Temperaturfordeling av ekstruderingsfatet

Temperatur og fysiske egenskaper til aluminiumsbilletten

Riktig smøring

Regelmessig vedlikehold

Funksjonen til ekstruderingshodet

Funksjonen til ekstruderingshodet virker veldig enkel ved første øyekast. Denne delen er som en fortsettelse av ekstruderingsstangen og er utformet for å skyve den oppvarmede og mykgjorte aluminiumslegeringen direkte gjennom dysen. Ekstruderingskaken må utføre følgende funksjoner:

Overfør trykk til legeringen i hver ekstruderingssyklus under høye temperaturforhold;

Utvide raskt under trykk til en forhåndsbestemt grense (figur 4), slik at bare et tynt lag med aluminiumslegering blir igjen på beholderhylsen;

Lett å skille fra barren etter at ekstruderingen er fullført;

Ikke fange opp gass, da dette kan skade beholderhylsen eller selve blindblokken;

Hjelp med å løse mindre problemer med justeringen av pressen;

Kan raskt monteres/demonteres på trykkstangen.

Dette må sikres ved god ekstrudersentrering. Avvik i ekstruderingshodets bevegelse fra ekstruderaksen er vanligvis lett å se på ujevn slitasje, som er synlig på ringene i ekstruderingskaken. Derfor må pressen justeres nøye og regelmessig.

Fig. 4 Radial forskyvning av den ekstruderte kaken under ekstruderingstrykk

Stål til ekstruderingshodet

Ekstruderingshodet er den delen av ekstruderingsverktøyet som utsettes for høyt trykk. Ekstruderingshodet er laget av verktøyformstål (f.eks. H13-stål). Før pressen startes, varmes ekstruderingshodet opp til en temperatur på minst 300 ºC. Dette øker stålets motstand mot termiske belastninger og forhindrer sprekkdannelser på grunn av termisk sjokk.

Fig5 H13 stålekstruderingskaker fra Damatool

Temperaturen på emnet, beholderen og dysen

En overopphetet barre (over 500 ºC) vil redusere trykket i ekstruderingshodet under ekstruderingsprosessen. Dette kan føre til utilstrekkelig ekspansjon av ekstruderingshodet, noe som fører til at barremetallet klemmes inn i gapet mellom ekstruderingshodet og beholderen. Dette kan forkorte levetiden til dummyblokken og til og med føre til betydelig plastisk deformasjon av metallet av ekstruderingshodet. Lignende situasjoner kan oppstå med beholdere med forskjellige oppvarmingssoner.

Det er et svært alvorlig problem at ekstruderingshodet fester seg til emnet. Denne situasjonen er spesielt vanlig med lange arbeidsstrimler og myke legeringer. Den moderne løsningen på dette problemet er å påføre et smøremiddel basert på bornitrid på enden av arbeidsstykket.

Vedlikehold av ekstruderingshodet

Ekstruderingshodet må kontrolleres daglig.

Mulig aluminiumheft bestemmes ved visuell inspeksjon.

Kontroller stangens og ringens frie bevegelse, samt påliteligheten til festet av alle skruer.

Ekstruderingskaken må tas ut av pressen hver uke og rengjøres i etsesporet.

Under drift av ekstruderingshodet kan det oppstå for stor ekspansjon. Det er nødvendig å kontrollere at denne ekspansjonen ikke blir for stor. For stor økning i diameteren på høytrykksspyleren vil forkorte levetiden betydelig.