Ekstruzija

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Ispresovani ili ekstrudirani aluminijumski profil sa složenim presekom.
Matrica za isprešavanje (spoljašnji prečnik je 228 mm).
Matrica za isprešavanje (pogled izbliza).
Hidrauličko horizontalno isprešavanje za aluminijumske profile.
Alatna mašina za isprešavanje ili ekstruziju plastike.
Komplet od dve matrice za isprešavanje aluminijuma.

Isprešavanje ili ekstruzija je vrsta mašinske obrade metala bez odvajanja čestica, koja služi u proizvodnji raznovrsnih profila, šipki, traka, cevi konstantnog preseka, od lakih i obojenih metala, te mekih čelika (isprešavanjem se proizvode i plastični i keramički proizvodi, te proizvodi u prehrambenoj industriji). Najveće prednosti su: mogućnost priozvodnje profila najsloženijih oblika, te odlično stanje površine gotovog proizvoda.[1] Gotovi proizvod može biti: kontinuirani (teoretski beskonačno dugi proizvod) ili polukontinuirani (proizvodnja rezanih ili kraćih predmeta). Proizvodi se koriste u građevinskoj industriji, industriji namještaja, kućanskih aparata, industriji vozila, elektroindustriji. Istorija ekstruzije počinje od 1797, kada je Josef Bramah patentirao prvi postupak ekstruzije za izradu cevi. Isprešavanje može biti hladno ili toplo.[2]

Podela isprešavanja[уреди]

Podela na toplo i hladno isprešavanje[уреди]

Isprešavanje u toplom stanju[уреди]

Toplo isprešavanje se radi na povišenoj temperaturi, kako bi se materijal lakše gurnuo kroz matricu.[3] Većina vrućih presa su horizontalne hidrauličke prese koje rade od 250 do 12 000 tona. Pritisci su u rasponu od 30 do 700 MPa, te je potrebno podmazivanje (mineralno ulje ili grafit za niže temperature ili staklena prašina za više temperature isprešavanja).[4] Najveći nedostatak ovog postupka je visoki trošak za mašine i održavanje.

Temperature toplog isprešavanja za različite materijale[5]
Materijal Temperatura (°C)
Magnezijum 350 °C - 450 °C
Aluminijum 350 - 500
Bakar 600 - 1100
Čelik 1200 - 1300
Titanijum 700-1200 (1300—2100)
Nikal 1000 - 1200
Vatrostalne legure do 2000

Isprešavanje u hladnom stanju[уреди]

Hladno istiskivanje se obavlja na sobnoj ili blizu sobne temperature. Prednosti ovog načina ekstruzije su: nema oksidacije materijala, veća čvrstoća gotovog proizvoda, uže tolerancije, dobro stanje površine i veće brzine isprešavanja. Materijali koji se hladno ekstrudiraju su: olovo, kalaj, aluminijum, bakar, cirkonijum, titanijum, molibden, berilijum, vanadijum, niobijum i čelik. Primeri proizvoda proizvedenih ovim postupkom su: cevi, aparat za gašenje požara, cilindri amortizera, klipovi, zupčanici.[6]

Podjela na direktno i indirektno isprešavanje[уреди]

Prema načinu kretanja alata i obratka, isprešavanje može biti direktno ili indirektno.[7]

Kod direktnog (ili izravnog) isprešavanja, metal izlazi u pravcu pritiskanja klipa, dok je kod indirektnog (ili neizravnog) smer izlaza materijala u suprotnom pravcu od smera kretanja klipa kod pritiskanja tabletne mase. Indirektno isprešavanje zahteva manje sile pritiska, jer nema tolikog trenja između materijala i zidova spremnika.

Podjela na horizontalno i vertikalno isprešavanje[уреди]

Prema položaju klipa, isprešavanje se može obaviti na horizontalnim ili vertikalnim presama.

Podela na mehaničko i hidrauličko isprešavanje[уреди]

Vrsta pogona kod isprešavanja može biti hidraulička ili mehanička. Kod hidrauličkog isprešavanja, jedan ili dva navojna hidraulička motora osiguravaju potrebni pritisak u hidrauličkom fluidu. Dvoradni cilindar pritiska klip koji potiskuje materijal u spremniku, te istiskuje material kroz matricu.

Mehaničke prese koriste kolenasti prigon za pogon klipa. Kako je kod mehaničkih presa sila pritiska klipa manja nego kod hidrauličkih, tako je i materijal koji se ekstrudira manjih dimenzija. Takođe se mehaničke prese za isprešavanje koriste uglavnom za hladno isprešavanje.[8]

Matrice[уреди]

Najviše se upotrebljvaju jednostavne (jednodelne) matrice ravnog oblika, s oštrim ili neznatno zaobljenim ulaznim bridom, te visinom vrata od 3 do 6 mm, koji je ujedno i kalibracijski pojas. Konični oblik matrice olakšava dotok materijala iz uglova spremnika. Materijal za izradu matrica je legirani čelik otporan na visoke temperature, npr.: čelik legiran sa hromom, molibdenom, volframom, vanadijumom. Kod složenih matrica (matrica sastavljenih od više delova, sa složenim prolazom materijala među njima) oblikuje se unutarnji profil. Takođe se unutarnji profil može oblikovati pomičnim trnom ili trnom koji je deo složene matrice.

Reference[уреди]

  1. ^ Oberg et al. 2000, стр. 1348–1349
  2. ^ [1][мртва веза] "Obrada materijala II", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.
  3. ^ Grazioso, Charles G.; Mulder, Gerard W. (9. 3. 1956). „Process for warm extrusion of metal”. Google. Приступљено 16. 8. 2017. 
  4. ^ Bauser, Martin; Sauer, Günther; Siegert, Klaus (2006), Extrusion, ASM International, ISBN 978-0-87170-837-3 
  5. ^ Drozda Tom, Wick Charles, Bakerjian Ramon, Veilleux Raymond F., Petro Louis: "Tool and manufacturing engineers handbook: Forming", publisher = SME, [2], 1984.
  6. ^ "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.
  7. ^ Backus et al. 1998, стр. 13–14
  8. ^ [3][мртва веза] "Alatni strojevi I", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.

Literatura[уреди]