|
|
|
Extrudarea - procesul de prelucrare prin deformare plastica care consta in trecerea fortata a materialului, datorita unei forte de compresiune, printr-o matrita a carei deschidere este profilata si de sectiune mai mica decat a materialului semifabricat.
Procesul de extrudare are loc in 4 (patru) faze:
1. Presarea pana la umplerea completa a orificiului matritei. In aceasta faza forta de extrudare creste de la zero la valoarea maxima.
2. Inceputul curgerii prin orificiul matritei.
3. Curgerea metalului prin orificiul matritei.
4. La sfarsitul cursei pistonului semifabricatul este complet deformat, iar forta se reduce la zero.
Forta de extrudare este influentata de :
a) rezistenta la deformarea semifabricatului;
b) gradul de reducere;
c) valoarea fortelor de frecare;
d) tipul extrudarii;
e) complexitatea piesei;
f) forma si dimensiunile semifabricatului;
Expresia de calcul e data de relatia: F=pA
unde p - presiunea de deformare a materialelor.
Valorile presiunilor sunt calculate pe baza unor relatii empirice sau determinate experimental.
Spre exemplu valorile recomandate ale presiunii la extrudarea otelului este cuprinsa intre 170 si 280 daN/cm2, iar pentru aluminiu intre 40 si 120 daN/cm2 .
I. Dupa temperatura avem extrudare la rece sau la cald.
II. Dupa natura fortelor de deformare avem:
n extrudare mecanica;
n extrudare hidraulica;
n extrudare prin explozie;
III. Dupa sensul de actionare al fortei si de deplasare al materialului avem:
n extrudare directa;
n extrudare inversa;
n extrudare combinata;
IV. Dupa axa masinii avem:
n Masina de extrudat cu ax orizontal;
n Masina de extrudat cu ax vertical;
n Masina de extrudat cu ax oblic;
Prese pentru extrudare
Presele mecanice pentru extrudare pot fi :
n cu excentric;
n cu genunchi;
n cu manivela;
Caracteristic este viteza mare de lucru exprimata in numar de curse duble pe minut (ncd/min).
Sculele folosite la extrudare sunt formate din matrita si poanson.
Matrita
1=con de deformare
2=cilindru de calibrare
3=cilindru de iesire
Fig. 3.8. Matrita de extrudare
Poansonul
1=zona de prindere
2=corp poanson
3=zona activa
Fig. 3.9. Poanson
Materialele din care se executa sunt :
n oteluri aliate cu Mo cu duritatea de 55 - 66 HRC;
n carburi metalice;
Etapele procesului tehnologic de extrudare sunt:
1. Obtinerea semifabricatului.
2. Pregatirea pentru extrudare (prerefulare, recoacere, curatire, fosfatare, lubrefiere).
3. Extrudarea propriu-zisa.
4. Operatii de completare (retezare, gaurire, calibrare).
5. Control tehnic de calitate.
Procesul de extrudare la rece creeaza deplasari de material cu presiuni specifice foarte mari in timp foarte scurt (10-2 - 10-1 secunde). Prin faptul ca materialul semifabricatului freaca pe suprafata sculei pot apare fenomene de uzura a sculei si a utilajului. Practic aceste fenomene au impiedicat multa vreme aplicarea procedeului de extrudare la rece. A fost nevoie sa se elaboreze o noua metoda care utilizeaza un strat intermediar intre scula si materialul supus deformarii. Acest strat trebuie sa fie legat metalic de materialul supus deformarii si sa fie poros pentru a ingloba lubrefiant. Metoda astazi unanim folosita este cea a fosfatarii. Ea consta dintr-o transformare chimica superficiala a materialului obtinandu-se un strat de fosfati compusi insolubili. Fosfatarea se executa dupa decapare.
In cazul extrudarii la rece a otelului, presiunea la suprafata de contact semifabricat matrita poate atinge 250 daN/mm2. Lubrefiantii nu trebuie sa adere la peretii matritei, ci sa preia sarcinile. Ca lubrefianti se folosesc lubrefiantii solizi, ca de exemplu bisulfura de molibden.
Prin extrudare se pot obtine urmatoarele rugozitati ale suprafetelor :
extrudare la rece : Ra = 0,2 - 1,6 mm
extrudare la cald : Ra = 1,6 - 6,3 mm
Cel mai frecvent se extrudeaza tevi si profile de aluminiu, datorita plasticitatii lui ridicate.
