Ekstrüzyon, metal plastik işlemede, işlenmemiş malzemenin kalıp deliklerinden dışarı akmasını sağlamak için basıncın uygulandığı ve istenen kesit şekline sahip profillerin elde edildiği temel teknolojidir. Alüminyum alaşımlı ekstrüzyon, öncelikle 400 ila 500°C sıcaklıklarda çalışan ve tipik olarak 10 ila 100 arasında değişen bir ekstrüzyon oranıyla ileri sıcak ekstrüzyonu kullanır.
Tüm süreç şunları içerir: Döküm Külçe ısıtması (gradyan ısıtma sıcaklık kontrolü), kalıp ön ısıtması, ekstrüzyon deformasyonu, çevrimiçi söndürme, gerdirerek düzleştirme ve yapay yaşlandırma. Temel parametreler, birbirine bağlı olan ve toplu olarak ürün kalitesini belirleyen ekstrüzyon oranı λ, ekstrüzyon sıcaklığı, ekstrüzyon hızı ve ekstrüzyon kuvvetini içerir.
Döküm Külçe Isıtma
Külçe ısıtma, plastik deformasyon için gerekli sıcaklığın (tipik olarak 400–500°C) elde edilmesini ve mikro yapıyı homojenleştirirken döküm segregasyonunu ortadan kaldırmayı amaçlayan, ekstrüzyon prosesinde kritik bir ön işlem adımıdır.
Isıtma yöntemi öncelikle endüstriyel frekans indüksiyonlu ısıtmayı kullanır ve hızlı sıcaklık artışı ve eşit ısı dağılımı gibi avantajlar sunar. Rezistanslı fırın ısıtması seri üretime uygundur. Proses spesifikasyonları radyal sıcaklık farklarının ≤±5°C ve eksenel sıcaklık farklarının ≤±10°C olmasını gerektirir. Kademeli ısıtma teknolojisi yaygın olarak benimsenir; burada külçenin ön ucu (kalıp tarafına yakın), ekstrüzyon sırasında deformasyon ısısını ve sürtünme ısısını dengelemek için arka uçtan 10–30°C daha düşük bir sıcaklık tutar, böylece çıkışın aşırı ısınması önlenir.
Kalıp ısıtma
Kalıp ısıtma, kalıp deliklerinden metal akışı sırasında akışkanlığı ve kaynak kalitesini bozabilecek önemli sıcaklık farkları nedeniyle aşırı soğumayı önlemek için kalıp sıcaklığının külçe sıcaklığıyla uyumlu hale getirilmesini amaçlayan, ekstrüzyon prosesinde çok önemli bir hazırlık adımıdır.
Isıtma yöntemi, kalıp ön ısıtma sıcaklığının tipik olarak 450-500°C'de tutulduğu ve tekdüze bir yanma sağlamak için 2 saatten az olmayan bir tutma süresine sahip bir dirençli ısıtma fırını kullanır. Temel proses gereksinimleri: Kalıptan metal akışı sırasında ısı kaybını telafi etmek için kalıp sıcaklığı, külçenin ön uç sıcaklığından (10–30°C) biraz daha yüksek olmalıdır.
Kalıplar, ekstrüzyon silindirleri ve döküm külçeler arasındaki sıcaklık uyumu kritik öneme sahiptir. Aşırı düşük kalıp sıcaklıkları, presleme tepe değerlerinin artmasına, metal akışkanlığının azalmasına, zayıf kaynak kalitesine ve hatta kalıbın tıkanmasına neden olabilir; tersine, aşırı yüksek sıcaklıklar kalıp çeliğinin mukavemetini ve aşınma direncini tehlikeye atabilir ve kalıp arızasını hızlandırabilir. Hassas sıcaklık kontrolü (±5°C) ve tam yanma, profillerin ekstrüzyon stabilitesini ve yüzey kalitesini sağlamanın anahtarıdır.
Ekstrüzyon deformasyonu
Ekstrüzyon deformasyonu, metalin yüksek basınç altında kalıp deliklerinden aktığı plastik şekillendirmenin temel işlemidir. Külçe, ekstrüzyon silindiri içindeki ekstrüzyon şaftı tarafından tahrik edilerek üç eksenli bir basınç gerilimi durumu oluşturulur. Metal, kalıp deliklerine ya bir yönlendirme köprüsü (içi boş profil) yoluyla ya da doğrudan girerek kesit şeklinin dönüşümünü sağlar.
Temel proses parametreleri arasında ekstrüzyon oranı λ (tipik olarak 10–100), ekstrüzyon sıcaklığı (400–500°C), ekstrüzyon hızı (eksenel hız 2–15 mm/s) ve ekstrüzyon kuvveti bulunur. Ekstrüzyon sırasında oluşan deformasyon ısısı ve sürtünme ısısı, metal sıcaklığının 30–80°C yükselmesine neden olabilir; bu da kademeli ısıtma veya hız kontrolü yoluyla denge gerektirir.
Çevrimiçi Söndürme
Çevrimiçi söndürme, ekstrüzyon işlemleri ile ısıl işlem arasında kusursuz bir entegrasyon görevi görür. Hızlı soğutmayı sağlamak için ekstrüzyon kalıbı deliklerinden kalan ısıyı kullanır, çözünmüş güçlendirme fazlarını (örn. Mg₂Si) yüksek sıcaklıklarda oda sıcaklığına kadar katılaştırır, böylece daha sonraki yaşlandırma için uygun koşullar yaratır.
Soğutma yöntemi alaşım özelliklerine göre seçilir: havayla soğutma, 6063 gibi düşük su verme hassasiyetine sahip alaşımlar için uygundur; su sisi soğutması, 6xxx serisi alaşımlar için en yaygın kullanılan yöntemdir ve kontrol edilebilir soğutma oranları ve minimum deformasyon sunar; 7xxx serisi gibi yüksek su verme hassasiyetine sahip alaşımlar için, soğutma hızları ≥50°C/s olan suya daldırmalı soğutma kullanılır.
Kritik proses gereksinimleri: Profil sıcaklığı, söndürme öncesinde alaşım katı çözelti sıcaklığını (tipik olarak ≥500°C) aşmalıdır. Güçlendirme fazı çökelmesine yol açabilecek lokal soğutma eksikliğini önlemek için soğutmanın düzgün ve yeterli hızda olması gerekir.
Streç Haddeleme
Streç Haddeleme, ekstrüzyondan sonra kritik bir bitirme işlemi olarak hizmet eder. Profillere eksenel gerilim uygulayarak, ekstrüzyon ve su verme işlemleri sırasında oluşan bükülme, burulma ve artık gerilimleri ortadan kaldırırken aynı zamanda boyut doğruluğuna da ince ayar yapar.
Önemli teknik noktalar: Gerilme miktarı %0,5 ila %2,0 arasında kontrol edilmelidir (profil şekline, et kalınlığına ve hassasiyet gerekliliklerine bağlı olarak). Aşırı derecede düşük esneme etkili bir düzleştirme sağlayamazken, aşırı esneme kesitsel daralmaya, boyutsal sapmalara ve hatta kırılmaya neden olabilir. Germe işlemi sırasında, ek bükülmeyi önlemek için eşit sıkma ve kuvvet hattı hizalamasını sağlayın.
Yapay Yaşlandırma
Yapay yaşlandırma, ekstrüde profillere nihai mekanik özelliklerin kazandırılması için kritik bir ısıl işlem sürecidir. Söndürmeden sonra, profiller ısıtılır ve bir yaşlandırma fırınında tutulur, böylece aşırı doymuş katı çözeltiden güçlendirme fazlarının (örneğin, 6xxx serisindeki Mg₂Si) düzgün bir şekilde çökelmesi sağlanır ve sertlik ve mukavemeti önemli ölçüde artıran nano ölçekli dağılmış çökeltiler oluşturulur.
Tipik proses parametreleri: 6xxx serisinin yaşlandırma sıcaklığı 180–200°C'dir ve bekleme süresi 2–4 saattir; 7xxx serisi, daha karmaşık sıcaklık ve zaman kombinasyonlarıyla iki aşamalı yaşlandırmayı kullanır. Yaşlandırma süreci sırasında, bölgesel fazla veya az yaşlanmayı önlemek için fırın sıcaklığı homojenliğinin (±3°C dahilinde) sıkı kontrolü gerekir.
Andoik Oksidasyon
Elektroforetik Kaplama
Toz Boya
Sıcak Haddeleme
Sıcak haddeleme, haddeleme deformasyonu için metal kütüklerin yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde ısıtıldığı bir şekillendirme işlemidir. Isıtma sıcaklığı tipik olarak metalin erime noktasının 0,6 ila 0,9 katı arasında değişir; alüminyum alaşımlı sıcak haddeleme sıcaklıkları genellikle 350-450°C'ye ayarlanır.
Sıcak haddeleme sırasında metaller aynı anda hem sertleşmeye hem de dinamik yeniden kristalleşmeye maruz kalır, bu da önemli ölçüde geliştirilmiş plastiklik ve azaltılmış deformasyon direnciyle sonuçlanır ve bu da onları yüksek indirgeme üretimi için uygun hale getirir. Birincil ekipman, kalınlığını azaltmak ve genişliğini artırmak için kütüğe dönen silindirler aracılığıyla basınç uygulayan sıcak haddeleme makinelerini (iki silindirli, dört silindirli veya çok silindirli) içerir.
Sıcak haddelemenin birincil işlevi, döküm külçeleri (düz veya yuvarlak külçeler) sac, şerit veya çubuk kütüklere dönüştürmektir; döküm yapısını parçalamak, gözenekleri ve büzülme boşluklarını ortadan kaldırmak; ve mekanik özellikleri geliştirirken tane boyutunu inceltmek.
Soğuk Haddeleme
Soğuk haddeleme, metalin yeniden kristalleşme sıcaklığının altında gerçekleştirilen ve tipik olarak oda sıcaklığında gerçekleştirilen bir haddeleme deformasyon işlemidir. Alüminyum alaşımlarının soğuk haddelenmesinden önce, sıcak haddelenmiş kütüklerin yumuşaması, sıcak haddelenmiş mikro yapıyı ortadan kaldırması ve deformasyon direncini azaltması için tavlamaya tabi tutulması gerekir.
Soğuk haddeleme, metallerin deformasyon sırasında artan mukavemet ve azaltılmış plastiklik sergilediği önemli derecede iş sertleşmesi ile karakterize edilir. Minimum tek geçişli azaltmayla (tipik olarak %10-%30), hedef kalınlığa ulaşmak, ara tavlamayla birlikte birden fazla geçiş gerektirir. Soğuk haddelenmiş ürünler mükemmel yüzey kalitesi ve yüksek boyutsal doğruluk sergilerken (±0,01 mm kadar düşük kalınlık toleranslarıyla) mekanik özellikleri iş sertleşme derecesi ayarıyla hassas bir şekilde kontrol edilebilir.
Özellikler ve Toleranslar
Mühendislik ve Özelleştirme
DFM tasarım optimizasyonu önerileri sunar ve özel kalıplar geliştirir.
Kişiselleştirilmiş özelleştirme ihtiyaçlarını karşılayarak prototiplemeden seri üretime kadar kapalı döngü yönetimi sağlar.
Yıllık satışımız 50.000 tonu aşan 5.000 tonluk çeşitli alüminyum malzeme stoğu tutuyoruz. Ürünlerimiz birçok sektöre hizmet vermektedir.
