Prinzipien der Aluminiumextrusion

Прессование металлов

Прессованием металлов, insbesondere, Aluminium und seine Legierungen, называют процесс пластической деформации, при котором холодная или нагретая заготовка, обычно часть круглого слитка («столба»), продавливается через специальный инструмент с с одним или несколькими отверстиями заданной формы – матрицу (рисунок 1).

Прессование алюминия и алюминиевых сплавов

Для экструзии алюминия применяют специальное оборудование – экструзионные прессы, allgemein, гидравлические, которые обеспечивают на штоке (пресс-штемпеле), который непосредственно «давит» заготовку, усилие от 500 zu 4000 тонн, а иногда и больше, в зависимости от назначения и производительности пресса.

Cm. также Прессование алюминия: от заготовки до готового профиля

Прессование = экструзия

Англоязычный термин «extrusion» как раз и обозначает понятие «выталкивание, выдавливание». Прессование может быть холодное или горячее в зависимости от сплава и применяемого метода. При горячем прессовании заготовку предварительно нагревают для облегчения пластической деформации.

Profile, трубы, прутки, полосы

Aluminiumprofile, которые получают прессованием, а не, скажем, прокаткой или гибкой, так и называютпрессованными алюминиевыми профилями. Под профилями часто понимают все виды прессованной продукции, хотя стандарты различают «профили», «трубы», «прутки» и «полосы» и даже прессованные панели, z.B, для вагоно- и самолетостроения. Profile, в свою очередь, могут быть, сплошные и полые, стандартные и специальные, трубы – общего назначения и бесшовные, а прутки – круглые, квадратные, прямоугольные, шестигранные. А еще бывают прессованная проволока и прессованные полуфабрикаты для дальнейшей обработки: прокатки, волочения, гибки и т.п.

Основными методами прессования алюминия и алюминиевых профилей являются двапрямой и обратный. Большинство промышленных прессов работают прямым методом прессования.

Прямое прессование

princip-pressovaniya

Bild 1

Принцип прямого прессования хорошо виден из рисунка 1. Нагретую заготовку помещают в контейнер и с помощью так называемого пресс-штемпеля, «проталкивают» через матрицу. Прямое прессование применяют при производстве сплошных профилей (простых прутков и сложных специальных профилей), труб и полых профилей. При прямом прессовании направление течения металла совпадает с направлением движения пресс-штемпеля. В ходе этого процесса заготовка скользит относительно стенок контейнера. На преодоление возникающей при этом силы трения затрачивается значительная часть усилия пресса. График зависимости нагрузки или давления от перемещения пресс-штемпеля имеет обычно вид, который показан на рисунке 2. Выделяют три стадии процесса: 1 – распрессовка (осадка) заготовки и начало прессования, 2 – снижение давления и то, что называют устойчивым состоянием, 3 – давление достигает своего минимума, за которым следует его резкий подъем при формировании пресс-остатка.

izmenenie-nagruzki-pressa

Bild 2

Обратное прессование

При обратном прессовании алюминия матрица располагается на переднем конце полого пресс-штемпеля и перемещается вместе с ним внутрь контейнера (рисунок 3) . В этом случае отсутствует относительное перемещение между заготовкой и контейнером. Поэтому нет сил трения между поверхностью заготовки и контейнером. Отсутствует также перемещение центра заготовки относительно периферийных участков заготовки. Изменение нагрузки и давления с продвижением пресс-штемпеля для обратного прессования показано на рисунке 2. Обратное прессование применяют обычно для прессования трудно прессуемых сплавов и при жестких требованиях по размерам поперечного сечения и однородности свойства по сечению и длине профиля.

obratnoe-pressovanie Bild 3

Прямое прессованиестык в стык

Для прессования алюминиевых сплавов, которые легко свариваются при температуре и давлении прессования применяют метод «стык в стык»: каждую последующую заготовку загружают в контейнер в стык предыдущей. Длина прессованного профиля в этом процессе ограничена длиной выходного стола и может достигать 50 и более метров. Окончательная сварка заготовки в контейнере со следующей заготовкой происходит, когда стык проходит через деформационную зону матрицы. Принцип метода прессования «стык в стык» с удалением пресс-остатка показан на рисунке 4: новая заготовка приваривается к оставшемуся в матрице или так называемом питателе металлу, оставшемуся от предыдущей заготовки.

prjamoe-pressovanie

Bild 4

Прямое прессованиестык в стыкбез удаления пресс-остатка

Намного реже применяют вариант прессования «стык в стык» без удаления пресс-остатка: торец следующей заготовки придвигается в контейнере вплотную к торцу остатка предыдущей заготовке, еще находящегося в контейнере (рисунок 5). Прессование без удаления пресс-остатка требует дополнительных затрат, einschließlich, по обеспечению чистой поверхности заготовки и особенно их торцов. Поэтому такое прессование применяется в основном только в специальных случаях, z.B, при изготовлении изделий-заготовок (подката, полуфабриката) в бухтах для дальнейшей переработки, z.B, волочения.

prjamoe-pressovanie-bez-press-ostatka

Bild 5

Легкопрессуемые алюминиевые сплавы

Для прессования «стык в стык» требуется способность алюминиевых сплавов свариваться при температуре и давлении прессования. Такими качествами обладают так называемые легко прессуемые («мягкие») сплавы: все марки алюминия, сплавы Аl-Mn (серия 3ххх) и сплавы Al-Mg-Si (серия 6ххх), в том числе самый популярный сплав АД31, а также «нормально» прессуемые («среднепрочные») сплавы: Al-Mg (серия 5ххх) при содержании магния до 3 %, а также сплавы Al-Zn-Mg (серия 7ххх) без легирования медью, z.B, 1915 по ГОСТ 4784 (7005 по международной классификации).

Труднопрессуемые алюминиевые сплавы

Так называемые трудно прессуемые сплавы, к которым относятся все сплавы Al-CuMg (серия 2xxx), Legierungen AlMg (серия 5ххх) при содержании магния более 3 % и сплавы AlZnMg-Сu (серия 7ххх) обычно не прессуют методом «стык в стык». Для них применяют прессование каждой заготовки отдельно.

Источник: Saha К. P.