Prinzipien der Aluminiumextrusion

Metallpressung

Metallpressung, insbesondere, Aluminium und seine Legierungen, nennt man den Prozess der plastischen Verformung, bei denen ein kaltes oder erhitztes Werkstück, meist Teil eines runden Barrens ("Säule"), wird durch ein spezielles Werkzeug mit einem oder mehreren Löchern einer bestimmten Form geschoben - eine Matrize (Abbildung 1).

Extrusion von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Für das Strangpressen von Aluminium werden spezielle Geräte verwendet - Strangpressen, allgemein, hydraulisch, die auf der Stange (Widder) bereitstellen, die das Werkstück direkt "drückt", Anstrengung von 500 zu 4000 Tonnen, und manchmal mehr, je nach Zweck und Leistung der Presse.

Cm. ebenfalls Aluminiumstrangpressen: vom Knüppel bis zum fertigen Profil

Pressen = Extrusion

Der englische Begriff "Extrusion" bedeutet nur das Konzept von "Pushing"., Extrusion". Das Pressen kann je nach Legierung und angewandtem Verfahren kalt oder heiß erfolgen. Beim Heißpressen wird das Werkstück vorgewärmt, um eine plastische Verformung zu ermöglichen..

Profile, Rohre, Stangen, Streifen

Aluminiumprofile, die durch Drücken von get, und nicht, sagen wir, rollend oder flexibel, so nennen sie – stranggepresste Aluminiumprofile. Unter Profile werden oft alle Arten von Pressprodukten verstanden., obwohl die Standards zwischen "Profilen" unterscheiden, "Rohre", "Stäbe" und "Streifen" und sogar extrudierte Platten, z.B, für Wagen- und Flugzeugbau. Profile, wiederum, können sein, massiv und hohl, Standard und Spezial, Rohre - universell und nahtlos, und die Stangen sind rund, Quadrat, rechteckig, verhexen. Und es gibt auch gepressten Draht und gepresst Halbzeuge zur Weiterverarbeitung: Walzen, Schleppen, biegen usw..

Die wichtigsten Methoden der Extrusion von Aluminium und Aluminiumprofilen sind zwei – gerade und zurück. Die meisten Industriepressen arbeiten im Direktpressverfahren.

Direktpressung

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Bild 1

Das Prinzip des Direktpressens ist aus der Abbildung deutlich zu erkennen. 1. Das erwärmte Werkstück wird in einen Behälter gelegt und mit dem sogenannten Ram, "Gedrückt" durch die Matrix. Direktextrusion findet Anwendung bei der Herstellung von Vollprofilen (einfache Stäbe und komplexe Sonderprofile), Rohre und Hohlprofile. Beim Direktpressen stimmt die Richtung des Metallflusses mit der Bewegungsrichtung des Stößels überein. Dabei gleitet das Werkstück gegen die Behälterwände.. Um die dabei entstehende Reibungskraft zu überwinden, wird ein erheblicher Teil der Kraft der Presse aufgewendet. Der Graph der Abhängigkeit der Last oder des Drucks von der Bewegung des Stößels hat normalerweise die Form, was in der Abbildung dargestellt ist 2. Es gibt drei Phasen des Prozesses: 1 - Entpressen (Stauchen) des Werkstücks und Beginn des Pressens, 2 - Druckabfall und dann, was heißt stationärer Zustand, 3 - Druck erreicht sein Minimum, gefolgt von einem starken Anstieg der Bildung von Pressrückständen.

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Bild 2

Zurückdrücken

Beim Rückpressen von Aluminium befindet sich die Matrize am vorderen Ende des Hohlstempels und wandert mit diesem in den Behälter (Abbildung 3) . In diesem Fall findet keine Relativbewegung zwischen Werkstück und Behälter statt.. Daher treten keine Reibungskräfte zwischen der Oberfläche des Werkstücks und dem Behälter auf.. Es gibt auch keine Bewegung der Werkstückmitte relativ zu den Umfangsabschnitten des Werkstücks. Die Last- und Druckänderung mit dem Vorschub des Stößels für das Rückwärtspressen ist in der Abbildung dargestellt. 2. Das Umkehrpressen wird normalerweise zum Pressen von schwer extrudierbaren Legierungen und mit strengen Anforderungen an die Querschnittsabmessungen und die Gleichmäßigkeit der Eigenschaften über den Querschnitt und die Länge des Profils verwendet..

obratnoe-pressovanie Bild 3

Direktpressung “Gelenk zu Gelenk”

Zum Strangpressen von Aluminiumlegierungen, die sich bei der Temperatur und dem Druck des Pressens leicht schweißen lassen, verwenden sie das "Joint-to-Joint"-Verfahren: Jedes nachfolgende Werkstück wird an der Stoßstelle des vorherigen in den Behälter geladen. Die Länge des Strangpressprofils ist bei diesem Verfahren durch die Länge des Ausgabetisches begrenzt und kann 50 und mehr Meter. Die abschließende Verschweißung des Werkstücks im Behälter mit dem nächsten Werkstück erfolgt, wenn die Verbindung durch die Verformungszone der Matrize geht. Das Prinzip des „Fugen-to-Joint“-Pressverfahrens mit der Entfernung der Pressrückstände ist in der Abbildung dargestellt. 4: das neue Werkstück wird mit dem verbleibenden Metall in der Matrize oder sog. Feeder verschweißt, Rest vom vorherigen Werkstück.

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Bild 4

Direktpressung “Gelenk zu Gelenk” ohne die Pressrückstände zu entfernen

Wesentlich seltener wird die Pressoption „Joint-to-Joint“ verwendet, ohne die Pressreste zu entfernen: Das Ende des nächsten Werkstücks bewegt sich im Behälter nahe an das Ende des Restes des vorherigen Werkstücks, noch im Behälter (Abbildung 5). Verpressen ohne Entfernen der Pressrückstände erfordert zusätzliche Kosten, einschließlich, um eine saubere Oberfläche des Werkstücks und insbesondere deren Enden zu gewährleisten. Daher wird ein solches Pressen hauptsächlich nur in besonderen Fällen verwendet., z.B, bei der Herstellung von Rohlingen (Walzen), Halbzeug) in Coils zur Weiterverarbeitung, z.B, Schleppen.

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Bild 5

Hochkompressible Aluminiumlegierungen

Für das "Stoß-an-Stoß"-Pressen ist die Fähigkeit von Aluminiumlegierungen erforderlich, sich bei der Temperatur und dem Druck des Pressens zu schweißen. 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 %, und auch сплавы Al-Zn-Mg (серия 7ххх) без легирования медью, z.B, 1915 nach GOST 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.