Mis on ekstrusiooniprotsess?

Sageli on valmistatud osad konstrueeritud nii, et need oleksid teatud keeruka ristlõike mustriga, liitmike, äärikute, eendite ja lamedate servadega, mis tuleb integreerida konkreetse kujuga, millel on valmistootes teatud tolerantsid. Nende erikujude või ristlõigete valmistamine toimub tavaliselt ekstrusiooniprotsessi abil. See protsess kasutab kuumust, rõhku ja jahutamist, et saada poolvedel või pasta, mis surutakse läbi stantsi ja pärast vormist väljumist kõveneb määratud temperamendini.

Ekstrusiooniprotsessi kasutatakse kõige sagedamini plastist ja alumiiniumist osade või toodete moodustamiseks. Kuid keraamikat, raskemaid metalle või sulamid ja toiduaineid, nagu pasta, vormitakse ja toodetakse ka ekstrusiooniprotsessis. Põhimõtteliselt, kui materjali saab kergesti vedeldada, saab seda välja pressida.

Ekstrusioonitöötlemine erineb näiteks stantsimisest või vormimisest selle poolest, et ekstrudeeritud materjal moodustab rabedast materjalist keerukad, tugevad ja vastupidavad liitmikud, osad ja tükid, mida on raske stantsimise, painutamise või haamriga vormida. Keerulisi ristlõikeid, nagu õõnsaid torusid või tahkeid tükke või äärikute või tiibadega vardaid, on ekstrusiooniprotsessi abil palju lihtsam valmistada. Lisaks on ekstrudeeritud toodete viimistletud pind püsivalt kvaliteetsem kui stantsitud või vormitud toodetel.

Põhimõtteliselt hõlmab ekstrudeerimisprotsess väikeste toormaterjali tükkide või varude laadimist ekstruuderi ühes otsas olevasse punkrisse. Plastmassi ekstrusiooniprotsessi puhul nimetatakse seda toorainet pelletiteks ja alumiiniumi ekstrusiooniprotsessis kangideks. Tooraine juhitakse punkrist ekstruuderisse, mis on sisuliselt kuumutatud silinder, kus see pehmendatakse. Jäär, tavaliselt tiguülekanne, surub poolvedela tooraine läbi väiksema kambri, seejärel läbi vormitud matriitsi. Matriitsist ekstrusioon, vormitud materjali nöör, toru või varras jahutatakse vee või õhuga piki väljavoolulauda kõvenemiseks. Ammendumise tabeli lõpus tahkestatud toode lõigatakse, keritakse, tarnitakse või saadetakse edasisele rafineerimisele.

Nii kuumutatud kui ka jahutatud toorained on kohandatavad ekstrusioonitöötluseks. Muidugi vajavad jahedamad toormaterjalid, näiteks pelletid või kangid, palju suuremat survet, et suruda vähem tempermalmist materjali läbi väiksema kambri ja stantsi. Ekstrusiooniprotsessi temperatuuri- ja rõhutegurid on lõpptoote karastamise, tugevuse ja viimistluse jaoks üliolulised. Ekstrusioonisuhe, kogu matriitsi ristlõikepinna jagamine ekstrudeeritud toote ristlõikepindalaga, on samuti otsustava tähtsusega parima ekstrusioonimeetodi määramisel, kas külm või kuum, kõrge või madal rõhk.