Wyciskanie stopów aluminium

Wyciskanie stopów aluminium to metoda pozwalająca na otrzymanie różnych kształtów profili wykorzystywanych w wielu gałęziach przemysłu. Tego typu elementy aluminiowe charakteryzują się właściwościami pozwalającymi na zastosowanie ich w motoryzacji, przemyśle elektrycznym, lotniczym czy budowniczym. Sam proces wyciskania polega na przepchnięciu wlewki przez otwór lub otwory w narzędziu pod naciskiem stempla.

Proces wyciskania aluminium

Do wyciskania wykorzystuje się specjalny pojemnik lub matrycę, a także stempel służący do dociskania materiału. W matrycy znajduje się otwór, którym wlewany jest materiał. Podczas procesu wyciskania można uzyskać duże odkształcenia bez naruszenia spójności materiału, co jest jego dużą zaletą. Jedynym ograniczeniem odkształceń jest wytrzymałość narzędzi, a nie zjawisko dekohezji materiału, tak jak w przypadku większości innych procesów. Im większe mają być odkształcenia tym większych sił należy użyć. W przypadku dużych odkształceń wykorzystuje się wysoką temperaturę, ponieważ wyciskanie na zimno może spowodować, że narzędzia stosowane do procesu nie wytrzymają obciążeń. Są jednak odstępstwa od tej reguły. Przy wyciskaniu materiałów miękkich, takich jak czyste aluminium można zastosować wyciskanie na zimno nawet do dużych odkształceń. Zmiany kształtu materiału wynikają z wydłużania zachodzącego podczas przelewania materiału przez otwór w matrycy lub szczelinę między matrycą, a stemplem. Wówczas wydłużenie odbywa się kosztem zmniejszenia przekroju poprzecznego.

Względy komercyjne

Sam proces wyciskania stopów aluminiowych jest bardzo wydajny i niedrogi. Jakość gotowych materiałów jest wysoka, co sprawia, że technologia ta stosowana jest w przemyśle. Ponadto uzyskane produkty można obrabiać i wykorzystywać na wiele sposobów. Jednak ceny samych matryc wykorzystywanych do przeprowadzenia procesu nie są tak niskie. Matryce mają określone właściwości i tolerancję termiczną oraz chemiczną, dlatego należy dobrze się z nimi obchodzić. Stąd zalecenia o wykonywaniu dużych odkształceń pod wpływem wysokiej temperatury. Prowadzenie tego na zimno może bowiem spowodować zniszczenie narzędzi, w tym matrycy i ponieść za sobą spore koszty. Mechanizmy, przez które narzędzia stają się niezdatne do użycia to: zniszczenie rdzenia matrycy, pękanie, zginanie matrycy i jej elementów, zmiękczenie matrycy lub po prostu zużycie, które jest naturalnym zjawiskiem po pewnym czasie użytkowania. Jakość powierzchni otrzymanego profilu zależna jest od jakości powierzchni matrycy, na której został on wyciśnięty, dlatego tak ważne jest utrzymanie odpowiedniego stanu narzędzi.

Rodzaje profili i matryc

Profile aluminiowe mogą mieć różne kształty, które zależne są od typu matryc stosowanych w procesie ich otrzymywania. Wyróżniamy profile: płaskie, otworowe oraz skomplikowane. W przypadku profilów otworowych wykorzystuje się matryce składane. Posiadają one dwie części: talerzową oraz rdzeniową. Składa się je ze sobą otrzymując komorę zgrzewania. Oprócz niej po złożeniu powstaje także strefa kalibrująca odpowiedzialna za kształt otrzymanego profilu. Matryce wykorzystywane do wytworzenia profili płaskich posiadają powierzchnię kalibrującą w części talerzowej.

Rodzaje wyciskania aluminium

Choć technologie wyciskania są do siebie bardzo podobne, mogą różnić się szczegółami, które determinują ich rodzaj. Wyróżniamy pięć podstawowych rodzajów procesów wyciskania. W przypadku wyciskania hydrostatycznego wykorzystuje się ruchomy pojemnik i najczęściej jest ono stosowane do wyciskania proszków metali oraz osłon kabli. Wyciskanie współbieżne to takie, w którym zwroty wektorów materiału wypływającego przez otwór matrycy i prędkości stempla są zgodne. Natomiast kiedy są one przeciwne mówimy o wyciskaniu przeciwbieżnym. Kiedy wyciskany materiał wypływa zgodnie i przeciwnie do ruchu stempla w tym samym czasie ma miejsce wyciskanie złożone. Ostatnim typem procesu jest wyciskanie z bocznym (poprzecznym) wypływem materiału. Wówczas materiał wpływa w kierunku poprzecznym do szczelin matrycy.

azotek boru