Εξώθησηείναι ένα είδος διαδικασίας σχηματισμού παρτίδας. Σε αυτή τη διαδικασία, το μέταλλο του τεμαχίου εργασίας πιέζεται ή συμπιέζεται μέσω της οπής της μήτρας για να επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο σχήμα διατομής.
Εν ολίγοις, η εξώθηση είναι μια διαδικασία επεξεργασίας μετάλλων που περιλαμβάνει την πίεση μετάλλου μέσα από μια οπή μήτρας υπό αυξημένη πίεση για να συμπιεστεί η διατομή του.
Χάρη στην ανάπτυξη της τεχνολογίας διέλασης, ο κόσμος έχει αρχίσει να βασίζεται στην εξώθηση για την παραγωγή ράβδων, σωλήνων και κοίλων ή συμπαγών προφίλ οποιουδήποτε σχήματος.
Επειδή αυτή η λειτουργία περιλαμβάνει την ώθηση ή το τράβηγμα του τεμαχίου μέσα από τη μήτρα, η δύναμη που απαιτείται για την εξώθηση του τεμαχίου είναι αρκετά μεγάλη. Η θερμή εξώθηση είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος επειδή η αντίσταση παραμόρφωσης του μετάλλου είναι χαμηλότερη σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ η ψυχρή εξώθηση συνήθως εκτελείται μόνο σε μαλακά μέταλλα.
Ιστορία:
Αν και η έννοια της εξώθησης γεννήθηκε από τη διαδικασία χύτευσης. Σύμφωνα με αρχεία, το 1797, ένας μηχανικός με το όνομα Joseph Bramah έκανε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη διαδικασία εξώθησης. Η δοκιμή περιελάμβανε προθέρμανση του μετάλλου και στη συνέχεια εξαναγκασμό του μέσα από την κοιλότητα της μήτρας για την κατασκευή σωλήνων από το τυφλό. Χρησιμοποίησε ένα χειροκίνητο έμβολο για να σπρώξει το μέταλλο.
Ο Bramah επινόησε την υδραυλική διαδικασία μετά την εφεύρεση του εξωθητήρα. Στη συνέχεια, ο Thomas Burr συνδύασε διάφορες τεχνολογίες χρησιμοποιώντας τεχνολογία υδραυλικής πρέσας και βασική τεχνολογία εξώθησης για την παραγωγή σωλήνων (κοίλων). Απέκτησε επίσης δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1820.
Αυτή η τεχνολογία στη συνέχεια έγινε βασική ανάγκη για τον συνεχώς εξελισσόμενο κόσμο και αυτή η διαδικασία δεν είναι κατάλληλη για σκληρά μέταλλα. Το 1894, ο Thomas Burr εισήγαγε την εξώθηση του χαλκού και των κραμάτων ορείχαλκου, φέρνοντας την ανάπτυξη της τεχνολογίας διέλασης.
Από την εφεύρεση της τεχνολογίας διέλασης, αυτή η διαδικασία έχει εξελιχθεί σε πολλαπλές τεχνολογίες ικανές να παράγουν προϊόντα με διάφορες πολύπλοκες δομές με το χαμηλότερο δυνατό κόστος.
Ταξινόμηση ή τύποι διεργασιών διέλασης:
1.Διαδικασία θερμής εξώθησης:
Σε αυτή τη διαδικασία θερμής εξώθησης, το ακατέργαστο τεμάχιο επεξεργάζεται σε θερμοκρασία υψηλότερη από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσής του. Αυτή η καυτή επεξεργασία μπορεί να αποτρέψει τη σκλήρυνση του τεμαχίου εργασίας και να διευκολύνει την πρέσα διάτρησης να το σπρώξει μέσα από τη μήτρα.
Η θερμή εξώθηση πραγματοποιείται συνήθως σε οριζόντια υδραυλική πρέσα. Η πίεση που εμπλέκεται σε αυτή τη διαδικασία μπορεί να κυμαίνεται από 30 MPa έως 700 MPa. Για ανέπαφη υψηλή πίεση, υιοθετείται η λίπανση. Το λάδι ή ο γραφίτης χρησιμοποιείται ως λιπαντικό για προφίλ χαμηλής θερμοκρασίας και η σκόνη γυαλιού χρησιμοποιείται για προφίλ υψηλής θερμοκρασίας. Παρέχετε θερμότητα μεταξύ 0,5 Tm και 0,75 Tm για το τυφλό για να έχετε λειτουργία υψηλής ποιότητας.
Οι θερμοκρασίες θερμής εξώθησης για αρκετά συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά είναι οι εξής:
Θερμοκρασία υλικού (°C):
αλουμίνιο 350 έως 500, χαλκός 600 έως 1100, μαγνήσιο 350 έως 450, νικέλιο 1000 έως 1200, χάλυβας 1200 έως 1300, τιτάνιο 700 έως 1200, νάιλον PVC180290.
Φόντα:
● Η παραμόρφωση μπορεί να ελεγχθεί όπως απαιτείται.
● Η μπίλια δεν θα ενισχυθεί λόγω εργασιακής σκλήρυνσης.
● Απαιτεί λιγότερη πίεση.
● Υλικά με πρόωρες ρωγμές μπορούν επίσης να υποστούν επεξεργασία.
Μειονεκτήματα:
● Κακό φινίρισμα επιφάνειας.
● Η ακρίβεια των διαστάσεων θα επηρεαστεί.
● Μειώστε τη διάρκεια ζωής του δοχείου.
● Δυνατότητα επιφανειακής οξείδωσης.
2.Ψυχρή εξώθηση:
Αυτή είναι η διαδικασία διαμόρφωσης μετάλλου χτυπώντας μέταλλο με σφαίρα. Αυτό το χτύπημα γίνεται με γροθιά ή γροθιά σε κλειστή κοιλότητα. Το έμβολο πιέζει το μέταλλο μέσα από την κοιλότητα της μήτρας, μετατρέποντας το συμπαγές τεμάχιο σε συμπαγές σχήμα.
Σε αυτή τη διαδικασία, το τεμάχιο εργασίας παραμορφώνεται σε θερμοκρασία δωματίου ή ελαφρώς πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου.
Για υπερβολική δύναμη που απαιτείται, σε αυτήν την τεχνολογία χρησιμοποιείται μια ισχυρή υδραυλική πρέσα. Το εύρος πίεσης μπορεί να φτάσει τα 3000 MPa.
Φόντα:
● Χωρίς οξείδωση.
● Αυξήστε την αντοχή του προϊόντος.
● Αυστηρότερες ανοχές.
● Βελτιώστε το φινίρισμα της επιφάνειας.
● Η σκληρότητα είναι αυξημένη.
Μειονεκτήματα:
● Απαιτεί μεγαλύτερη δύναμη.
● Απαιτείται περισσότερη ισχύς για να λειτουργήσει.
● Τα μη όλκιμα υλικά δεν μπορούν να υποστούν επεξεργασία.
● Η σκλήρυνση με παραμόρφωση του εξωθημένου υλικού αποτελεί περιορισμό.
3.Διαδικασία θερμής εξώθησης:
Η θερμή εξώθηση είναι η διαδικασία εξώθησης ακατέργαστων τεμαχίων πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου και κάτω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του υλικού. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου πρέπει να αποτραπούν μικροδομικές αλλαγές στο υλικό κατά την εξώθηση.
Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για την επίτευξη της σωστής ισορροπίας της απαιτούμενης δύναμης και της ολκιμότητας. Η θερμοκρασία οποιουδήποτε μετάλλου που χρησιμοποιείται σε αυτή τη λειτουργία μπορεί να κυμαίνεται από 424 βαθμούς Κελσίου έως 975 βαθμούς Κελσίου.
Φόντα:
● Αυξημένη δύναμη.
● Αυξημένη σκληρότητα του προϊόντος.
● Έλλειψη οξείδωσης.
● Μπορούν να επιτευχθούν πολύ μικρές ανοχές.
Μειονεκτήματα:
● Τα μη όλκιμα υλικά δεν μπορούν να εξωθηθούν.
● Επιπλέον, υπάρχει συσκευή θέρμανσης.
4.Εξώθηση τριβής:
Στην τεχνολογία διέλασης τριβής, το τεμάχιο και το δοχείο αναγκάζονται να περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ταυτόχρονα, το ακατέργαστο τεμάχιο ωθείται μέσα από την κοιλότητα της μήτρας κατά τη λειτουργία για να παραχθεί το απαιτούμενο υλικό.
Αυτή η διαδικασία επηρεάζεται από τη σχετική ταχύτητα περιστροφής μεταξύ της φόρτισης και της μήτρας. Η σχετική περιστροφική κίνηση της φόρτισης και της μήτρας έχει σημαντική επίδραση στη διαδικασία.
Πρώτον, θα προκαλέσει μεγάλη διατμητική τάση, με αποτέλεσμα την πλαστική παραμόρφωση του τεμαχίου. Δεύτερον, μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας θα δημιουργηθεί κατά τη σχετική κίνηση μεταξύ του ακατέργαστου και του καλουπιού. Επομένως, δεν χρειάζεται προθέρμανση και η διαδικασία είναι πιο αποτελεσματική.
Μπορεί να δημιουργήσει άμεσα βασικά ενοποιημένα σύρματα, ράβδους, σωλήνες και άλλες μη κυκλικές μεταλλικές γεωμετρίες από διάφορα πρόδρομα φορτία όπως σκόνες μετάλλων, νιφάδες, επεξεργασμένα απόβλητα (τσιπ ή ροκανίδια) ή στερεά κενά.
Φόντα:
● Δεν απαιτείται θέρμανση.
● Η δημιουργία διατμητικής τάσης μπορεί να βελτιώσει την αντοχή του προϊόντος σε κόπωση.
● Οποιοσδήποτε τύπος υλικού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κενό, καθιστώντας αυτή τη διαδικασία οικονομική.
● Χαμηλή εισροή ενέργειας.
● Καλύτερη αντοχή στη διάβρωση.
Μειονεκτήματα:
● Αναμενόμενη οξείδωση.
● Υψηλή αρχική ρύθμιση.
● Πολύπλοκα μηχανήματα.
5.Διαδικασία μικροεξώθησης:
Όπως γίνεται κατανοητό από την ονομασία της, αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την παραγωγή προϊόντων στην κλίμακα υποχιλιοστών.
Παρόμοια με τη μακροεξώθηση, εδώ το ακατέργαστο τεμάχιο αναγκάζεται μέσα από την οπή μήτρας για να δημιουργήσει το αναμενόμενο σχήμα στο ακατέργαστο. Η έξοδος μπορεί να περάσει μέσα από ένα τετράγωνο 1mm.
Η μπροστινή ή άμεση και η αντίστροφη ή έμμεση μικροεξώθηση είναι οι δύο πιο βασικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται σε αυτήν την εποχή για την παραγωγή μικροεξαρτημάτων. Στη μικροεξώθηση προς τα εμπρός, το έμβολο οδηγεί το τεμάχιο για να κινηθεί προς τα εμπρός. Η κατεύθυνση κίνησης του κενού είναι η ίδια. Στην αντίστροφη μικροεξώθηση, οι κατευθύνσεις κίνησης του εμβόλου και του τυφλού είναι αντίθετες. Η μικροεξώθηση χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή απορροφήσιμων και εμφυτεύσιμων εξαρτημάτων ιατρικής συσκευής, που κυμαίνονται από βιοαπορροφήσιμα στεντ έως συστήματα απελευθέρωσης ελεγχόμενης από φάρμακα. Στον μηχανολογικό τομέα, μπορούν να παρατηρηθούν ευρέως εφαρμογές στην κατασκευή μικροεργαλείων, μικροσωλήνων και άλλων πτυχών.
Φόντα:
● Μπορούν να γίνουν πολύ σύνθετες διατομές.
● Μπορούν να κατασκευαστούν μικροσκοπικά στοιχεία.
● Βελτιωμένες γεωμετρικές ανοχές.
Μειονεκτήματα:
● Η κατασκευή ενός μικρού καλουπιού και ενός δοχείου για την κάλυψη των αναγκών μας είναι μια πρόκληση.
● Ζητούνται ειδικευμένοι εργαζόμενοι.
6.Άμεση ή προς τα εμπρός εξώθηση:
Στη διαδικασία άμεσης εξώθησης, το μεταλλικό τεμάχιο τοποθετείται πρώτα σε ένα δοχείο. Το δοχείο έχει μια οπή διαμόρφωσης μήτρας. Το έμβολο χρησιμοποιείται για την ώθηση του μεταλλικού τεμαχίου μέσα από την οπή της μήτρας για την κατασκευή του προϊόντος.
Σε αυτόν τον τύπο, η κατεύθυνση της ροής του μετάλλου είναι ίδια με την κατεύθυνση κίνησης του εμβόλου.
Όταν το ακατέργαστο τεμάχιο αναγκαστεί να κινηθεί προς το άνοιγμα της μήτρας, θα δημιουργηθεί μεγάλη ποσότητα τριβής μεταξύ της κενή επιφάνειας και του τοιχώματος του δοχείου. Λόγω της ύπαρξης τριβής, η δύναμη του εμβόλου πρέπει να αυξηθεί πολύ, καταναλώνοντας έτσι περισσότερη ισχύ.
Σε αυτή τη διαδικασία, είναι πολύ δύσκολο να εξωθηθούν εύθραυστα μέταλλα όπως κράματα βολφραμίου και τιτανίου, επειδή θα σπάσουν κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Η τάση καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας προωθεί τον γρήγορο σχηματισμό μικρορωγμών, που οδηγεί σε θραύση.
Είναι δύσκολο να εξωθηθούν εύθραυστα μέταλλα όπως τα κράματα βολφραμίου και τιτανίου επειδή θα σπάσουν κατά την επεξεργασία. Η τάση προκαλεί τον γρήγορο σχηματισμό μικρορωγμών, που οδηγεί σε θραύση.
Επιπλέον, η παρουσία ενός στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια του ακατέργαστου θα επιδεινώσει την τριβή. Αυτό το στρώμα οξειδίου μπορεί να προκαλέσει ελαττώματα στο εξωθημένο προϊόν.
Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, τοποθετείται ένα εικονικό μπλοκ μεταξύ της πύλης και του κενού εργασίας για να βοηθήσει στη μείωση της τριβής.
Παραδείγματα είναι σωλήνες, δοχεία, κύπελλα, πινιόν, άξονες και άλλα εξωθημένα προϊόντα.
Ορισμένα μέρη του τυφλού παραμένουν πάντα στο τέλος κάθε εξώθησης. Λέγεται πισινό. Κόψτε το από το προϊόν αμέσως στην έξοδο της μήτρας.
Φόντα:
● Αυτή η διαδικασία μπορεί να εξωθήσει μακρύτερα τεμάχια εργασίας.
● Βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες του υλικού.
● Καλό φινίρισμα επιφάνειας.
● Είναι δυνατή τόσο η θερμή όσο και η ψυχρή εξώθηση.
● Δυνατότητα συνεχούς λειτουργίας.
Μειονεκτήματα:
● Τα εύθραυστα μέταλλα δεν μπορούν να εξωθηθούν.
● Μεγάλη δύναμη και απαιτήσεις υψηλής ισχύος.
● Δυνατότητα οξείδωσης.
7.Έμμεση ή αντίστροφη εξώθηση:
Σε αυτή τη διαδικασία αντίστροφης εξώθησης, η μήτρα παραμένει ακίνητη ενώ το ακατέργαστο και το δοχείο κινούνται μαζί. Η μήτρα τοποθετείται στο έμβολο αντί στο δοχείο.
Το μέταλλο ρέει μέσα από την οπή της μήτρας στο πλάι του εμβόλου προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση του εμβόλου όταν συμπιέζεται το τεμάχιο.
Όταν το ακατέργαστο τεμάχιο συμπιέζεται, το υλικό θα περάσει μεταξύ των μανδρελιών και έτσι μέσω του ανοίγματος της μήτρας.
Δεδομένου ότι δεν υπάρχει σχετική κίνηση μεταξύ του τυφλού και του δοχείου, δεν καταγράφεται τριβή. Σε σύγκριση με την άμεση εξώθηση, αυτό βελτιώνει τη διαδικασία και έχει ως αποτέλεσμα τη χρήση λιγότερης δύναμης εμβόλου σε σχέση με την άμεση εξώθηση.
Για να παραμείνει η μήτρα ακίνητη, χρησιμοποιείται μια «ράβδος» μεγαλύτερη από το μήκος του δοχείου. Η αντοχή της στήλης της ράβδου καθορίζει το τελικό και το μέγιστο μήκος εξώθησης. Δεδομένου ότι το κενό κινείται με το δοχείο, όλες οι τριβές εξαλείφονται εύκολα.
Φόντα:
● Απαιτεί λιγότερη δύναμη εξώθησης.
● Μπορεί να εξωθήσει μικρότερες διατομές.
● 30% μείωση της τριβής.
● Αυξήστε την ταχύτητα λειτουργίας.
● Καταγράφεται πολύ μικρή φθορά.
● Λόγω της πιο σταθερής ροής μετάλλου, είναι λιγότερο πιθανά ελαττώματα εξώθησης ή χονδρόκοκκες ζώνες δακτυλίου.
Μειονεκτήματα:
● Η διατομή του εξωθημένου υλικού περιορίζεται από το μέγεθος της ράβδου που χρησιμοποιείται.
● Δυνατότητα υπολειμματικής τάσης μετά την εξώθηση.
● Ακαθαρσίες και ελαττώματα μπορεί να επηρεάσουν το φινίρισμα της επιφάνειας και να επηρεάσουν το προϊόν.
8.Υδροστατική εξώθηση:
Στη διαδικασία υδροστατικής εξώθησης, το ακατέργαστο τεμάχιο περιβάλλεται από ρευστό στο δοχείο και το ρευστό ωθείται προς το τυφλό με την κίνηση του εμβόλου προς τα εμπρός. Λόγω του ρευστού χωρίς τριβή μέσα στο δοχείο, υπάρχει πολύ μικρή τριβή στην οπή της μήτρας.
Όταν γεμίζετε την οπή του δοχείου, το τεμάχιο δεν θα διαταραχθεί επειδή υπόκειται σε ομοιόμορφη υδροστατική πίεση. Αυτό παράγει με επιτυχία κενά με τεράστια αναλογία μήκους προς διάμετρο. Ακόμη και τα πηνία μπορούν να εξωθηθούν τέλεια ή να έχουν ανομοιόμορφες διατομές.
Η κύρια διαφορά μεταξύ της υδροστατικής εξώθησης και της άμεσης εξώθησης είναι ότι δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ του δοχείου και του ακατέργαστου υλικού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας υδροστατικής εξώθησης.
Απαιτούνται ειδικά υγρά και διεργασίες όταν εργάζεστε σε υψηλές θερμοκρασίες.
Όταν το υλικό υποβάλλεται σε υδροστατική πίεση και δεν υπάρχει τριβή, η ολκιμότητα του αυξάνεται. Επομένως, αυτή η μέθοδος μπορεί να είναι κατάλληλη για μέταλλα που είναι πολύ εύθραυστα για τυπικές μεθόδους εξώθησης.
Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για όλκιμα μέταλλα και επιτρέπει υψηλή αναλογία συμπίεσης.
Φόντα:
● Το εξωθημένο προϊόν έχει εξαιρετικό αποτέλεσμα στίλβωσης επιφάνειας και ακριβείς διαστάσεις. ● Δεν υπάρχει πρόβλημα τριβής.
● Ελαχιστοποιήστε τις απαιτήσεις δύναμης.
● Δεν υπάρχει υπόλοιπο κενό σε αυτή τη διαδικασία.
● Ομοιόμορφη ροή υλικού.
Μειονεκτήματα:
● Κατά τη λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες, πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικά υγρά και διαδικασίες.
● Πριν από την εργασία, κάθε κενό πρέπει να προετοιμαστεί και να λεπτυνθεί στο ένα άκρο.
● Είναι δύσκολος ο έλεγχος του υγρού.
9.Εξώθηση κρούσης:
Η κρουστική εξώθηση είναι μια άλλη κύρια μέθοδος για την παραγωγή μεταλλικών εξωθημένων προφίλ. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες εξώθησης που απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες για να μαλακώσουν τα υλικά, η κρουστική εξώθηση συνήθως χρησιμοποιεί ψυχρά μεταλλικά τεμάχια. Αυτά τα ακατέργαστα τεμάχια εξωθούνται υπό υψηλή πίεση και υψηλή απόδοση.
Κατά τη διάρκεια της παραδοσιακής λειτουργίας εξώθησης κρούσης, ένα σωστά λιπασμένο μπλοκ τοποθετείται στην κοιλότητα της μήτρας και χτυπιέται με μια διάτρηση σε μία μόνο διαδρομή. Αυτό αναγκάζει το μέταλλο να ρέει πίσω γύρω από τη διάτρηση μέσα από το διάκενο μεταξύ της μήτρας και της διάτρησης.
Αυτή η διαδικασία είναι πιο κατάλληλη για πιο μαλακά υλικά όπως ο μόλυβδος, το αλουμίνιο ή ο κασσίτερος.
Αυτή η διαδικασία εκτελείται πάντα σε ψυχρή κατάσταση. Η διαδικασία πρόσκρουσης προς τα πίσω επιτρέπει πολύ λεπτά τοιχώματα. Για παράδειγμα, κατασκευή σωλήνων οδοντόκρεμας ή θήκες μπαταριών.
Εκτελείται με μεγαλύτερη ταχύτητα και με μικρότερη διαδρομή. Αντί να ασκείται πίεση, χρησιμοποιείται πίεση κρούσης για την εξώθηση του τεμαχίου μέσω της μήτρας. Από την άλλη πλευρά, η κρούση μπορεί να πραγματοποιηθεί με εξώθηση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω ή με ένα μείγμα και των δύο.
Φόντα:
● Σημαντικά μειωμένο μέγεθος.
● Γρήγορη διαδικασία. Ο χρόνος επεξεργασίας μειώνεται έως και 90%.
● Αύξηση παραγωγικότητας.
● Βελτιώστε την ακεραιότητα της ανοχής.
● Εξοικονομήστε έως και 90% των πρώτων υλών.
Μειονεκτήματα:
● Απαιτεί πολύ υψηλές θλιπτικές δυνάμεις.
● Το μέγεθος του κενού είναι περιορισμός.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη δύναμη εξώθησης:
● Θερμοκρασία λειτουργίας.
● Σχεδιασμός εξοπλισμού, οριζόντια ή κάθετη.
● Τύπος εξώθησης.
● Αναλογία εξώθησης.
● Ποσότητα παραμόρφωσης.
● Παράμετροι τριβής.
Εφαρμογές ή χρήσεις διαδικασίας διέλασης:
● Χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή σωλήνων και κοίλων σωλήνων. Και επίσης χρησιμοποιείται στην παραγωγή πλαστικών ειδών.
● Η διαδικασία διέλασης χρησιμοποιείται για την παραγωγή κουφωμάτων, θυρών και παραθύρων κ.λπ. στην αυτοκινητοβιομηχανία.
● Το μεταλλικό αλουμίνιο χρησιμοποιείται για δομικές εργασίες σε πολλές βιομηχανίες.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!