Ponuka obsahu
● Úvod do vytláčania nástrojov a vybavenia procesu
● Kľúčové komponenty vytláčajúceho zariadenia
>> Násypka kŕmiť
>> Hlaveň a skrutky
>> Vykurovacie a chladiace systémy
>> Odumrieť
>> Vybavenie
● Typy vytláčajúcich nástrojov
>> 1. Zomrie
>> 2. Tŕs
>> 3. Dummy bloky
>> 4. Stonky a baran/piest
>> 5. Nákonáre a vložky
>> 6. Bolsters, podporovatelia a krúžky
>> 7. Špecializované náradie formulára
● Nástrojové materiály a ich význam
>> Výber z ocele
>> Čelné ocele
● Špecializované náradie pre rôzne aplikácie extrúzie
>> Plastické vytláčanie
>> Vytláčanie kovu
>> Keramické a jedlo
● Pokroky v nástroji a vybavení procesov vytláčania
● Údržba a dlhovekosť vytláčajúcich nástrojov
● Záver
● Často
>> 1. Aké sú hlavné typy matríc používaných v procese extrúzie?
>> 2. Ako sa líšia extrudéry s jednou štrbinou a dvojitými skrutkami v náradí a vybavení procesu extrúzie?
>> 3. Aké materiály sa bežne používajú na náradie a vybavenie procesu extrúzie?
>> 4. Aká je úloha tŕňov v nástroji na vytláčanie?
>> 5. Ako ovplyvňuje údržba výkonnosť nástrojov a vybavenia procesu extrúzie?
● Citácie:
Proces extrúzie je základným kameňom modernej výroby, ktorý umožňuje vytváranie zložitých profilov a tvarov zo širokej škály materiálov vrátane plastov, kovov a keramiky. Jadrom tohto procesu leží sofistikovaná škála nástrojov a zariadení, z ktorých každá starostlivo skonštruuje, aby sa zabezpečila účinnosť, presnosť a trvanlivosť. Tento článok poskytuje komplexné skúmanie rôznych typov nástrojov používaných v Proces extrúzie , ponorenie do svojich funkcií, materiálov a kritickej úlohy, ktorú zohrávajú pri formovaní konečného produktu.
Úvod do vytláčania nástrojov a vybavenia procesu
Extrúzia je kontinuálny výrobný proces, keď je surovina vynútená matriou, aby sa vytvorilo objekty pevného profilu prierezu. Úspech tohto procesu do značnej miery závisí od kvality a návrhu nástrojov procesu extrúzie a vybavenia. Tieto nástroje nielen formujú materiál, ale tiež vydržia extrémne tlaky, teploty a opakované použitie, takže ich výber a údržba je rozhodujúca pre prevádzkovú účinnosť a kvalitu produktu [1] [3] [6].
Kľúčové komponenty vytláčajúceho zariadenia
Násypka kŕmiť
Krmová násypka slúži ako vstupný bod pre suroviny, čím sa zabezpečuje stabilný a kontrolovaný tok do extrudéra. Jeho dizajn môže zahŕňať merací zariadenia a miešanie, aby sa zabránilo zhlukovaniu a zachovaniu konzistentnosti [5] [6].
Hlaveň a skrutky
- Barrel: Usporiada skrutky (skrutky) a poskytuje primárnu komoru na topenie, miešanie a sprostredkovanie materiálu.
- skrutky: jadrová zložka zodpovedná za transport, kompresiu a roztavenie materiálu. Geometria a konfigurácia skrutiek sú prispôsobené konkrétnym materiálom a aplikáciám [3] [6].
Vykurovacie a chladiace systémy
Integrované vykurovacie prvky (elektrické alebo pary) a chladiace systémy regulujú teplotu v hlavni, čím zabezpečujú optimálne spracovanie materiálu [3] [6].
Odumrieť
Matri je nástroj kritického tvarovania na konci hlavne. Jeho konštrukcia určuje prierezový profil extrudovaného produktu a musí byť presne navrhnutý pre každú aplikáciu [3] [6] [7].
Vybavenie
Po extrúzii sa následné vybavenie, ako sú peletizátory, chladiace nádrže a rezačky, vylepšujú a dokončujú produkt, čím sa zabezpečí, že spĺňa požadované špecifikácie [5].
Typy vytláčajúcich nástrojov
Nástroje procesu extrúzie a vybavenie je možné kategorizovať na základe typu spracovaného materiálu, metódy extrúzie a požadovaného koncového produktu.
1. Zomrie
Dies sú najdôležitejšou súčasťou nástrojov v procese extrúzie. Definujú tvar a rozmery konečného produktu. Existuje niekoľko typov zomiera:
- Solid Dies: Používa sa na vytváranie solídnych profilov.
- Duté zomrieť: Začlente tŕň do vytvorenia vnútorných dutín, ako sú trubice a potrubia.
- Pavúk, okienko a mostíky zomiera: Navrhnuté pre zložité dutiny, tieto dies používajú vnútorné podpery (nohy) na držanie tŕňa a umožňujú, aby sa okolo nich prúdil materiál, a zlúčil sa po prúde, aby vytvoril konečný tvar [2] [7] [8].
- listy: Ploché matrice používané na výrobu nepretržitých listov alebo filmov, ktoré sú bežné v plastickom extrúzii [4] [7].
- Hadičky a plášť zomrie: Špecializované na vytváranie potrubí, skúmaviek a káblových plášťov [4] [7].
- Blown Film Dies: prstencové matrice používané v procese vylúčenia filmu na vytvorenie tenkých plastových filmov [4] [7].
2. Tŕs
Tŕs sa používajú v spojení s dutých zomiera na vytvorenie vnútorných dutín. Existujú dva hlavné typy:
- Pevné tŕhy: integrované do figuríny a STEM, ktoré poskytujú stacionárnu podporu pre sochor [2].
- Plávajúce tŕne: podopreté matricou a nechali sa počas extrúzie sami zarovnať, vhodné pre určité duté profily [2].
3. Dummy bloky
Medzi RAM a sochorom sú umiestnené figuríny, chránia RAM pred priamym kontaktom s horúcim sochorom a zabezpečujú rovnomerné rozdelenie tlaku. Vymeniteľné fiktívne bloky sú bežné v priamých aj nepriamych procesoch extrúzie [1] [8].
4. Stonky a baran/piest
Stonka spája RAM alebo piest s fiktívnym blokom a vysiela silnú silu, aby tlačila sochor cez matku. Samotný RAM alebo piest je kľúčovou súčasťou tlače, najmä v kovovej a keramickej extrúzii [1] [5] [8].
5. Nákonáre a vložky
Kontajner drží počas extrúzie sochor, zatiaľ čo vložka chráni nádobu pred opotrebením a tepelným poškodením. Tieto komponenty sú vystavené vysokým teplotám a tlakom, ktoré si vyžadujú robustné materiály a presné inžinierstvo [1] [8].
6. Bolsters, podporovatelia a krúžky
Tieto podporné štruktúry poskytujú stabilitu a pevnosť pri zostave matrice, bránia deformácii pod tlakom a zabezpečujú presné extrúzie [1] [8].
7. Špecializované náradie formulára
- Zomretie formujúce za studena: Používa sa pri kovových extrúziách pre presné axiálne formy, ako sú spline a vrstvenia [7].
- Roztiahnutie formovania zomiera: Používané v leteckom a automobilovom priemysle na ohýbanie extrudovaných profilov do zložitých tvarov [7].
Nástrojové materiály a ich význam
Výber materiálov pre vytláčacie procesné náradie a vybavenie je kritický z dôvodu náročných prevádzkových podmienok.
Výber z ocele
Horúce pracovné nástroje sa bežne používajú na výrobu matríc, tŕňov, figurínových blokov a ďalších kritických komponentov. Výber závisí od:
- Prevádzková teplota: Rôzne zliatiny sú vhodné pre vytláčanie hliníka, meď alebo oceľ, z ktorých každý má špecifické teplotné rozsahy [1].
- Odolnosť proti opotrebeniu: Na odolávanie oderu a tepelnej cyklistiky sú potrebné vysokú tvrdosť a húževnatosť.
- Povrchové úpravy: Nitriding a nitrookarburizácia zvyšujú tvrdosť povrchu a predĺžte životnosť nástroja, najmä pre Dies [1].
Čelné ocele
- Uddeholm Orvar 2 mikrodizovaný
- Uddeholm Vidar 1
- Uddeholm QRO 90 Najvyšší
- Uddeholm Dievar
Každá z týchto ocelí ponúka jedinečné vlastnosti prispôsobené špecifickým aplikáciám extrúzie, vyváženiu horúcej sily, húževnatosti a odporu opotrebenia [1].
Špecializované náradie pre rôzne aplikácie extrúzie
Plastické vytláčanie
- Extrudéry s jednou štrbinou: Ideálne pre jednoduché profily a štandardné plastové výrobky.
-Extrudéry s dvoma skrutkami: Poskytnite vylepšené miešanie a používajú sa na komplexné formulácie, miešanie farieb a vysoko výkonné aplikácie [4] [5] [7].
- List, hadičky a fúkané filmy zomiera: prispôsobené špecifickému produktu, ktorý sa vyrába, ako sú listy, potrubia alebo filmy [4] [7].
Vytláčanie kovu
- RAM alebo PNUNEROVÉ VYDANIE: Používa sa pre vysoko pevné materiály, ako je oceľ, meď a hliník.
- Zomrieva sa za studena: Umožnite vytvorenie presných a komplexných geometrií v kovových častiach [7].
Keramické a jedlo
- Extrudéry s dvojitým skrutky a valčekov: Používa sa na miešanie a tvarovanie materiálov s jedinečnými požiadavkami na spracovanie, ako sú keramiky alebo potravinové výrobky [5].
Pokroky v nástroji a vybavení procesov vytláčania
Moderné vytláčajúce procesné náradie a vybavenie sa vyvinuli tak, aby začlenili automatizáciu, pokročilé materiály a presné inžinierstvo:
- Nástroje na automatizované formuláre: Zvýšte efektívnosť a konzistentnosť, zníženie manuálneho zásahu a odpadu [7].
- Prispôsobiteľné náradie: Umožňuje rýchle prechody a prispôsobenie sa novým dizajnom produktov.
- Integrované monitorovacie systémy: Zvýšenie riadenia procesu, zabezpečenie optimálneho výkonu nástroja a kvality produktu.
Údržba a dlhovekosť vytláčajúcich nástrojov
Správna údržba je nevyhnutná na maximalizáciu životnosti a výkonu nástrojov a vybavenia procesu extrúzie:
- Pravidelná kontrola: Identifikuje opotrebenie, praskanie alebo deformáciu pred zlyhaním.
- Povrchové úpravy: Periodické opätovné nariadenie alebo rekoláciu môže obnoviť odolnosť proti povrchu a opotrebovaniu [1].
- Výmenné plány: Kritické komponenty, ako sú matrice, figuríny a podšívky, by sa mali nahradiť podľa vzorov používania a opotrebenia, aby sa zabránilo neplánovaným prestojom [1] [8].
Záver
Nástroje procesu extrúzie a vybavenie tvoria chrbticu efektívnej a kvalitnej výroby naprieč odvetviami. Od základných matríc a tŕňov po pokročilé automatizované formuláre zohráva každá komponent dôležitú úlohu pri formovaní, podpore a zdokonaľovaní konečného produktu. Dôkladný výber materiálov nástrojov, presné inžinierstvo a usilovná údržba sú nevyhnutné na maximalizáciu produktivity a zabezpečenie konzistentných výsledkov. Ako technologický pokrok, proces extrúzie sa neustále vyvíja a ponúka väčšiu flexibilitu, efektívnosť a zložitosť produktu ako kedykoľvek predtým.
Často
1. Aké sú hlavné typy matríc používaných v procese extrúzie?
Existuje niekoľko hlavných typov matríc, vrátane tuhých matríc pre jednoduché profily, duté matrice s tŕňmi pre skúmavky a potrubia, pavúky/okienko/most pre zložité dutiny, listy pre filmy a listy a fúkané filmy pre tenké plastové filmy [2] [4] [7].
2. Ako sa líšia extrudéry s jednou štrbinou a dvojitými skrutkami v náradí a vybavení procesu extrúzie?
Extrudéry s jednou štrbinou sú ideálne na priame extrúziu plastov a sú široko používané na výrobky, ako sú potrubia a listy. Extrudéry s dvoma skrutkami ponúkajú vylepšené možnosti miešania a spracovania, vďaka čomu sú vhodné na zložité formulácie, miešanie farieb a vysoko výkonné aplikácie [4] [5] [7].
3. Aké materiály sa bežne používajú na náradie a vybavenie procesu extrúzie?
Horúce pracovné náradie, ako napríklad Uddeholm Orvar 2, sa bežne používajú mikrodizované, Vidar 1, QRO 90 a Dievar. Tieto materiály ponúkajú vysokú pevnosť horúcej, húževnatosti a odolnosť proti opotrebeniu a často sa ošetrí na dlhšiu životnosť [1].
4. Aká je úloha tŕňov v nástroji na vytláčanie?
Trepy sa používajú na vytvorenie vnútorných dutín v dutých výtvaroch. Pevné tŕhy sú integrované do figuríny a stoniek, zatiaľ čo plávajúce tŕň sa počas vytláčania zarovnajú. Oba typy sú rozhodujúce pre výrobu skúmaviek a iných dutých profilov [2].
5. Ako ovplyvňuje údržba výkonnosť nástrojov a vybavenia procesu extrúzie?
Pravidelná kontrola, včasná výmena opotrebovaných komponentov a povrchové ošetrenie, ako je nitriding, sú nevyhnutné na udržanie výkonu a dlhovekosti nástroja. Správna údržba minimalizuje prestoje a zaisťuje konzistentnú kvalitu produktu [1] [8].
Citácie:
[1] https://www.uddeholm.com/app/uploads/sites/240/2024/05/tech-uddeholm-extrusion-en-2.pdf
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/extrusion
[3] https://www.macocorporation.com/blog/extruder-machine/
[4] https://plasticextrusiontech.net/machines-used-in-the-plastic-extrusion-process/
[5] https://jieyatwinscrew.com/blog/explordlor-extrusion-equipment/
[6] https://engitech.in/extrusion-machines-and-extruders-guide/
[7] https://www.yjing-extrusion.com/what-are-the-different-types-of-form-tools-for-extrusion-machines.html
[8] https://geminigroup.net/understanding-aluminum-extrusion-dies/
[9] https://www.conairgroup.com/resources/resource/what-are-tho-ther-primary-types-of-sing-ooling-for-extruded-tube-and-pipe/
[10] https://www.ptonline.com/articles/how-to-select-the-kright-tooling-for-pipe-extrusion
[11] https://www.twi-global.com/technical-nowledge/faqs/plastic-extrusion
[12] https://www.globalspec.com/learnmore/manufacturing_process_equipment/manufacturing_equipment_components/extrusion_machines
[13] https://paulmurphyplastics.com/industry-news-blog/understanding-extrusion-process/
[14] https://www.lightmetalage.com/news/industry-news/extrusion/material-selection-for-extrusion-tooling/
[15] https://www.conairgroup.com/resources/resource/extrusion-processing-basic-guide-to-auxiliary-equipment/
[16] https://www.bwcprofiles.co.uk/extrusion-academy/a-comprehension-guide-to-t-t-t-process-importance-of-extrusion-extool-making
[17] http://www.industriaxtrusionMachinery.com/plastic_extrusion_overjacketing_and_tubing_extrusion.html
[18] https://omnexus.specialChem.com/selection-guide/an-in-depth-look-at-extrusion
[19] https://www.fictiv.com/articles/plastic-extrusion-explaned
[20] https://paretoplastic.com/plastic-extrusion-design-tooling-guide/
