סוגי אקסטרוזיה וציוד אקסטרוזיה

אקסטרוזיה היא תהליך דפורמציה דחיסה שבו גוש מתכת נסחט דרך פתח או פתח תבנית על מנת להשיג הפחתה בקוטר והגדלת אורך גוש המתכת.למוצר המתקבל יהיה החתך הרצוי.שחול כרוך ביצירת חלקים אקסימטריים.מתים של עגול על חתך לא עגול משמשים לשחול.בדרך כלל, שחול כרוך בכוחות יצירה גדולים יותר.מתח הידרוסטטי גדול באקסטרוזיה מסייע בתהליך על ידי שיפור המשיכות של החומר.מתכות כמו אלומיניום, הניתנות לעבודה בקלות, ניתנות לשיחול בטמפרטורת החדר.

סוגי שחול:

שחול ישיר:שחול ישיר, הנקרא גם שחול קדימה, הוא תהליך שבו הבילטון נע באותו כיוון שבו עושים הכבש והאגרוף.הזזה של בילט היא נגד קיר מיכל נייח. החיכוך בין המכולה לביללט גבוה.כתוצאה מכך, נדרשים כוחות גדולים יותר.בלוק דמה בקוטר נמוך מעט מקוטר הבילט משמש על מנת למנוע חמצון של הבילט בשחול חם.ניתן להוציא קטעים חלולים כמו צינורות בשיטה ישירה, על ידי שימוש בילט חלול ומחובר המחובר לבלוק הדמה.

שחול עקיף:שחול עקיף (שחול לאחור) הוא תהליך שבו האגרוף נע הפוך לזה של הבילט.כאן אין תנועה יחסית בין מיכל לבלט.לפיכך, יש פחות חיכוך ולכן נדרשים כוחות מופחתים עבור שחול עקיף.עבור הוצאת חלקים מוצקים, נדרש אגרוף חלול.בשחול חלול, החומר נאלץ דרך החלל הטבעתי בין האגרוף המוצק למיכל.השונות של לחץ האקסטרוזיה בשיחול עקיף מוצגת לעיל.כפי שניתן לראות, לחץ האקסטרוזיה עבור שחול עקיף נמוך מזה של שחול ישיר.רכיבים רבים מיוצרים על ידי שילוב של שחול ישיר ועקיף.לא ניתן להשתמש באקסטרוזיה עקיפה לשיחול שחול ארוך.

שחול הידרוסטטי:בשחול הידרוסטטי ממלאים את המיכל בנוזל.לחץ שחול מועבר דרך הנוזל אל הבילט.החיכוך מתבטל בתהליך זה מכיוון שאין מגע בין בילט לקיר המכולה.ניתן להוציא חומרים שבירים בתהליך זה.ניתן להוציא חומרים שבירים מאוד לתוך תא לחץ.הפחתה גדולה יותר אפשרית בשיטה זו.הלחץ המעורב בתהליך עשוי להגיע עד 1700 MPa.הלחץ מוגבל על ידי חוזק המיכל, חומרי האגרוף והמות.משתמשים בשמנים צמחיים כמו שמן קיק.בדרך כלל תהליך זה מתבצע בטמפרטורת החדר.כמה חסרונות של התהליך הם: דליפה של שמן בלחץ ומהירות בלתי מבוקרת של שחול ביציאה, עקב שחרור אנרגיה מאוחסנת על ידי השמן.הדבר עלול לגרום להלם במכונות.בעיה זו מתגברת על ידי הפיכת האגרוף למגע עם הבילט והפחתת כמות השמן באמצעות פחות מרווח בין בילט למיכל.

שחול השפעה:חלקים חלולים כגון כוסות, מיכלי משחת שיניים מיוצרים על ידי שחול השפעה.זוהי וריאציה של שחול עקיף.האגרוף עשוי להכות את הקליע במהירות גבוהה על ידי עומס פגיעה.ניתן לייצר צינורות בעובי דופן קטן.בדרך כלל מתכות כמו נחושת, אלומיניום, עופרת מושפעות.

שחול צינורות:באמצעות שימוש בילט חלול ומדרל בקצה הכבש, ניתן להוציא חלקים חלולים כגון צינורות לסובלנות קרובה יותר.המדרל משתרע עד לכניסה של התבנית.המרווח בין הדופן לדופן התבנית קובע את עובי הדופן של הצינור.המדרל עשוי לנוע יחד עם הכבש על מנת ליצור צינורות קונצנטריים באמצעות שחול.

שחול קר וחם:

שחול קר יכול לייצר חלקים עם גימור משטח טוב, חוזק גבוה עקב התקשות מתח, דיוק משופר, קצב ייצור גבוה.עם זאת, התהליך דורש לחץ גבוה יותר וכלים נתונים ללחצים גבוהים יותר.שימון נכון הכרחי למניעת התפיסה של הכלי וחומר העבודה.בילטים מצופים פוספט משומנים בסבון.

ניתן להשתמש באקסטרוזיה חמה ליחסי שחול גבוהים יותר.דפורמציה לא הומוגנית יכולה להתרחש עקב קירור קיר למות של הבילט.מתכת עלולה להתחמצן.שכבת התחמוצת יכולה להגביר את החיכוך כמו גם את זרימת החומר.זכוכית משמשת כחומר סיכה לשחול חם.מוליבדן דיסולפיד או גרפיט הם חומרי הסיכה המוצקים המשמשים בשחול חם.שימור שימורים באמצעות קופסאות שימורים דקיקות עשויות נחושת או פח משמשת בדרך כלל לשיחול מתכות ואבקות מתכת ריאקטיביות במיוחד.

מכונות אקסטרוזיה:

מכבשים הידראוליים מסוג אנכי או אופקי משמשים לשחול.מכבשים אנכיים הם בעלי קיבולת הנעה בין 3 ל-20 MN.מכבשים אופקיים תופסים פחות מקום, אבל הבילטים מתקררים בצורה לא אחידה.נעשה שימוש במכבשים אופקיים של עד קיבולת 50 MN.שחול צינורי מתבצע בעיקר במכבשים אנכיים, בעוד שחולצות אופקיות משמשות לשחול מוטות.