اکستروژن مستقیم منیزیم؛ صرفه‌جویی در وقت و هزینه
اکستروژن مستقیم منیزیم یکی از روش‌های نوین و کاربردی است و دارای بخش‌های متعددی هم هست. حالت اولیه صرفاً جهت تولید پروفیل‌های اکسترودی انجام می‌شود. به همین دلیل شمشال‌های مورد نیاز در این روش دارای قطر بزرگی هستند. این اندازه بستگی به تجهیزات ریخته‌گری، و ابعاد قالب مورد نیاز دارد. قدم‌هایی که پس از بررسی این موضوع صورت می‌پذیرند به شرح زیر هستند:
- ۵–۱۰ سانتی‌متر از سطح شمشال تولید شده در بخش اول بریده شده و به بخش ضایعات منتقل می‌شود. پیش از عملیات شکل‌دهی، قطعات بریده شده از شمشال در گسترده دمایی ۳۰۰–۵۰۰ سانتی‌گراد، حرارت داده می‌شوند تا میکرو ساختار آن‌ها همگن شود.
- بسته به آلیاژ و ابعاد شمشال، اکستروژن اولیه در سرعت بین ۳۰ تا ۵۰ متر بر دقیقه انجام شده و سپس به سوی دستگاه‌های پرس ظرفیت بالا هدایت می‌شود. در این حالت کاهش مقطع عرضی قطعه بین ۵ تا ۱۰ متغیر است که هدف اولیه آن دست‌یابی اندازه دانه‌ریز و توزیع یکنواخت در زمینه است. در بهترین حالت اندازه دانه شمشال پس از اکستروژن نسبت به دما و سطح فرایند متغیر خواهد بود. به این ترتیب، شمش‌های تولید شده در این عملیات؛ اسکتروژن فرایند بعدی را به خوبی انجام خواهند داد.
- پیش از مرحله اکستروژن نهایی، شمشال‌ها در ابعاد معین برش داده شده و سپس در دمای ۳۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند. اکستروژن مستقیم جهت تولید قطعه نهایی معمولاً در سرعت بین ۳ تا ۳۰۰ متر بر دقیقه انجام می‌شود. عموماً برای بهتر شدن این پروسه از آلیاژ AZ31 استفاده می‌شود؛ چون در شرایط تغییر فرم، امکان دست‌یابی به سرعت‌های بالا در عملیات فراهم می‌شود و همین موضوع یک مزیت به‌حساب می‌آید. سایر آلیاژهای اکستروژن نظیر AZ61A, AZ80A, ZK60A هم ممکن است خواص بهتری داشته باشند؛ اما خاصیت تغییر شکل و فرم پذیری مناسبی ندارند و خیلی از نظر اقتصادی به‌صرفه نیستند.
جزئیات فرآیند
روشی که در بالا به شرح آن پرداختیم به‌جز اکستروژن اولیه؛ راهکار دیگری برای تولید قطعات اکسترودی منیزیم اکستروژن مستقیم است. البته این روش در رابطه با شمشال‌های باکیفیتی که توسط روش ریخته‌گری انجام می‌شوند نیازمند دستگاه‌هایی با خروجی‌های چندگانه هستند. قطر این محصولات عموماً کوچک است و می‌توان با حذف اکستروژن اولیه از اتلاف زمان و هزینه در تولید آن‌ها جلوگیری کرد. به‌این‌ترتیب با برش شمشال به‌اندازه مطلوب، و حذف بخش‌های فوقانی، عملیات همگن‌سازی بر روی قطعات ریز صورت می‌گیرد که در حالت پیش از اکستروژن با سرعت‌های بالا، توصیه می‌شود.
محدوده دمایی عملیات همگن‌سازی معمولاً بین ۳۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد است؛ اما در بسیاری از موارد روش مستقیم جهت اکستروژن آلیاژهای منیزیم به کار گرفته می‌شود. این فرایند شامل محفظه، قالب و مسدود کننده است که در دمایی معمولی صورت می‌پذیرد. البته این دما ۲۵ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد است که به‌مراتب کمتر بوده و مناسب تولید لوله‌های توخالی است. در همین حین می‌توان این لوله‌ها را با قرار دادن در یک ماندرل متصل به پیستون اصلی تولید کرد!
اکستروژن غیرمستقیم
روش اکستروژن غیرمستقیم به‌ندرت در آلیاژهای منیزیم به کار می‌رود. در این روش، قالب با استفاده از یک پیستون تو-خالی بر روی شمشال فشار وارد می‌کند. به این ترتیب، اصطکاک بین شمشال و محفظه به‌صورت قابل توجهی کاهش می‌یابد که به‌صورت محسوس در فرایند نیز حس می‌شود. در این فرایند از اصطکاک بین قالب و محفظه جلوگیری می‌شود تا امکان دست‌یابی به شکل‌دهی بالاتر و همچنین تولید قطعات پیچیده‌تر به دست بیاید. این قطعات خودشان به‌تنهایی می‌توانند حامل دیواره‌های نازکی باشند که در حالت‌های دیگر تقریباً غیرممکن است. این عدم امکان تنها چیزی است که این شیوه از اکستروژن را نسبت به سایرین برتر می‌کند.
در اغلب موارد، این پروسه با نیروی کمتر از اکستروژن غیرمستقیم در مراحل اولیه استفاده می‌شود و مرحله نهایی اکستروژن به‌صورت مستقیم انجام می‌شود؛ اما کاربرد اکستروژن ضربه‌ای منحصر به تولید قطعات با طرح‌های متقارن است و باعث می‌شود تا نمونه اولیه مورد استفاده در این فرایند معمولاً با استفاده از عملیات اکستروژن اولیه تولید شود. این کار نیز به‌منظور اکستروژن ضربه‌ای با ظرفیت اعمال فشار بیش از ۹۰۰ کیلو نیوتن صورت می‌پذیرد. با استفاده از چنین تجهیزاتی می‌توان دمای ۳۷۰ – ۱۷۵ درجه سانتی‌گراد را به اجزای مختلف اعمال کرد و بسته به ترکیب آلیاژ، سرعت تولید را افزایش داد. این سرعت می‌تواند به هدف بسیار معقول 100 قطعه در هر دقیقه کمک کند که به‌تنهایی پیشرفتی چشم‌گیر به‌حساب می‌آید. در نهایت هم با بهره‌گیری از تمامی پتانسیل‌های این سبک از اکستروژن می‌توان هزینه‌های تولید را تا سطح بسیار چشمگیری کاهش داد.
مستربچهای رنگی و کاربرد آن‌ها
نايلون شيرينگ چيست؟
مستربچ مشکی چیست؟
نایلون گلخانه