aluminumextrusion137777



دو جداره عبارتی است که در ساخت و ساز و بهسازی منزل بسیار فراگیر است و به نظر می رسد نیازی به معرفی ندارد. اما برای درک فواید آن، ابتدا مهم است که دقیقاً آنچه را که هست درک کنیم.
به عبارت ساده، از شیشه دو جداره در انواع تاسیسات شیشه ای (بخصوص پنجره) استفاده می شود و شامل دو صفحه شیشه ای در همان قاب است که توسط چسب پلی سولفاید به هم متصل می‌شوند و میان آنها یک لایه نازک هوا (خلاء) یا بعضاً گاز بی اثر مانند آرگون وجود دارد. پنجره های دو جداره، سرما را از بین می برند و گرما را حفظ و به عنوان مانعی بین دنیای داخل و خارج عمل می کنند.

 

منشاء پنجره های دوجداره

اولین گزارش از صفحات شیشه ای که به عنوان محافظ سرما مضاعف شده اند کمی نامشخص است، اما گفته می شود این موضوع ریشه در اوایل سال ۱۸۷۰ در اسکاتلند دارند. هرکسی که به ارتفاعات سفر کرده باشد، می داند که چطور اسکاتلند می تواند سرد باشد و در طول زمستان خانه های ویکتوریا با چندین اتاق برای گرم کردن چیزی شبیه به یخچال های غول پیکر هستند.
ساکنان این اقامتگاه های سرد متوجه شدند که با اتصال یک ورق اضافی یا صفحه شیشه ای به پنجره های خود می توانند پنجره هایی تقویت شده بسازند که به عنوان مانعی بین سرمازدگی شدید زمستان و خانواده های لرزان از سرمای آنها باشد. شاید همه ما نیز این کار را تا زمستان امسال انجام دهیم تا از شدت ورود سرما به منزلمان اندکی کاسته شود!


قالب و ابزار اکستروژن 1_3

برخی اطلاعات شامل فرمولهای محاسبه فشار در انواع مختلف سیلان و مقادیر گوناگون طول سطح تماس ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم در مراجع 1 تا 11 قابل استفاده است. به منظور تشریح مفاهیم مربوط به کنترل سیلان مثلاً در ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم تک یاتاقان (با یک سطح تماس) تغییراتی در طراحی قالب صورت گرفته است. ماچادو سطح تماس صفر را که دارای حداقل طول جهت افزایش سرعت تولید و کاهش تعمیرات ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم است بکار گرفت. استفاده از پیاسترینا (به معنی حفره اطراف مقطع) در کلاهک یک قالب توخالی نیز رواج یافته است. در چند سال اخیر، تعداد زیادی مقالات فنی و پژوهشی در خصوص فن‌آوری و طراحی قالب منتشر شده است. در مجموعه مقالات کنفرانس ها بسیاری از موضوعات مربوط به قالبهای اکستروژن آلومینیوم شامل فن‌آوری قالب، طراحی کامپیوتری، آنالیز المان محدود (FEA)، سطح تماس قالبها و سیلان ف، سطوح تماس قالب، عملیاتها و سیستمهای طراحی، قالبهای توخالی و طراحی های ویژه قالب است. همچنین پوششهای سختی برای سطوح تماس ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم پیشنهاد شده است.

برای افراد تازه وارد در صنعت اکستروژن آلومینیوم، درک اصول فن‌آوری قالب اکستروژن بسیار مهم است. این اصول هرگز تغییر نخواهند کرد. درک این اصول، کاربرد آنها را در توسعه فن‌آوری آسان می نماید. در این بخش اصطلاحات و عملکرد ابزار و قالبهای اکستروژن، انواع قالب، اصول طراحی قالب، ساخت، اصلاح، نوع ماده، عملیاتهای سطحی سطوح تماس قالب و نحوه سایش سطح در قالبهای اکستروژن مورد بحث واقع می شود.



قالب و ابزار اکستروژن 1_2

تولید قالب اکستروژن شامل ترکیب پیچیده ای از طراحی (طراحی کامپیوتری با استفاده از سیستمهای CAD ) و ماشینکاری (با استفاده از ماشینهای CNC با کنترل کامپیوتری اندازه ها و فرآیندهای ماشینکاری EDM با تخلیه الکتریکی) است. اکنون بازار در حال حرکت به سمت کمک گرفتن از کامپیوتر در طراحی های صنعتی (CAID) و ماشینکاری صنعتی (CAIM ) جهت تهیه قالبها با قابلیت تولید مجدد است. بسیاری از سازندگان قالب اکستروژن در امریکای شمالی و اروپا در حال ساخت قالبها و ابزار مورد نیاز پرسهای کوچک و بزرگ با استفاده از CAD  ، CAM و CAIM هستند. طراحی و ساخت قالب اکستروژن برای هر قالب ساز یک فرصت بی نظیر است. علاوه بر طراحی و ساخت قالب، اصلاح قالب نیز در صنعت اکستروژن بسیار مهم است. پیشرفتهای صورت گرفته در طراحی و فن‌آوری قالبهای اکستروژن آلومینیوم از طریق مجموعه مقالات ارائه شده توسط انجمن آلومینیوم و سمینارهای بین المللی برگزار شده توسط مجمع اکسترود کننده های آلومینیوم در زمینه فناوری اکستروژن عرضه می شود. ناگپان فواید CAD را در قالبهای اکستروژن بصورت کاهش تعداد اصلاحات در قالب، بهبود عمر قالب و حصول بهره‌وری بالاتر بیان می کند. رعایت اصول طراحی و اعمال روشهای تجربی در استفاده از یک کامپیوتر می تواند باعث بهبود بازدهی در طراحی قالب شود. برنامه های مورد نیاز تجهیزات CAM / CAD می توانند با در نظر گرفتن انقباض، زبانه بحرانی، پیچش، سطح تماس قالبها و وضعیت مکانی آنها طراحی شوند. این سیتم ها می توانند طراحی و ساخت قالبها را تکمیل نمایند. تحقیقات بسیاری نیز در خصوص کاربرد کامپیوتر در طراحی و ساخت ابزار و قالبهای اکستروژن انجام شده است. 


قالب و ابزار اکستروژن

قیمت، کیفیت و نحوه ارائه محصولات اکسترودی سه عامل مهم در بازار رقابت این محصولات است. به منظور رسیدن به کیفیت مطلوب، کارایی قالب اکستروژن عامل بسیار مهم است. کارایی قالب در ارتباط مستقیم با کیفیت محصولف بهره‌وری، بازیافت و طراحی محصول است. در پروفیل ها، عمده تاکید بر روی تلرانسها و در قالبها، بر روی کارایی قالب بوده و تلاشها در این جهت روز به روز بیشتر می شود. کاربرد پروفیلهای اکسترود شده در دنیا هر ساله در حال تغییر است. استفاده از پروفیل های آلومینیمی اکسترود شده در معماری، صنایع اتومبیل و فن آوری های پیشرفته در حال افزایش است. بنابراین تلرانس و کیفیت محصول نهایی باید حفظ شود. به این دلیل است که صنعت اکستروژن آلومینیوم نیازهای بزرگی را در خصوص فن‌آوری قالب اکستروژن جهت ساخت اشکالی پیچیده با تلرانسهای بحرانی برآورده نموده است. کارایی اکستروژن عمدتاً در ارتباط با قالب در نظر گرفته می شود. استفاده موثر از فن‌آوری قالب، توانایی قالب را در برآورده نمودن نیازهای مشتری افزایش می دهد. کارایی اکستروژن معمولا تحت تاثیر سه عامل عمده قرار می گیرد که عبارتند از: تعداد بیلتهای تولید شده از قراضه، عمر قالب و سرعت اکستروژن، هدف سازنده های قالب، بهینه کردن این پارامترهاست که با استفاده از تجهیزات پیشرفته با فناوری بالا، فولاد قالب با کیفیت بالا و فرآیندهای عملیات حرارتی پیشرفته به منظور تولید قالبهای با تلرانسهای بالا، امکان پذیر است. به منظور اطمینان از رضایت مشتری که هدف نهایی سازنده قالب است، این سازندگان باید بر روی کیفیت، انعطاف پذیری و قابلیت اعتماد تمرکز نمایند. همچنین باید به خاطر داشت که استفاده از آخرین فن‌آوریهای ساخت به منظور توانایی تولید یک قالب با سرعت بیشتر و قیمت رقابتی دارای اهمیت است.



کشویی قالب یا قسمت چرخشی سر قالب پرس

یکی از اجزای اصلی پرس است که قالبها و ابزار نگهدارنده در این قسمت نصب می شوند. همانگونه که  نشان داده شده کشویی قالب به سمت راست خط مرکزی پرس حرکت می کند. کشویی و قسمت چرخشی سرقالب بر روی پیشانی پرس قرار می گیرند. کشویی قالب همراه با دریچه تخلیه مرکزی عموماً جهت پشتیبانی یک یا دو قالب طراحی می شوند. در صورتی که قسمت چرخشی سر قالب می تواند دو قالب را همراهی نماید  در این قسمت تعویض، اصلاح و خنک کردن قالبها همواره می تواند در یک سمت پرس انجام شود. قالبها، نگهدارنده ها و قسمت های پشت‌بند آنها در دریچه های U شکل طوری بر روی کشویی یا قسمت چرخشی نصب می شوند که به سهولت و سرعت بتوانند تعویض شوند.

اخیراً پیشرفتهایی در روشهای گوناگون حمل قالب در پرسهای اکستروژن بزرگ صورت گرفته است که عبارتند از: وسیله تنظیم موقعیت قالب  و گرم کن کاست شکل قالب . به دلیل اینکه طول صفحه قالب در اینجا در مقایسه با پرسهای با اندازه متوسط، بلند است. موقعیت سطح برش قالب به دلیل انبساط و انقباض حرارتی اندکی تغییر می نماید. زمانی که سطح برش بطور صحیح قرار نگرفته باشد، لکه های آلومینیوم بر روی سطح قالب آشکار می شود که باعث ایجاد پهن شدگی و یا حبابهایی در بیلتهای بعدی می گردد. به منظور حفظ پایداری دمای قالب و اندازه گیری و رویت این دما، یک گرم کن فشنگی، در تغییر موقعیتهای قالب، درون کاست قالب قرار داده می شود.



مشخصات و انتخاب پرس

عامل اصلی در انتخاب یک پرس اکستروژن فشار واحد مورد نیاز جهت اکستروژن است. برای پرسی با ظرفیت مشخص بر حسب تن (یا MN) اگر قطر جداره داخلی محفظه کوچکتر باشد، فشار بالاتری می تواند ایجاد شود. با افزایش قطر داخلی محفظه، فشار ویژه درون آن کاهش یافته و در نتیجه، ظرفیت اکستروژن کاهش می یابد. نمونه ای از فشارهای واحد یا ویژه برای پرسهای با ظرفیت مختلف و محفظه های با اندازه های گوناگون  آورده شده است.

فشار واحد یا ویژه باید از مقدار مورد نیاز برای یک اکستروژن خاص تحت شرایط معین بیشتر باشد. فشار مورد نیاز برای اکستروژن می تواند با آلیاژ و وضضعیت آن، نسبت اکستروژن، طول و دمای بیلت، سرعت اکستروژن و قطر دایره محیطی تغییر نماید.

در دماهای بیلت کمتر و سرعتهای بالاتر، همواره استفاده از یک پرس با ظرفیت کافی جهت بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی محصول توصیه می شود. پرس باید دارای ساختاری محکم همراه با میل مهار و صفحه پرس جهت تحمل تنش های وارده باشد. در پرسهای پیشرفته به منظور به حداقل رسانیدن میزان تابیدگی و بهبود تلرانس محصول از میل مهار پیش تنش یافته و خروجی قالب طویل استفاده می شود. بعلاوه پرس باید دارای محوری دقیق و قابل تنظیم باشد. بدین معنی که محور فشاری، محفظه و قالب باید بر روی یک خط مرکزی قرار بگیرند

برخی از متغیرهای مهم در نظر گرفته شده برای یک پرس اکستروژن مستقیم در شکل 3-9 نشان داده می شود. برخی از پارامترهای مربوط به این پرس نیز در جدول 3-2 ذکر شده است. عبارتس از حداکثر فشار اعمال شده بر روی کوبه (رام) اصلی،  فشار ویژه و  سرعت کوبه (رام) در فرآیند آهسته است. در اکستروژن یک مقطع خاص، سرعت کوبه (رام) () با برخی متغیرها همچون نوع آلیاژ، اندازه بیلت، دمای بیلت، نسبتا اکستروژن و نوع قالب تغییر می نماید.

3-3- اجزای اصلی پرس اکستروژن

اجزای اصلی پرسهای اکستروژن جهت تولید مقاطع توپر، میلگردها، تسمه ها، میله ها، لوله ها و مقاطع توخالی در اشکال 3-2، 3-5 و 3-6 نشان داده شده است. با توجه به نحوه سیلان ف برای گرفتن بهترین کارایی از قالب بیشترین عمر قالب، بهره وری بالا و کیفیت خوب محصول، سه جزء زیر باید دقیقاً همراستا باشند :

  • محفظه با آستری آن
  • محور فشاری با بالشتک سنبه (دامی)
  • کشویی قالب با صفحه قالب

محفظه اکستروژن

محفظه یکی از قسمتهای گران پرس اکستروژن است. سودآوری دستگاه اکستروژن با عمر کاری محفظه و دیگر ابزار اکستروژن ارتباط نزدیک داردو محفظه نیازمند مراقبت دائمی است. تا از وارد آمدن خسارتهای ناشی از استفاده ناصحیح و شکست ناگهانی آن جلوگیری شود.

محفظه برای تحمل تنشهای زیاد در دماهای بالا طراحی می شود. هر چند در ناحیه نزدیک به قالب که فشار و دما بالاتر بوده و در مدت زمان طولانی تری نیز اعمال می شود ( زیرا با پیشرفت اکستروژن طول بیلت کاهش می یابد)، تنش بیشتری به محفظه وارد می گردد. محفظه از دو یا سه قسمت همراه با یک آستری که با گرم کردن درون آن جاگذاری شده است، تشکیل می شود (شکل 3-10). طراحی کامل محفظه و آستری توسط لاو و استینگر مورد بحث واقع شده است. معیارهای اصلی برای طراحی مجموعه های آستری – محفظه عبارتند از:

فشار ویژه (فشار درونی در آستری محفظه) (Pc) که عبارتست از فشار پرس بر حسب ton یا Ib یا N بر سطح جداره داخلی آستری حداکثر قطر خارجی محفظه

نسبت عرض به ارتفاع (در محفظه مستطیلی شکل)

معمولاً در اکثر پرسهای مستقیم و غیرمستقیم آستری محفظه دوار برای بیلتهای گرد و توپر بکار می رود. تعداد کمی از پرسها با هر نوع محفظه دوار و مستطیلی شکل کار می کنند. دو مزیت استفاده از یک محفظه مستطیلی شکل عبارتست از تولید مقاطع عریض همچون پایه چرخهای هواپیما و سیلان یکنواخت تر مواد که باعث کاهش بار ویژه پرس می شود.

محفظه طوری نصب می شود که زمانی که در معرض حرارت قرار گرفت آزادانه از هر طرف منبسط شود. لکن موقعیتش نسبت به خط مرکزی پرس حفظ گردد.

محفظه، درون نگهدارنده آن قفل می شود. بطوریکه بتواند توسط وسایل هیدرولیکی در راستای محور طولی پرس حرکت نماید. بعلاوه توسط گرم کن مقاومتی نصب شده در محفظه یا نگهدارنده آن تا دمای حدود 800 (427) حرارت داده می شود. به دلیل جرم و طول زیاد محفظه های بزر مورد استفاده در پرسهای با ظرفیت بالا، حفظ دمای درونی آستری با المنتهای حرارت دهنده پیچیده شده به دور آن مشکل است. جهت کنترل بهتر دمای اکستروژن بالاخص در محصولات مورد استفاده در صنایع هوافضا، به منظور حرارت دادن مناسب محفظه، کنترل چند موضعی دما مورد استفاده واقع می شود. در این حالت گرم کن ها بطور مستقل در شش منطقه کنترل می شوند. گرم کن القایی نصب شده در محفظه می تواند دما را تا حدود 932 (500) بالا ببرد. اگر آستری محفظه از فولاد مناسبی با مقاومت بالا به نرم شدن ساخته شده و بطور صحیحی در آن نصب شود. می تواند 30000 تا 40000 سیکل کاری پرس را تحمل نماید.

محور فشاری

محور فشاری همراه با یک بلوک سنبه (دامی) نصب شده روی آن و با استفاده از سیستم های کششی به تکنیکی استاندارد در صنعت اکستروژن بالاخص در آلیاژهای نرم همچون 6063 تبدیل شده است. بلوکهای سنبه (دامی) با در نظر گرفتن شکل و همراستایی آنها با جداره داخلی محفظه بر روی اکثر پرسهای اکستروژن نصب می شوند. کاستل نمایی از کاربرد یک بلوک سنبه (دامی) نصب شده را ارائه نموده است. سلسیم طرحی را ارائه نمود که در آن دو یا چند قطعه برای ایجاد آب‌بندی کامل در تمامی فشارهای اکستروژن استفاده می شد. او پارامترهای این طرح را نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. چندین طرح از بلوک سنبه (دامی) نصب شده توسط سازندگان متخصص تهیه شده است. نمونه ای از این طرحها در شکل نشان داده می شود. محور فشاری را همراه با بلوک سنبه (دامی) نصب شده نشان می دهد. موفقیت آمیز بودن کاربرد این بلوک به شرایط کاری آن در عمل وابسته است.

 کاستل برخی از این شرایط را بصورت زیر بیان نمود:

  • روغن کاری
  • همراستایی
  • پیش گرم
  • فاصله مجاز بین بلوک سنبه و محفظه

همانگونه که قبلا نیز ذکر شد آزاد کردن سریع محور فشاری یکی از روشهای اصلی در پرس های اکستروژن جدید است. طرحی که در آن، محور فشاری به سهولت و سرعت بدون برداشتن یا باز کردن پیچهای تثبیت کننده از حلقه نگهدارنده آن جدا می گردد. در شکل 3-15 نشان داده می شود.



تبلیغات

آخرین ارسال ها

آخرین جستجو ها

وب گاه رسمی محمدرضا امیری airiplast چنل کیبورد ایتا سیاه سی فانوسِ خِرَد عکاسی و فیلم برداری صنعتی ، ورزشی ، خبری و همایش ها فروش بانک شماره موبایل ساکنین و شاغلین در کرج سایت لانا أربعینات بهترین اجاره خودرو در تهران