پروفیل فولادی اکسترود شده

[rkiahoseyni]

مقدمه:
در پروفیل های فولادی اکسترود شده طیف وسیعی از پروفیل های استاندارد موجود است. مواد مورد استفاده در پروفیل های فولادی می تواند فولاد کربنی و همچنین فولاد ضد زنگ باشد. اشکال فولادی اکسترود شده تعدادی مزیت را به کاربران خود می دهد که شامل کاهش نیاز به ماشینکاری، تکمیل و ضایعات و غیره می شود.
پروفیل های فولادی معمولاً با مشخصات مورد نیاز اکسترود می شوند. در کارخانه فولاد از میزهای غلتکی برای انتقال پروفیل های فولادی بین ایستگاه های کاری استفاده می شود. یک خط تولید معمولی شامل یک میز غلتکی دوتایی بین یک اکسترودر و دستگاه بسته بندی است. بر روی اولین میز، غلتکی وجود دارد که پروفیل های فولادی اکسترود شده با قیچی بریده می شوند. در حالی که روی میز دوم از اره داغ برای اتمام برش پروفیل ها استفاده می شود.

طراحی پروفیل های فولادی اکسترود شده:
هنگام طراحی شکل پروفیل های فولادی اکسترود شده به مقرون به صرفه ترین روش، نکات اساسی زیر اولویت داده می شود.
• تسهیل جریان صاف فولادی از طریق قالب اکسترود شده، اجتناب کامل از لبه های تیز.
• برای دستیابی به بازتولید مقطع دقیق، گوشه های گرد را به همراه فیله ها مشخص کنید.
• برای طراحی شیار، نسبت عمق به عرض بسیار کم باشد. نسبت یک به یک باید حفظ شود.
• برای دستیابی به شکل نامتقارن مورد نظر، باید تمامی نیازهای سوراخ حذف شود.

کاربرد پروفایل های اکسترود شده:

اشکال فولاد اکسترود شده داغ در صنعت حمل و نقل مواد رایج است. دو کاربرد محبوب عبارت از شبکه های ضخیم و شکل های سازه ای فولادی با استفاده از کانال های فولادی کربنی اکسترود شده و تیرهای I برای استفاده در ریل های دکل بالابر هستند.
 سایر صنایعی که پروفیل های فولادی اکسترود شده در آنها تقاضای زیادی دارند عبارتند از:
• ماشین سازان
• خودرو
• سخت افزار
• محصولات ورزشی
• کوره های صنعتی
• ساخت و ساز
• دریایی، راه آهن و هوافضا

انواع اکستروژن:
فرآیند با حرارت دادن مواد اولیه (برای اکستروژن گرم یا گرم) آغاز می شود. سپس در ظرف پرس بارگذاری می شود. یک بلوک ساختگی در پشت آن قرار می گیرد که قوچ سپس روی مواد فشار می آورد تا آن را از قالب خارج کند. پس از آن اکستروژن به منظور صاف کردن آن کشیده می شود. اگر خواص بهتری مورد نیاز باشد، ممکن است عملیات حرارتی یا سرد کار شود. نسبت اکستروژن به عنوان سطح مقطع شروع تقسیم بر سطح مقطع اکستروژن نهایی تعریف می شود. یکی از مزایای اصلی فرآیند اکستروژن این است که این نسبت می تواند بسیار زیاد باشد و در عین حال قطعات باکیفیت تولید شود.

اکستروژن داغ:
اکستروژن داغ یک فرآیند کار گرم است، به این معنی که بالاتر از دمای تبلور مجدد مواد انجام می شود تا مواد از سخت شدن کار جلوگیری کنند و عبور مواد را از طریق قالب آسانتر کند. بیشتر اکستروژن های گرم بر روی پرس های هیدرولیک افقی انجام می شود که از 230 تا 11000 تن متریک (250 تا 12130 تن کوتاه) متغیر است. فشارها از 30 تا 700 مگاپاسکال (4400 تا 101500 psi) متغیر هستند، بنابراین روانکاری مورد نیاز است که می تواند روغن یا گرافیت برای اکستروژن با دمای پایین تر یا پودر شیشه برای اکستروژن با دمای بالاتر باشد. بزرگترین عیب این فرآیند هزینه آن برای ماشین آلات و نگهداری آن است.
فرآیند اکستروژن معمولاً زمانی مقرون به صرفه است که بسته به ماده ای که اکسترود می شود، بین چند کیلوگرم (پوند) تا چندین تن تولید شود. یک نقطه متقاطع وجود دارد که در آن رول‌فرمینگ اقتصادی‌تر می‌شود. به عنوان مثال، برخی از فولادها در صورت تولید بیش از 20000 کیلوگرم (50000 پوند) برای نورد اقتصادی تر می شوند.

اکستروژن سرد:
اکستروژن سرد در دمای اتاق یا نزدیک به دمای اتاق انجام می شود. از مزایای این نسبت به اکستروژن گرم می‌توان به عدم اکسیداسیون، استحکام بالاتر به دلیل کار سرد، تلرانس‌های نزدیک‌تر، پرداخت سطحی بهتر و سرعت اکستروژن سریع در صورتی که ماده در معرض کوتاهی گرم باشد، اشاره کرد.
موادی که معمولاً سرد اکسترود می شوند عبارتند از: سرب، قلع، آلومینیوم، مس، زیرکونیوم، تیتانیوم، مولیبدن، بریلیم، وانادیم، نیوبیم و فولاد.
نمونه هایی از محصولات تولید شده توسط این فرآیند عبارتند از لوله های جمع شونده، جعبه های کپسول آتش نشانی، سیلندرهای کمک فنر و جعبه دنده.

اکستروژن گرم:
در مارس 1956، یک حق اختراع ایالات متحده برای "فرآیند اکستروژن گرم فلز" ثبت شد. ثبت اختراع US3156043 A بیان می‌کند که اگر بیلتی که اکسترود می‌شود در واکنش به نیروهای فیزیکی با حرارت دادن به دمای زیر، خواص فیزیکی خود را تغییر دهد، می‌توان با اکستروژن گرم فلزات و آلیاژهای آهنی و غیرآهنی به تعدادی از مزایای مهم دست یافت. اکستروژن گرم بالاتر از دمای اتاق انجام می شود، اما در زیر دمای تبلور مجدد مواد، دماها از 800 تا 1800 درجه فارنهایت (424 تا 975 درجه سانتیگراد) متغیر است. معمولاً برای دستیابی به تعادل مناسب نیروهای مورد نیاز، شکل پذیری و خواص اکستروژن نهایی استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی