Stellen Sie sich vor, man drückt weichen Ton durch eine Formform - das Material kommt perfekt dem Querschnitt der Form an.Dieses einfache Konzept ist die Grundlage eines der präzisesten und effizientesten Verfahren der MetallbearbeitungAber wie funktioniert diese industrielle Methode genau, und was macht sie so wertvoll in allen verarbeitenden Sektoren?

Extrusion, in der japanischen Fertigungsterminologie als "oshidashi kako" bekannt, ist eine Verformungsbearbeitungsmethode, die forcierte Materialien unter hohem Druck durch eine geformte Matrix zwingt.Als grundlegende Kunststoffformtechnik neben Zeichnungsverfahren, dient es als Rückgrat für die Herstellung von Bauteilen - von Aluminiumfensterrahmen bis hin zu komplexen Wärmeabnehmern, Rohren, medizinischen Nadeln und sogar Honigstockmaterialien.

Das Grundprinzip besteht darin, einen Metallballon (typischerweise kontinuierlich gegossene Ingots) in einen hochfesten Behälter zu laden.Dann wird ein enormer Druck über einen Ram ausgeübt, um das Material durch ein Werkzeugöffnung zu schieben.Die meisten industriellen Extrusionsverfahren erfolgen bei erhöhten Temperaturen (heißes Extrusionsverfahren) zur Verringerung der Verformungsbeständigkeit, wobei die kalte Extrusion jedoch verwendet wird, wenn die Größenpräzision kritisch ist.

Diese Herstellungsmethode dominiert verschiedene Branchen aufgrund mehrerer überzeugender Vorteile:

• Vielseitigkeit der Form:Einfache Druckwechsel ermöglichen komplexe Profile, die durch Walzen oder Ziehen nicht möglich sind.
• Materialwirksamkeit:Näheres Materialverbrauchsvolumen im Vergleich zu subtraktiven Bearbeitungsverfahren
• Verbesserte mechanische Eigenschaften:Dichte Körnerstrukturen verbessern die Festigkeitsmerkmale
• Umfassende Materialkompatibilität:Verarbeitung von Aluminium, Kupfer, Stahl, Magnesium, Titan und deren Legierungen
• Großserienproduktion:Schnelle Herstellung identischer Profile im industriellen Maßstab
• Höhere Formbarkeit:Kompressionskräfte erlauben eine größere Verformung als Zugziehverfahren

Trotz der Vorteile der Extrusion gibt es einige Einschränkungen:

• Längenbeschränkungen aufgrund von Ausrüstungsbeschränkungen
• Hohe Werkzeugkosten für spezialisierte Druckmaschinen
• Mögliche Oberflächenfehler, die eine Sekundärbearbeitung erfordern

Direkt (vorwärts) Extrusion:Der herkömmliche Ansatz, bei dem der Widder das Material durch eine stationäre Matrize drückt.Reibung gegen die Behälterwände erhöht den erforderlichen Druck und erzeugt eine "tode Metallzone" des stehenden Materials in der Nähe der Matrize.

Indirekte (rückwärts gerichtete) Extrusion:Die Verringerung der Reibung senkt den Energiebedarf und verbessert die Stabilität des Prozesses.Obwohl die Komplexität der Ausrüstung die Anwendung hauptsächlich auf Aluminiumlegierungen einschränkt.

Hydrostatische Extrusion:Die Verkleidung des Baus in Druckflüssigkeit, wodurch die Wandreibung praktisch vermieden wird, ermöglicht die Kaltformung von langen Profilen und Verbundwerkstoffe, obwohl anspruchsvolle Geräte erforderlich sind.

Hohle Extrusion:Produktion von Schläuchen und Kanälen mit einem Mandrel für die interne Formgebung.

Konforme Extrusion:Kontinuierlicher Prozess mit rotierenden Rädern und stationären Schuhen zur Materialzufuhr, ideal für die Produktion von Draht und Stangen.

Warme Extrusion:Über Rekrystallisierungstemperaturen (1000°C+ für Stahl) mit Glasschmierung (Ugine-Séjournet-Verfahren) durchgeführt, um Reibung zu reduzieren und Risse zu verhindern.

Kaltextrusion:Die Raumtemperaturverarbeitung erzeugt eine höhere Größengenauigkeit und Oberflächenveredelung, während die Festigkeit durch Verhärtung erhöht wird.

Warme Extrusion:Zwischentemperaturen (600-1000°C) bilden Oxidationsverhütung mit reduzierten Kraftanforderungen aus.

Zerschlagung:Oberflächenfehler aufgrund von Verunreinigungen, thermischen Verläufen oder instabilen Extrusionsgeschwindigkeiten.

Chevron Cracking:Innere Frakturen, oft nicht sichtbar.

Industriepressen kombinieren hydraulische Systeme mit unterstützenden Infrastrukturen wie Kühlbetten und Tragenlevelern.während vertikale Anordnungen spezialisierten Anwendungen entsprechen. Die Druckmaschinen werden in folgende Kategorien eingeteilt:

• Antriebssystem:Öl-Hydraulik (50-200 mm/s) für die präzise Kalt-/Wärmearbeit im Vergleich zu Wasser-Hydraulik (300 mm/s+) für die großflächige Warmextrusion
• Orientierung:Horizontale (Standard) oder vertikale (räumlich begrenzte Anlagen)

Im Zuge der Weiterentwicklung der Produktionsanforderungen wird die Extrusionstechnologie durch verbesserte Werkzeugentwürfe, Prozesssteuerungen,- Verstärkung seiner Position als unentbehrliche Methode der industriellen Gestaltung.