Ekstrüzyon

Ekstrüzyon

19 Temmuz 2018 Kapalı Yazar: admin

Ekstrüzyon Nedir ?

İşlem olarak ” Ekstrüzyon ” , en basit anlatımıyla bir metalin kuvvet yardımıyla itilerek ve kalıp içinden geçirilerek yeniden şekillendirilmesi ( genelde küçültülmesi ) anlamına gelmektedir. Ülkemizde ekstrüzyon denildiğinde genellikle alüminyuma yapılan işlem anlaşılsa da, metalurji sektöründe bir çok metale uygulanmaktadır.


Ekstrüzyon işlemi ile, boru imalatı, tel çekme, çubuk üretimi vb. işlemleri yapılmaktadır.

Bu işleminde büyük kuvvetler gerektiğinden, işlem metalik malzemelerin en iyi plastik deformasyon özelliği gösterdiği yüksek sıcaklıklarda yapılmaktadır.

Ayrıca, büyük kuvvetlerin uygulanmasının gerekli olmadığı bazı metallerde soğuk yöntem yapılabilmektedir. Bu işlemde büyük deformasyon oranlarında üretim yapılmasına karşın çatlama ihtimali oldukça düşüktür.



Bu yöntemde basma gerilmeleri olması nedeniyle ” çatlak ” meydana gelmesi zorlaşmaktadır. Basma gerilmeleri tercih edilen gerilme tipleridir. Malzemeler genellikle çekme gerilmelerine karşı dayanıksız, basma gerilmelerine karşı ise mukavim yapı gösterirler. Bu nedenle, şekil verilme özellikleri düşük olan metallerde ekstruzyön yöntemi kullanımı uygundur.

Bu işlem neticesinde istenen ürün, matris deliği şekliyle aynı olmak zorundadır. Çünkü malzeme, matris deliğinden geçerek nihai şeklini alacaktır. Ekstrüzyön işlemi sıcak işlem veya soğuk işlem olarak yapılabilmektedir. Sıcak işlem yapıldığında, malzemeler daha düşük bir kuvvete ile şekillendirilebilir ancak; yüzey kalitesi sıcaklığa bağlı olarak düşecektir.

Sıcak işlem yapıldığında, ekistrüzyon işlemi çok daha rahat ( düşük kuvvetle ) yapılabilmektedir. Bu işlem sadece alüminyuma değil, paslanmaz çelik, diğer metaller, plastik malzemelere de rahatlıkla uygulanır.



Aşağıdaki videoda, bu işlemin ayrıntılı analizini inceleyebilirsiniz.

 

Ekstrüzyon Yöntemleri Nelerdir ?


Direkt Ekstrüzyon Yöntemi


Direkt ekstrüzyonda, aşağıdaki şekilde de açıkça görüldüğü üzere, piston, takozu itmekte ve kalıptan çıkarmaktadır. Yani soldan sağa doğru bir malzeme akışı olmaktadır. Kalıptan çubuk şeklinde malzeme çıkmaktadır.

ekstruzyon direkt

ekstruzyon direkt

Endirekt Yöntem


Endirekt ekstrüzyon yönteminde, sürtünme kuvveti, direkt ekstrüzyon yöntemine göre daha düşüktür. Bu yöntemde ekstrüzyon hataları daha düşüktür. Sürtünme kuvvetinin daha düşük olması, daha düşük kuvvetlerle çalışmaya olanak sağlar ve hataları minimize eder.

Buradaki yöntemde, hareketsiz – durağan bir piston bulunmakta ve şekil verilmek istenen malzeme ( blok ) kalıba itilmektedir.

Bu yöntemde, kalıp hareketlidir. Direkt  yönteminde ise kalıp sabittir.

endirek ekstruzyon

endirek ekstruzyon

Darbeli Yöntem

Darbeli işlem ile genellikle kısa ve içi boş tüplerin üretimi yapılmaktadır. Aşağıdaki şekilde ileri ve geri darbeli ekstrüzyön yöntemi şematik olarak verilmektedir.


Bu yöntem genellikle non-ferrous yani demir dışı malzemelerin şekillendirilmesinde kullanılmaktadır. Diğer yöntemlere göre hızlı bir yöntemdir ve demir dışı malzemeler ( bakır, alümiyum vb. ) gibi yumuşak olanlarda büyük ölçüde başarıyla kullanılmaktadır.

Bu yöntemle, ilaç sektöründe kullanılan çeşitli tüpler, supaplar ve küçük makine parçaları üretilmektedir.

ekstruzyon

darbeli ekstruzyon

Hidrostatik Yöntem

Hidrostatik yöntemde, direktt ekstrüzyön yöntemi ile benzer prensibine-şartlara sahiptir. Ancak, bu yöntemde ekstrüzyön basıncı, aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi takozu çevreleyen akışkan yardımı ile uygulanmaktadır. Akışkan basıncın sağlamasının yanı sıra sistemde etkili bir yağlayıcı olarak görev yaparak alıcı ile takoz arasındaki sürtünmenin giderilmesi sağlamaktadır.

Her ne kadar hidrostatik yöntem, yüksek basınçla çalışarak, şekillendirilmesi zor olan malzemeleri bile rahatlıkla şekillendirebilse bile,  zor bir imalat tipi olması, karışık olması nedeniyle çok geniş bir kullanım oranı yoktur.

hidrolik ekstruzyon

hidrolik ekstruzyon

Ekstruzyonda Malzeme Akış Biçimleri

Ekstrüzyonda malzeme akışı, türüne, işlem oranına, kalıp şekline, sürtünme ve yağlama koşullarına bağlı olarak değişmektedir. Bu tür faktörlerin yanı sıra, işlem sıcaklığı, matrisin şekli, ürün biçimi gibi pek çok faktör de malzeme akışını etkilemektedir. Aşağıdaki şekilde malzeme akış türleri şematik olarak gösterilmiş olup bu akış türlerinden A tipi akış ideal akışı, D tipi akış ise istenmeyen akışı göstermektedir.

ekstruzyon

                 A                                                    B                                                 C                                                D

Yukarıdaki şekle bakıldığında A’dan D’ye doğru bir sıralama gösterilmiştir.
Malzemenin alıcıdaki hareketini etkileyen en önemli faktörler malzemenin plastik deformasyon davranışı ve takımlar ile blok arasındaki sürtünmedir.

 

İlgili ders notuna aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz…

http://w3.balikesir.edu.tr/~ay/lectures/iy2/lecture8.pdf

Please follow and like us:
error