اصلاح قالب اکستروژن
در زیر قصد داریم روند اصلاح قالب اکستروژن در مورد یک مقطع هیت سینک آلومینیومی را بررسی نماییم.
شکل روبرو، مقطع برش خورده یک پروفیل رادیاتور آلومینیومی و ابعاد اصلی آن را نشان می دهد. ویژگی های این پروفیل آلومینیومی رادیاتور عبارتند از:
-1 شکل نامتقارن و بی قاعده
-2 داشتن دندانه های زیاد آلومینیومی
-3 اختلاف ضخامت زیاد در نقاط مختلف پروفیل
-4 داشتن تیرهای بلند
قسمت راست این پروفیل آلومینیومی به دلیل داشتن دندانه های ریز و باریک زیاد، کار اکستروژن آن را دشوار کرده و پروفیل دچار تویست یا پیچش می شود.
شکل روبرو، طراحی اولیه قالب برای پروفیل مذکور را نشان می دهد. قالب نشان داده شده برای دستگاه 10 اینچ می باشد و ارتفاع محفظه جوش در ماتریس آن 15 میلی متر است.
سرعت اکستروژن آلومینیوم
شکل زیر نیز توزیع سرعت پروفیل در قالب اولیه (قبل هر هرگونه اصلاح) را نشان می دهد. بیشترین سرعت و کمترین سرعت اکسترود شدن عبارتند از 38.1 و 3.4 میلی متر بر ثانیه که اختلاف بسیار فاحشی است.
نویسنده مقاله علت های نایکنواختی سرعت را به شرح زیر آورده است:
1- قسمت A و قسمت B ضخامت های دیواره بالایی دارند و دقیقا در مرکز موادخورها قرار گرفته اند، بنابراین مواد در این نواحی مستقیما از موادخورها گذشته و بدون هیچ مقاومتی وارد اریفیس ماتریس می شوند.
2- برای آنکه مواد قسمتهای C و D پروفیل را پر کند مسیر پیچیده تری را باید طی کند.
3- در نواحی C و D ترکیبی از چند پارامتر منفی در اکستروژن داریم: کم شدن ضخامت، طول بلند، دندانه های ریز زیاد و البته قوس های بسیار کوچک
از سربار کاملا مشهود است که از چپ و راست مواد زیاد آمده و ضخامت در وسط پروفیل آلومینیوم، به دلیل خوب نرسیدن مواد، کمتر از مدل دوبعدی است. درضمن حالت گودی نیز در اثر همین حالت در سربار ایجاد شده است که در اکستروژن شایع است.
4 راه اصلاح قالب اکستروژن آلومینیوم
نویسنده برای اصلاح یک قالب اکستروژن 4 راه حل ارائه کرده است:
1- تغییر اندازه مواد خورها
2- تغییر شکل کلگی سنبه
3- اضافه کردن استپ در ماتریس (همان جوش زدن رایج) که اصطلاحا صفحات گمراه کننده مواد گفته می شود.
4- تغییر اندازه بیرینگ در نقاط مختلف
تغییر اندازه موادخورها: اگرچه در قسمت های C و D موادخورها بزرگ طراحی شده اند اما کماکان مواد به خوبی تغذیه نمی شود که دلایل آن پیش از این بررسی شد.
نویسنده پیشنهاد کرده است که به جای 4 موادخور از 6 موادخور استفاده شود. با این کار اولا اندازه موادخورها در قسمت های A و B که مواد زیاد می آید کاهش می یابد و درنتیجه از سرعت جریان مواد در این محل ها کاسته می شود. ثانیا در این حالت در هر یک از قسمت های C و D به جای یک موادخور از دو موادخور استفاده شده است که مواد بیشتری را برای پر کردن قسمت های C و D فراهم می کند. با این کار طبق محاسبات نرم افزار اختلاف بیشترین و کمترین مقدار سرعت جریان مواد از 34.9 به 20.1 میلی متر بر ثانیه رسیده است. به طور کلی در همه قالب های اکستروژن هدف اصلی در استفاده از 6 موادخور به جای 4 مواد خور، کنترل جریان مواد و اختصاص دادن مواد به بخش های معین شده در پروفیل می باشد.
تغییر شکل کلگی سمبه:
پس از اصلاح اندازه و افزودن موادخورها، بازهم مشاهده شده است که سرعت جریان مواد در قسمت های A و B خیلی زیاد است.
همانطور که در شکل زیر با دایره آبی رنگ مشخص شده است، مواد در زیر بیرینگ سنبه جمع شده و سپس تحت فشار زیاد از بیرینگ عبور می کند.
در گام بعدی اعمال اصلاح توسط طراح را بررسی می کنید. کار جالب طراح این بوده است که با ایجاد یک چمفر زیر بیرینگ (اصطلاحا به زیر بیرینگ در قالبهای پرتهل ساپورت می گویند.) سبب می شود که از سرعت جریان مواد در قسمت B کاسته شود. حال چگونه؟ در واقع با ایجاد چمفر دیگر مواد زیادی در زیر بیرینگ جمع نمی شود و تحت فشار زیاد فیلر را پر نمی کند.
نویسنده به این نکته اشاره کرده است که اگرچه اختلاف حداکثر و حداقل سرعت جریان مواد حدود 4 میلی متر بر ثانیه با این اصلاح افزایش یافته است اما سرعت جریان مواد در قسمت B به طور قابل توجهی کاهش یافته است که کاملا این عملیات اصلاح را توجیه پذیر می کند. دیگر نکته مثبت اصلاح زیربیرینگ این بوده است که از پیچش پروفیل جلوگیری شده است اما هنوز در قسمت A سرعت جریان مواد زیاد است.
افزودن استوپ: به طور کلی هدف از افزودن استوپ، مجبور کردن مواد به تغییر مسیر دادن به سمت قسمت هایی است که به سختی شکل می گیرند. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید استوپ ها در مناطق A و B کار گذاشته شده اند ولی مساحت در قسمت A بیشتر است چون جریان مواد قسمت B در اصلاح قبلی تقریبا کنترل شده بود. با این اصلاح، اختلاف حداقل و حداکثر سرعت از 24.1 به 14.5 میلی متر بر ثانیه می رسد.
قالب اکستروژن,قالب آلومینیوم,قالب سازی آلومینیوم,ساخت قالب اکستروژن,قیمت قالب اکستروژن
