Extruderingsprocessen
Direkt och indirekt extrudering
Det finns flera olika extruderingsmetoder, men de vanligaste är direkt och indirekt extrudering. Båda är intermittenta processer där faktorer som götvikter, profilvikter, extruderingslängder och cykeltider spelar en viktig roll. Den metod som används av ProfilGruppen kallas direkt extrudering.
För små profiler och enkla rör används även kontinuerlig extrudering. Oavsett metod är det gemensamt att materialet formas när det pressas genom profilformande spalter i verktyget.
För att uppnå en stabil och exakt produktion krävs noggrann justering av verktygen samt en precis kontroll av processparametrarna.
Beskrivning av strängpressning
Extrudering börjar med att ett legerat aluminiumgöt kapas i anpassade längder och värms upp till cirka 500°C. Därefter pressas det med hög kraft genom ett verktyg som ger profilen dess form. Profilen kyls sedan med luft eller vatten, beroende på legering. Efter kylning sträcks och kapas profilerna till rätt längder innan de genomgår varmåldring. Denna process, som tar mellan fem och åtta timmar vid cirka 180°C, förbättrar aluminiumets hållfasthet.
Konstruktion och designaspekter
Brytbrygga – en lösning för snäva toleranser
När en profil är svår att producera med snäva toleranser kan en brytbrygga användas. Profilen tillverkas då som en hålprofil, där gapöppningen sluts med en förseglingsdel. Efter slutlig värmebehandling tas brytbryggan bort, vilket resulterar i en profil med exakta mått. För ömtåliga profiler fungerar brytbryggan även som transportsäkring.
Godstjocklek – en balans mellan hållfasthet och design
Legeringsvalet påverkar vilken godstjocklek som krävs för en profil. Generellt gäller att:
- EN AW-6005 kräver cirka 15 % större godstjocklek än EN AW-6060.
- EN AW-6082 kräver cirka 25 % större godstjocklek än EN AW-6060.
Större profiler kräver generellt större godstjocklek för att extruderingsprocessen ska fungera optimalt. För bästa resultat bör profiler ha:
- Jämn godstjocklek
- Symmetrisk form
- Stabil profiluppbyggnad
Hörnradier – precision och begränsningar
Hörnradier beskrivs ofta som ”så skarpa som möjligt”, men det finns begränsningar:
- Utvändiga hörn skapas av invändiga hörn i verktyget och vice versa.
- Det är inte möjligt att extrudera ett utvändigt hörn med en radie mindre än 0,20 mm, på grund av trådgnistteknikens begränsningar och materialets fyllnadsförmåga.
- Invändiga hörn kan tekniskt sett göras helt skarpa, men verktygsförslitning leder till rundning över tid.
Tungor – en utmaning vid halvöppna profiler
Vid konstruktion av halvöppna profiler formas den delvis omslutna sektionen av en tunga i verktyget. Denna utsätts för högt materialtryck, vilket gör att risken för verktygshaveri ökar. Genom att följa rekommendationer för förhållandet mellan tungans djup och profilens öppning kan hållbarheten optimeras.
Formfaktor för tungor
Olika typer av tungor ger olika problem för verktygskonstruktören. Under alla förhållanden är en tunga med bra support att föredra, men problemen kan lösas med hjälp av specialdesign för verktygen.
Sammanfattning
Extruderingsprocessen ger stora möjligheter att skapa anpassade aluminiumprofiler med hög precision. Samtidigt finns tekniska begränsningar som påverkar design och produktion. Genom att förstå hur faktorer som brytbryggor, godstjocklek, hörnradier och tungor påverkar processen kan man utveckla profiler som är både hållbara och tillverkningsvänliga. Rätt materialval och optimerad design leder till effektiva och kostnadseffektiva lösningar för olika applikationer.
