۱۴۰ 
اکستروژن
فرایند اکستروژن و استفاده از دستگاه اکسترودر یکی از روش های کارآمد و راحت است که برای تولید طیف وسیعی از محصولات کاربرد دارد. از فرایند اکستروژن در صنعت پلاستیک و فولاد بسیار استفاده می شود.
تصویر شماره ۱ - فرایند اکستروژن
کیفیت بالای ساخت، قیمت مناسب و کاربرد وسیع از دلایل محبوبیت روش اکستروژن است.
اکستروژن یکی از فرایندهای شکل دهی ست که صنعت فولاد هم مورد استفاده قرار می گیرد. این فرایند در مقایسه با برخی فرایندهای شکل دهی دیگر مانند فورجینگ از عمر کمتری برخودار است.
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
تاریخچه اکستروژن
اکستروژن مدرن توسط الکساندر دیک به کمک فولادهای ابزار که در دمای بالا مقاومت بالایی دارند ابداع شد و از آن پس به وسیله ی سایر دانشمندان و مهندسان توسعه یافت.
نخستین کارهایی که به وسیله ی اکستروژن انجام گرفت مربوط به سال ۱۹۵۰ است. در آن دوره به وسیله اکستروژن قطعات بریلیمی که در نیروگاه ها استفاده می شود تولید شدند.
در سوئد نیز به وسیله اکستروژن گرم پودر فولاد ضد زنگ، لوله هایی بدون درز تولید شد.
بیشتر بخوانید: فرآیند هیدروفرمینگ ورق چیست؟
اکستروژن چیست؟
اکستروژن در لغت به معنای با فشار بیرون دادن است. در این فرایند مواد پلیمری یا هر ماده ی دیگری با فشار از داخل قالبی با شکل مشخص عبور می کند و سطح مقطع آن کاهش می یابد. این روش در مقایسه با برخی روش های دیگر، روشی نسبتا جدید و کاربردی به شمار می آید.
اگر بخواهیم فرایند اکستروژن را به زبان ساده توصیف کنیم می توان را به خارج شدن خمیر دندان از تیوب و یا خروج خامه از قیف تشبیه کرد. با فشاری که به خمیر دندان وارد می شود از دهانه لوله به شکل لوله ای خارج می شود. این همان اتفاقی ست که در فرایند اکستروژن می افتد.
کاربردهای اکستروژن
برخی از کاربردهای اکستروژن عبارتند از:
- تولید لوله و پروفیل
- تولید گرانول
- تولید ورقه های بسیار نازک
- تولید انواع محصولات پلاستیکی
اکستروژن فلزات
فلزاتی مانند آلومینیوم، مس، منیزیم و همچنین فولادهای کربنی و استنلس استیل به دلیل قابلیت انعطاف و شکل پذیری بالایی که دارند به راحتی می توانند از اشکال متنوع اکسترود شوند. اما برخی فلزات دیگر مانند تیتانیوم را به دلیل ساییدگی قابل توجه به سختی می توان اکسترود مستقیم نمود.
انواع روش های اکستروژن
اکستروژن از نظر جهت جرکت قالب و ماده مذاب به دو دسته تقسیم می شود.
اکسترود مستقیم
اکستروژن مستقیم متداول ترین نوع اکستروژن است. در این روش جهت حرکت پیستون و محصول اکستروژن یکی می باشد. در اکسترود مستقیم قالب ثابت است و پیستون بیلت را به درون قالب به حرکت در می آورد.
تصویر شماره ۲ - فرایند اکستروژن
مزایای اکستروژن مستقیم
اکستروژن مستقیم قابلیت بالایی در خنک سازی و کنترل قطعه بعد از خروج قطعه از قالب را فراهم می کند. از طرف دیگر اجرای آن ساده است.
معایب اکستروژن مستقیم
از معایب اکستروژن مستقیم می توان به اصطکاک بالا در اثر تماس شمش با محفظه و همچنین ایجاد حرارت در اثر این تماس اشاره کرد. این اصطکاک در مواردی منجر به ایجاد عیوب داخلی روی قطعه نیز می شود. در اکستروژن مستقیم در مقایسه با اکستروژن غیر مستقیم باید نیروی بالاتری اعمال کرد.
اکستروژن غیر مستقیم یا معکوس
در اکستروژن غیر مستقیم جهت حرکت پیستون و محصول در خلاف جهت هم هستند. در واقع در این روش قالب است که با فشار به درون ماده مذاب رانده می شود.
از اکستروژن غیر مستقیم معمولاد برای آلیاژهای سخت با کاربردهای خاص استفاده می شود. استفاده از اکستروژن غیر مستقیم برای ساخت میلگرد و مقاطع و لوله ها مقرون به صرفه تر است.
تصویر شماره ۳ - نمایی از فرایند اکستروژن غیر مستقیم
مزایای اکستروژن غیر مستقیم
در این روش نیروی لازم به دلیل عدم وجود اصطکاک بین ۲۰ تا ۳۰ درصد نسبت به اکستروژن مستقیم کاهش می یابد.
به دلیل نبود اصطکاک حرارت در سطح خارجی شمش افزایش قابل توجهی نمی یابد.
به کمک آن می توان قطعات نازکتری تولید کرد.
معایب فرایند اکستروژن غیر مستقیم
بعد از خروج قطعه از قالب امکانات کمتری برای خنک کردن آن وجود دارد. همچنین سطح خارجی محصول نیست ممکن است از مرغوبیت کمتری برخوردار باشد.