Pelajaran 3.3MendeformasiBab 3 · Pembentukan massal

Ekstrusi (profil aluminium dan pipa plastik)

Dorong logam atau plastik melalui die berbentuk

Ekstrusi mendorong material melalui bukaan berbentuk (die), seperti pasta gigi dari tube, menghasilkan potongan panjang dengan penampang itu. Kusen jendela dan heat sink adalah aluminium ekstrusi; pipa air dan isolasi kabel adalah plastik ekstrusi. Setelah punya die, Anda bisa membuat bentuk itu dalam panjang berapa pun.

Foto: Ulfbastel, Public domain, melalui Wikimedia Commons

Ekstrusi: press aluminium dan lini pipa plastikAtas: profil aluminium (langkah 1 sampai 4). Bawah: pipa plastik (langkah 5 sampai 7). Angka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah.

Cara kerjanya

Panaskan billet. Billet (batang aluminium pendek yang tebal) dipanaskan hingga sekitar 450–500 °C. Ia tetap padat dan tidak berpijar, tetapi menjadi cukup lunak untuk mengalir di bawah tekanan.
Dorong dengan ram. Billet dimuat ke wadah (container) berpemanas. Ram hidrolik mendorongnya dengan gaya ratusan hingga ribuan ton.
Peras melalui die. Logam mengalir melalui die (cakram baja tebal dengan lubang berbentuk). Ia keluar sebagai profil (potongan panjang dengan penampang konstan). Untuk bentuk berongga, logam terbelah di sekeliling inti tengah di dalam die dan menyatu lagi.
Dinginkan, regangkan, dan potong. Penarik memandu profil panas sepanjang meja sementara udara atau air mendinginkannya. Kemudian diregangkan lurus, dipotong sesuai panjang, dan sering diberi perlakuan panas atau dianodisasi (diberi lapisan oksida pelindung).
Pipa plastik: lelehkan dengan sekrup. Pelet plastik jatuh dari hopper ke barel berpemanas. Sekrup berputar (auger, seperti pada penggiling daging) melelehkannya dengan panas dan gesekan, dan mendorong lelehan maju tanpa henti.
Bentuk tabung. Lelehan mengalir melalui celah berbentuk cincin pada die, mengelilingi pin tengah yang membentuk lubang pipa.
Dinginkan, tarik, dan potong. Pipa lunak melewati tangki air yang menetapkan ukuran akhirnya. Penarik menariknya dengan kecepatan tetap, dan gergaji memotongnya sesuai panjang.

Fakta kunci

Material: Paduan aluminium (sejauh ini logam paling umum), tembaga, kuningan, magnesium; plastik seperti PVC, polietilena, dan polipropilena
Komponen khas: Kusen jendela dan pintu, heat sink, rel dan tabung, pipa air, isolasi kabel, trim dan seal plastik
Ukuran komponen: Profil aluminium dari sekitar satu sentimeter hingga puluhan sentimeter lebarnya, dipotong sepanjang beberapa meter; pipa plastik dari beberapa milimeter hingga lebih dari satu meter diameternya
Presisi: Aluminium: sekitar ±0,1–0,3 mm pada penampang kecil. Pipa plastik: biasanya beberapa persepuluh milimeter
Hasil permukaan: Halus, dengan garis die samar searah panjang; aluminium sering dianodisasi atau dicat
Ukuran batch yang cocok: Dari seri pendek (die murah) hingga lini plastik yang berjalan tanpa henti sepanjang waktu
Biaya perkakas dan mesin: Die aluminium: sering beberapa ratus hingga beberapa ribu dolar. Press dan lini lengkap: ratusan ribu hingga jutaan dolar
Kecepatan: Aluminium: satu billet utuh dipres dalam beberapa menit. Plastik: kontinu, biasanya meter per menit

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Penampang rumit dalam satu lintasan, termasuk yang berongga
Die murah membuat seri pendek profil khusus pun terjangkau
Kontinu dan cepat, dengan sedikit limbah (ujung sisa didaur ulang)
Permukaan baik, siap dianodisasi atau dicat

Batasan

Hanya penampang konstan; lubang atau fitur di sepanjang panjang harus dimesin kemudian
Dinding sangat tipis dan sudut tajam sulit dicapai
Profil panjang bisa terpuntir atau melengkung dan harus diregangkan lurus
Logam keras seperti baja butuh gaya sangat tinggi dan cepat mengikis die

Di mana dipakai

KonstruksiKusen jendela dan pintu, bagian dinding tirai, pagar, pipa drainase PVC
ElektronikHeat sink, rumah peralatan, profil strip LED
TransportasiBagian bodi kereta dan bus, rel atap, balok bumper
Perpipaan dan utilitasPipa air dan gas, konduit kabel, isolasi kabel
Barang konsumenRel gorden, rel tangga, selang taman
Pangan (prinsip yang sama)Pasta, sereal sarapan, makanan ringan

Cara mengenalinya

Penampangnya persis sama di sepanjang panjang; ujung yang dipotong menunjukkan profil penuh.
Garis lurus halus yang memanjang (garis die), paling mudah terlihat pada aluminium polos di bawah cahaya.
Ujung hasil gergaji, dengan lubang dan takik yang ditambahkan kemudian lewat permesinan.
Pada pipa plastik, teks cetak yang berulang di sepanjang panjang, ditambahkan saat pipa keluar dari lini.

Bandingkan dengan

Rolling3.2rolling memeras logam di antara rol yang berputar; ekstrusi mendorongnya melalui die tetap dan menghasilkan bentuk yang jauh lebih rumit dalam satu lintasan.Wire drawing3.4drawing menarik logam melalui die, bukan mendorongnya, yang hanya bisa untuk penampang tipis dan sederhana.Pultrusion10.3sepupunya di dunia komposit: serat yang direndam resin ditarik melalui die berpemanas.

Tonton

Hydro · Seluruh jalur aluminium, dijelaskan langkah demi langkah

corematerials · Potongan sederhana ram, billet, dan die

Hydro · Press sungguhan mengubah billet menjadi profil

Machine GPM · Lini pipa plastik: ekstruder, tangki pendingin, penarik, dan gergaji

Lihat foto asli

Wikipedia: Extrusion — diagram ekstrusi langsung dan tidak langsung, foto profil dan die
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Ekstrusi mendorong material melalui die berbentuk; produk mempertahankan penampang itu sepanjang apa pun.
Aluminium didorong ram satu billet pada satu waktu; plastik dilelehkan dan didorong tanpa henti oleh sekrup.
Die murah membuat profil khusus terjangkau, bahkan dalam seri kecil.