عملکرد قالب اکستروژن و ابزار آن (بخش 4)
جانمایی قالب
پارامترهای زیر در طرح هندسی دریچه ها در سطح قالب باید مدنظر قرار بگیرد:
- فاصله مناسب بین دریچه قالب و دیواره محفظه (C) و فاصله مناسب بین دریچه ها (D)
- موازنه سیلا نفلز جهت پرهیز از بروز هر گونه اعوجاج در محصول
- سهولت در طراحی و ساخت قالب
- جلوگیری از رویهم افتادگی و خراشیدگی قسمت خاصی از محصول روی میز خروجی
برای پرهیز از سیلان پوسته اکسیدی سطح بیلت به درون محصول در حالت اکستروژن مستقیم کمترین فاصله ممکن بین دریچه قالب و دیواره محفظه مورد نیاز است. در همین حال به منظور ایجاد استحکام مناسب جهت تحمل فشار اعمال شده توسط بیلت، فاصله بین دو درچه مجاور هم در یک قالب چند کاناله باید در حد کافی باشد. استحکام کافی قالب ممکن است از بروز ترک و کمانش در قالب جلوگیری نماید.
اصولا دو طرح عمده در قالبهای چند کاناله وجود دارد که عبارتند از شعاعی و مسطح در طرح شعاعی، محور اصلی هر کانال در راستای یک شعاع قرار دارد، بطوریکه هر بخش از سطح تماس قالب دارای رابطه یکسانی با مرکز قالب است. مزایای طرح شعاعی عبارتند از سهولت در سیلان فلز از طریق سطوح تماس قالب و ایجاد طرحی یکنواخت و نیز سهولت در اصلاح قالب. معایب این طرح شامل کنترل مشکل پیچش (تابیدگی) قالب و دشواری استفاده از آن بر روی میز خروجی است. به دلیل کاربرد مشکل این طرح، طرح شعاعی در صنعت اکستروژن آلومینیوم استفاده نمی شود.
در طرح مسطح، محور اصلی هر کانال در گوشه سمت راست یا موازی یا شعاع است. مزیت اصلی طرح مسطح، سهولت کاربرد آن ب روی میز خروجی جهت بهرهوری بالاتر است. معایب این طرح شامل مشکلات در اصلاح قالب به دلیل وجود سطوح تماس غیریکنواخت قالب و طول های غیریکنواخت محصول بر روی میز خروجی است. امروزه با فناوریهای پیشرفته طراحی قالب، اصلاح قالب دارای مشکلات کمتری است. جهت اصلاح سطوح سطح تماس قالب از ماشینهای فرز استفاده می شود.
سیلان فلز از میان یک قالب چند کاناله بسیار پیچیده بوده و به برخی متغیرها همچون شکل، تعداد و طرح کانالهای قالب، دمای اکستروژن و ضخامت مقطع وابسته است. جهت ایجاد سیلان بهتر از طریق قالب، برخی قوانین اصلی توسط طراح قالب بکار برده می شود. در یک قالب تک کانال، مرکز ثقل (CG) کانال قالب باید به مرکز بیلت یا قالب نزدیک باشد. در یک قالب چند کاناله، CG مقطع باید کم و بیش منطبق با CG قسمتی از بیلت که وارد کانال مربوط به آن مقطع می شود باشد. موقعیت کانال با توجه به CG به دانش و تجربه طراح وابسته است. در شکل 4-6 نیز که نوعی از یک طرح مسطح است مثالی از وضعیت بهتر پروفیل نسبت به شکل 4-5 نشان داده می شود.