İmalat Yöntemleri - II Ekstrüzyon Mekaniği İMALAT YÖNTEMLERİ II Prof.Dr. İrfan AY 1 EKSTRÜZYONUN MEKANİĞİ EKSTRÜZYON ORANIİMALAT YÖNTEMLERİ II Prof.Dr. İrfan AY 2 PROBLEM Çapı 127 mm, uzunluğu 254 mm olan bir bakır takozdan 800 °C sıcaklıkta ekstrüzyonla 50,8 mm çapında bir çubuk elde ediliyor. Ekstrüzyon hızı 254 mm/s dir. Düz yüzeyli bir matris kullanılmaktadır. Sürtünmeyi de göze alarak gerekli ekstrüzyon kuvvetini hesap ediniz. Verilenler: Gerçek şekil değiştirme hızı ? · =6.(V 0 /D 0 ).lnR Cu için 300-900°C arasında C=13,36 kp/mm 2 m=0,06 veriliyor. EKSTRÜZYON BASINCI Yandaki eğride ekstrüzyon basıncı ile toplam kurs boyu arasındaki ilişki gösterilmiştir. Direkt ekstrüzyonda maksimum ekstrüzyon basıncına metal takozun yarısına kadar getirildiğinde ulaşılmaktadır.İMALAT YÖNTEMLERİ II Prof.Dr. İrfan AY 3 EKSTRÜZYON BASINCINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER 1. Sürtünme: µ sür ne kadar yüksekse P ext o kadar yüksek olur. 2. Ekstrüzyon oranı [R = A0/A1 veya L1/L0 ]: Ekstrüzyon oranı büyük olursa P ext da büyük olur. 3. Ekstrüzyon Hızı (vext): Bu hız büyük olursa P ext da büyük olur. 4. Ekstrüzyon Sıcaklığı (Text): Metal takozun sıcaklığı ne kadar yüksek olursa ekstrüzyon basıncı P ext da o kadar düşük olur. EKSTRÜZYONLA İMALATTA MALZEME AKIŞI Ekstrüzyon işleminde alıcı kovanın köşelerinde bir miktar malzeme hareketsiz kalır. Bu bölgeye ölü bölge adı verilir. Ekstrüzyon basıncı – Istampa kursu eğrisinden de görüleceği gibi işlemin sonuna doğru bu ölü bölge fazla basınç gerektirir. Ekstrüzyon işleminde ; a)- En homojen malzeme akışı görülüyor.Metal takoz ile alıcı arasında sürtünme yok.Bu tür malzeme akışı varsa yağlamanın etkisi süper demektir. b)-Bu tür malzeme akışında sürtünme hayli yüksek demektir.Metal kalıp içine hayli yüksek kayma gerilme değerleri ile girerler.Bu da üründe kusurlara neden olabilir. c)-Kayma gerilmelerinin hayli yüksek olduğu bir extrüzyon işlemi görülmektedir.Demek ki çok yüksek sürtünme var.Bu malzemenin kalıba akışını geciktirmektedir.Sürtünme sebebiyle sıcaklık artışı,ayrıca sıcak extrüzyonda işlem esnasında ilk soğuyan bölge metal takozun alıcıya sürtünen kısmı olur.Metal takozun ortası kolay akarken dış kısımlar zor akar.Sonuçta ölü metal bölgesi büyük olur.Akma da homojen olmaz.Bu tür bir akış extrüzyon kusuru doğurur.İMALAT YÖNTEMLERİ II Prof.Dr. İrfan AY 4 EKSTRÜZYON PRESLERİ EKSTRÜZYON KUSURLARI 1. Ürünün yüzeyinde çatlak oluşması: Sebebi: Takoz sıcaklığı yüksek, sürtünme yüksek, ekstrüzyon hızı yüksek veya Takoz sıcaklığı düşük, matris yatak uzunluğu boyunca metal yapışırsa P ext bir yükselir bir alçalır. Bu da çatlamaya neden olur. 2. Ürünün içinde oksit birikmesi: Metal takoz sıcakken soğuk olan alıcıya değince oksit oluşur ve yüksek sürtünme sebebiyle oksit malzeme akarken ürünün içine girer. Önlemek için ıstampanın önüne ön levha konur çapı biraz küçük tutulur. Böylece oksit alıcıda kalır. 3. Ürünün merkezinde çavuş işareti (>>) çatlaklarının oluşması: Sebebi: (h/L) oranıdır. Bu oran büyüdükçe şekil değiştirme homojenliğini kaybeder. Ortada ikincil çeki gerilmeleri adı verilen hidrostatik çekme gerilmesi doğar. Bu ise çavuş işaretli (>>) çatlakların doğmasına neden olur.