Wat is het extrusieproces?
Vaak zijn vervaardigde onderdelen ontworpen om een bepaald complex dwarsdoorsnedepatroon te hebben, met fittingen, flenzen, uitsteeksels en platte randen die moeten worden geïntegreerd in een bepaalde vorm met specifieke toleranties in het eindproduct. De vervaardiging van deze gespecialiseerde vormen of dwarsdoorsneden wordt gewoonlijk uitgevoerd met behulp van een extrusieproces. Dit proces maakt gebruik van warmte, druk en koeling om een semi-vloeistof of pasta te produceren, die door een matrijs wordt geperst en na het uitkomen van de matrijs wordt gehard tot een aangewezen bui.
Het extrusieproces wordt het meest gebruikt om kunststof of aluminium onderdelen of producten te vormen. Keramiek, zwaardere metalen of legeringen en voedingsmiddelen zoals pasta worden echter ook gevormd en vervaardigd door het extrusieproces. In wezen, zolang een materiaal gemakkelijk vloeibaar kan worden gemaakt, kan het worden geëxtrudeerd.
Extrusieverwerking onderscheidt zich bijvoorbeeld van stempelen of gieten doordat het geëxtrudeerde materiaal ingewikkelde, sterke en duurzame fittingen, onderdelen en stukken uit brosse bouillon vormt die moeilijk te vormen zijn door stampen, buigen of hameren. Ingewikkelde doorsneden zoals holle buizen of massieve stukken, of staven met flenzen of vleugels zijn veel gemakkelijker te produceren door het extrusieproces. Bovendien is het afgewerkte oppervlak van geëxtrudeerde producten consistent van hogere kwaliteit dan dat van gestanste of gevormde producten.
Kort gezegd omvat het extrusieproces het laden van kleine stukjes grondstof of stock in een hopper aan het ene uiteinde van de extruder. In het geval van het kunststof extrusieproces wordt deze grondstof pellets genoemd en in het aluminium extrusieproces billets. De ruwe grondstof wordt vanuit de trechter in de extruder gebracht, in wezen een verwarmde cilinder, waar deze wordt verzacht. Een ram, meestal een wormwiel, duwt de semi-vloeibare grondstof door een kleinere kamer en vervolgens door een gevormde matrijs. Uit de matrijs wordt de extrusie, de string, buis of staaf van gevormde voorraad, gekoeld met water of lucht, langs de uitlopende tafel om uit te harden. Aan het einde van de opraaktabel wordt het geharde product gesneden, gewonden, verzonden of doorgestuurd voor verdere raffinage.
Zowel verwarmde als koele grondstoffen kunnen worden aangepast voor extrusieverwerking. Natuurlijk vereisen de koelere grondstof, de pellets of knuppels bijvoorbeeld een veel hogere druk om het minder vervormbare materiaal door de kleinere kamer en de matrijs te dwingen. De temperatuur- en drukfactoren in het extrusieproces zijn cruciaal voor het temperen, de sterkte en de afwerking van het eindproduct. De extrusieverhouding, de verdeling van het dwarsdoorsnedegebied van de gehele matrijs door het dwarsdoorsnedegebied van het geëxtrudeerde product is ook cruciaal bij het bepalen van de beste extrusiemethode, koud of heet, hoge druk of lage druk.