Wyciskanie

Wyciskanie, to jeden z podstawowych rodzajów obróbki plastycznej. Proces ten polega na tym, że metal zamknięty w pojemniku (recypiencie) jest wyciskany przez otwór w matrycy i otrzymuje kształt przekroju poprzecznego wyrobu odpowiadający kształtowi otworu matrycy.

Wyciskać można wyroby o różnych kształtach: walcowatych i stożkowych, gładkich i stopniowanych, pełnych i wydrążonych, o przekroju okrągłym i nieokrągłym.

Rozróżnia się dwie podstawowe metody wyciskania: współbieżne i przeciwbież­ne. Zasady pracy pras do wyciskania działających wg tych metod przedstawiono na rysunkach 3.27 i 3.28.

Wsad i wyrób w procesie wyciskania.

Materiałem wsadowym do wyciskania są wlewki z odlewania ciągłego lub półciągłego. Ich wymiary są uzależnione od tego, jakie wyroby mają być wyproduko­wane oraz od wielkości prasy.

Odkształcenie plastyczne podczas wyciskania jest łatwiejsze niż podczas walco­wania, gdyż w tym pierwszym przypadku mamy do czynienia z trójosiowym ściska­niem (przy walcowaniu jest to dwuosiowe ściskanie). Dlatego też wyciskać można zdecydowaną większość metali i ich stopów. Początkowo wyciskano wyroby z ołowiu, cyny, miedzi, glinu i ich stopów, ale po udoskonaleniu pras do wyciskania ;    obrabia się tą metodą również stal, nikiel oraz inne metale i ich stopy. Można prowadzić wyciskanie zarówno na zimno jak i gorąco.

Współczesne rozwiązania konstrukcyjne matryc dają ogromne możliwości produ­kcji wyrobów o skomplikowanych przekrojach. Produkuje się tysiące różnych profili i praktycznie można wyciskać wyroby o niemal dowolnych przekrojach. Przykłady takich wyrobów przedstawiono na rysunku 3.29.

Wyroby wyciskane charakteryzują się dużą dokładnością wymiarów i powierzch­ni, a w przypadku wyciskania na zimno występuje pozytywny efekt umocnienia poprawiający własności mechaniczne takich wyrobów.

W dużych prasach jest możliwe wyciskanie wyrobów ze stopów aluminium i miedzi, których wymiar przekroju poprzecznego wynosi do 250 mm, a w przypadku rur do 400 mm, przy grubości ścianki wynoszącej 12mm. Najmniejsze średnice wyciskanych prętów mają ok. 3 mm a rur około 120 mm (grubość ścianki 1,5 mm).

Naczynia z bardzo plastycznych metali (np. ołowiu, aluminium, cyny) wyciskane metodą przeciwbieżną mogą mieć grubość ścianki 0,01mm.

W Polsce nie w pełni wykorzystano ogromne możliwości produkcji wyrobów o skomplikowanych przekrojach. Jest to w dodatku produkcja prawie bezodpadowa (odpady to ścinane końcówki na początku i końcu wyciskania).

Najwięcej takich wyrobów produkuje się w Polsce ze stopów aluminium w ZML „Kęty", a ze stopów miedzi w ZHPMN „Hutmen" we Wrocławiu.

Technologia wyciskania

Jak już wspomniano, można wyciskać metodą współbieżną (zgodny kierunek ruchu tłoczyska i wyciskanego metalu) lub metodą przeciwbieżną. Jest możliwe również wyciskanie współbieżne z bocznym wypływem metalu.

Wyciskanie współbieżne wymaga większych maksymalnych nacisków prasy, ale opór wyciskanego metalu zmniejsza się wraz z przebiegiem procesu wyciskania.

Inaczej jest podczas wyciskania przeciwbieżnego, gdyż siła oporu metalu jest tutaj podczas całego procesu prawie stała.

Typowe wykresy zmiany nacisku (P) od skoku tłoka (1) przy wyciskaniu przedsta­wiono na rysunku 3.30.

Prędkość wypływu wyciskanego materiału jest różna, zależnie od rodzaju materiału, rodzaju wyrobu oraz warunków wyciskania, ale zwykle mieści się w gra­nicach 0,1—5 m/s.

Stopień odkształcenia określony współczynnikiem wydłużenia zawiera się zwykle w zakresie 7—300, na ogół wynosi około 50.

Przykłady metod wyciskania wraz z podaniem ich zastosowania przedstawiono w tabeli 3.4.

Podstawowe wady wyrobów wyciskanych to pojawiające się pęknięcia lub nieod­powiednia jakość powierzchni. Przyczyną tego są błędy w konstrukcji matryc bądź zużycie matryc.