Profil ekstrüzyonunda profil faktörünün malzeme akışı ve ekstrüzyon kuvveti üzerine etkisinin araştırılması

Abstract

Şu ana kadarki yapılmış çalışmalar, ürün kesit geometrisinin ekstrüzyon kuvveti ve metalin akış mekaniğine etkisiyle ilgili çok az bilgi sağlamaktadırlar. Birçok çalışma, ekstrüzyon kuvveti hesabı ile ilgili birkaç formül ortaya koymuştur. Bununla beraber, simetrik olmayan kesitler için ekstrüzyon kuvvetinin hesabında literatürde bir eksiklik vardır. Dairesel olmayan parçaların ekstrüzyonunda, kuvvetin teorik yaklaşımında farklı formüller, deneylerle elde edilen sonuçlardan oldukça farklı sonuçlar vermektedir. Aslında, ürün kesitinin şekli ve boyutu ekstrüzyon kuvveti üzerinde etkisi olan en önemli faktördür.Şekil karmaşıklığının, ekstrüzyon kuvvetini önemli ölçüde etkilediği görülmektedir. Dairesel kesitler için ekstrüzyon kuvveti minimumdur. Fakat, kare, üçgen ve dikdörtgen kesitler için bu kuvvet belirtilen sırayla artmaktadır. Bu çalışmada, profil faktörünün literatürdeki çeşitli tanımları anlatılmış, profil faktörü ile malzeme akışı ve ekstrüzyon basıncı arasında bir ilişki kurulmaya çalışılmıştır. Ürün kesit şeklini belirleyen nitelikler (köşe sayısı, şeklin dar ve geniş açıları, simetri düzlemi ve ekseni sayısı, cidar kalınlıkları) ekstrüzyon kuvveti ve malzeme akışını etkilemektedir.Ekstrüzyon basıncının değişiminin ve malzeme akışının, takım karmaşıklığı ve ıstampa hızına etkisi deneysel ve teorik çalışmalar yardımıyla araştırılmıştır. Sabit ıstampa hızında, daha çok karmaşık profiller için basınç eğrilerinin, daha az karmaşık olanlara nazaran genellikle daha dik olduğu görülmüştür. Bu davranıştan sapmalar, daha iyi bir matris şekil karmaşıklığı tanımına ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Sabit şekil karmaşıklığı için, basınç eğrilerinin yüksek hızlarda daha dik olduğu gözlemlenmiştir.