Die Temperatur des Billets muss ab der ersten Aufwärmung bis zum Durchfluss durch eine homogen erhitzte Matrize kontrolliert werden. Die beste Methode um dies gewährleisten zu können ist jegliche Abweichungen beim Hülsenkern sofort zu korrigieren. Im Endeffekt wird dies zu erheblichen Einsparungen beim Energiebedarf führen.
Die erforderliche Zeit um auf einen Wärmebedarf zu reagieren ist natürlich proportional zur Distanz zwischen dem Wärmesensor und der Wärmequelle. Bei der Damatool Hülse, die typischerweise, sowohl in der Vertikalen als auch im Horizontalen, vier Wärmekontrollzonen hat, werden die Kartuschenwärmer in der Nähe des Kerns positioniert. Der Zweck ist nicht den Hülsenmantel, sondern den Kern aufzuwärmen und somit eine stabile Billettemperatur während des Eintritts in die Matrize beizubehalten. Um die Wärme des Kerns und des Hülsenmantels gleichzeitig zu beobachten werden speziell entwickelte Thermoelemente verwendet.
Die Heizelemente werden in der Nähe der Wärmesensoren positioniert. Schnelle Reaktionen auf Temperaturanstiege und Temperaturabfälle gewährleisten dass die Kerntemperatur konstant bleibt. Praktisch werden damit Risiken wie übermäßiges Aufwärmen, Temperieren und Aufweichung eliminiert. Und weil der Wärmebedarf so schnell beglichen wurde werden auch die Betriebskosten somit minimiert.
Die Viskosität der zu extrudierenden Legierung ist höchst empfindlich gegen Wärme. Dazu müssen Matrizenentwickler davon ausgehen dass die Matrize während der Extrusion stets, als Ganzes und homogen bei der optimalen Extrusionstemperatur verbleiben wird. Da die Temperatur am Ausgangsende des Hülsenkerns eine plötzliche Wirkung auf die Hülsentemperatur hat, muss die Kerntemperatur vom nahen kontrolliert werden.
Die thermale Masse einer Extrusionshülse ist viel höher als die der Matrize. Sobald die Matrize das Ende des Kern berührt fängt ein Wärmeaustauch an und fährt bis zur Erreichung des Wärmeausgleichs fort.
Vor allem wenn bei großen Hülsen dies nicht vom nahen kontrolliert wird, wird die hervortretende Wärme am Boden des Hülsenmantels hochsteigen und die Temperatur im oberen Bereich deutlich erhöhen. Bei konventionellen Hülsen liegt der vertikale Temperaturunterschied am Kernausgang unter normalen Konditionen zwischen 75-110°C.
Die Thermalmessungen haben nachgewiesen dass der Temperaturunterschied zwischen dem Oberteil und Unterteil der Matrize in etwa dem Temperaturunterschied zwischen dem Oberteil und Unterteil des Kernausgang entspricht. Gleichzeitig haben Erfahrungen gezeigt dass die Profilausgänge aus den oberen Löchern einer viel löchrigen Matrize per 5°C vertikaler Temperaturunterschied um etwa mehr als 1% länger sind als die Profilausgänge aus den unteren Löchern. Dies stellt ein ernsthaftes Problem für die richtige Operation der Ziehvorrichtung und dem Schnitt der richtigen Länge durch die Schneider. Dies erschwert auch dass ein Profil mit hoch präziser Vertikalkomponent die geforderten Abweichungen einhalten.
Ein eventueller Problem in der Vertikaltemperatur aus der Matrizenseite des Hülsenkerns wird, wenn es nicht unter Kontrolle gehalten wird, durch einen anderen vertikalen Temperaturunterschied in sich selbst noch mehr gesteigert.
Die Matrizenschiebeeinheit, in der die Matrize sitz reicht von der Masse her aus um Wärme vom unteren Teil der Matrize zu nehmen. Daher wird die Ausgleichung der Temperaturen an den Oberen und unteren Enden des Kerns alleine nicht ausreichen um die ungleichen Ausgänge zu eliminieren. Um irgendwelche vertikalen Temperaturunterschiede am Matrizenausgang zu eliminieren muss daher die Kerntemperatur am Unterteil etwas höher sein als am Oberteil.
Mit der Damatool Hülse werden die vertikalen Temperaturunterschiede sowohl im Kern als auch in der Matrize durch die Verwendung von 2 Temperaturkontrollzonen am Oberteil und Unterteil vermieden. Daher wird die Geschwindigkeit des austretenden Produkts am Oberteil oder am Unterteil gleich sein.
Die wesentliche technische Eigenschaft der Damatool Hülse ist die Fähigkeit die Temperatur des in die Matrize eintretenden Billets vom Beginn bis zum Abschluss der Extrusion zu kontrollieren. Neben diesem ist eine effiziente Kontrolle nur mit einem gut funktionierenden Dummy Block möglich. Der Dummy Block schiebt das Billet in die Hülse und zieht sich zurück, wobei eine Aluminium Filmschicht auf der Kernwand hinterlassen wird. Die erfolgreiche Interaktion zwischen diesen beiden Komponenten ist sehr kritisch für eine bessere Extrusion. Die Effizienz jedes einzelnen sollte nicht allein, sondern mit den anderen interagierenden Komponenten zusammen gemessen werden.
Die Erfahrungen haben gezeigt dass mit der Damatool Hülse, die primär zur Erwärmung des Kerns entwickelt wurde und nicht um den Hülsenmantel, die Kosten der benutzten Energie bis zu 75% reduzieren kann. Gleichzeitig werden mit einer verlängerter Lebenserwartung des Hülsenmantels langfristige Einsparungen gewährleistet. Durch die Eliminierung der Überhitzung können Hülsenmantel ihre Härte bewahren. Interne thermale Spannungen, die zu Rissen führen können, verhindert. Auch Schrottprodukte aufgrund vertikaler Temperaturunterschiede in den Matrizen werden vorgebeugt. Heutzutage können Extrusionsprodukte entsprechend den Produkttoleranzen und in einer bisher unmöglichen Geschwindigkeit hergestellt werden. Während Extrusionswerke ihre Produkte auf Längenbasis verkaufen, genießen sie den Vorteil von Einsparungen in den Materialkosten durch die Herstellung nahe den minimal Toleranzen.
Vorteile der Damatool Hülse
• Gewährleistet einen homogenen Legierungsfluss durch die Matrize.
• Reduziert Betriebskosten.
• Reduziert Schrottprodukte.
• Reduziert die Ausfallzeiten.
• Erhöht die Produktivität.
• Ermöglicht isothermale Extrusionen.
• Erhöht die Lebenserwartung.
Damatool bestimmt ein neues Standard der Tadellosigkeit in der Extrusionsbranche. Die Ergebnisse können je nach den individuellen Eigenschaften der Pressen und der Installationen variieren.