Çalışma Prensibi
Biyetin sıcaklığı ilk ısıtıldığı andan itibaren ve yine homojen olarak ısıtılmış olan bir kalıbın içinden geçene kadar kontrol edilmelidir. Bunu yapmanın en iyi yolu ise kovan çekirdeği sıcaklığındaki herhangi bir sapmayı oluşur oluşmaz düzeltmektir. Sonuç olarak ihtiyaç duyulan enerjide ciddi tasarruf sağlanacaktır.
Isı ihtiyacına cevap vermek için gerekli olan süre tabii ki ısı sensörü ile ısı kaynağı arasındaki mesafe ile doğru orantılıdır. Tipik olarak gerek dikey gerekse yatay dört ısı kontrol bölgesine sahip olan Damatool Kovan ’da kartuş ısıtıcılar çekirdeğin yakınında konumlandırılırlar. Bunların amacı kovan gömleğini değil, çekirdeği ısıtmak ve böylece alaşım kalıba girerken istikrarlı bir biyet sıcaklığını korumaktır. Hem çekirdeğin hem de kovan gömleğinin sıcaklığını eş zamanlı izlemek için özel tasarımlı termokupllar kullanılır.
Çabuk Tepki
Isıtma elemanları ısı sensörlerinin yakınına yerleştirilir. Sıcaklık artış ve azalmasına verilen hızlı tepki çekirdek sıcaklığının sabit kalmasını güvence altına alır. Kovan gömleğini aşırı ısıtma, tavlama ve yumuşatma riski de pratikte ortadan kaldırılmış olur. Isı ihtiyacı bu kadar çabuk karşılandığı için işletim maliyeti de asgariye indirilir.
Ekstrüzyona tabi tutulacak olan alaşımın viskozitesi ısıya karşı son derece hassastır. Bununla birlikte kalıp tasarımcıları ekstrüzyon sırasında kalıbın her zaman, bütünüyle ve homojen bir şekilde optimal işlem sıcaklığında kalacağını kabul etmek durumundadırlar. Kovan çekirdeğinin çıkış ucundaki sıcaklık kalıbın sıcaklığına ani etkisi olduğundan çekirdek sıcaklığı yakından kontrol edilmelidir.
Bir ekstrüzyon kovanının termal kütlesi kalıp paketinden çok daha yüksektir. Kalıp çekirdeğin ucuna değer değmez ısı transferi başlar ve termal denge sağlanana kadar hızlı bir şekilde devam eder.
Eşit Olmayan Çıkışlar
Özellikle büyük kovanlarda yakından takip edilmez ise kovan gömleğinin tabanında ortaya çıkan ısı kovan taşıyıcı içinde yükselir ve üstte sıcaklığı kayda değer bir şekilde arttırır. Konvansiyonel kovanlarda çekirdek çıkışındaki dikey sıcaklık farkı normal şartlarda 75-110°C arasındadır.
Termal ölçümler ekstrüzyon sırasında kalıbın tepesi ile tabanı arasındaki sıcaklık farkının yaklaşık olarak çekirdek çıkışının tepesi ile tabanı arasındaki sıcaklık farkı ile aynı olduğunu kanıtlamıştır. Aynı zamanda deneyimler her bir 5°C dikey sıcaklık farkında çok delikli bir kalıbın üst deliklerindeki profil çıkış uzunluklarının alt deliklerindeki profil çıkış uzunluklarından yaklaşık %1 daha fazla olduğunu göstermiştir. Bu gerek puller çalışmasına gerekse testerelerin doğru uzunluğu kesebilmesi için ciddi bir sorun teşkil etmektedir. Bu yüksek hassasiyetli dikey bileşenli bir profilin talep edilen toleranslarını korumasını da zorlaştırmaktadır.
Konvansiyonel Kovanlar ile Eşit Olmayan Çıkışlar
Kontrol edilemediğinde kovan çekirdeğinin kalıp tarafında ortaya çıkacak dikey sıcaklık farkındaki sorun, kalıbın kendisindeki başka bir dikey sıcaklık farkı ile daha da artar.
Kalıbın içine oturduğu kaset sürgüsü kütlesel olarak kalıbın alt yarısından ısı almak için yeterlidir. Bu nedenle sadece çekirdeğin üst ve alt uçlarındaki sıcaklıkların eşitlenmesi, eşit olmayan çıkışları tamamen ortadan kaldırmak için yeterli olmayacaktır. Bu nedenle kalıp çıkışındaki herhangi bir dikey sıcaklık sapmasını ortadan kaldırmak için çekirdek sıcaklığı alt kısımda üsttekine göre biraz daha yüksek olmak zorundadır.
Çözüm
Damatool Kovanı üstte ve tabanda 2 sıcaklık kontrol bölgesi kullanarak gerek çekirdekteki gerekse kalıptaki dikey sıcaklık farkı sorununu ortadan kaldırmaktadır. Kalıbın tepesinden veya tabanından çıkan ürünün hızı bu nedenle aynı olacaktır.
Kritik bir Etkileşim
Damatool Kovanın temel teknik özelliği ekstrüzyonun başlangıcından bitişine kadar kalıba giren biyetin sıcaklığını kontrol etme kabiliyetidir. Bununla birlikte kontrolün sağlıklı olması yalnızca iyi çalışan bir Dummy Block ile mümkündür. Dummy Block biyeti kovanın içinde itip ardından çekirdek duvarında ince bir alüminyum film tabakası bırakarak geri çekilir. Bu iki bileşen arasındaki başarılı etkileşim daha iyi bir ekstrüzyon için kritik bir öneme sahiptir. Her birinin yeterliliği kendi başına ölçülmeyip diğer etkileşen bileşenler ile birlikte ölçülmelidir.
Azalan İşletim Maliyeti
Deneyimler öncelikli olarak kovan gömleğini değil de çekirdeği ısıtmak için tasarlanmış olan Damatool kovanın kullanılan enerji maliyetini %75’e kadar azaltabileceğini göstermiştir. Aynı zamanda uzatılan kovan gömleği ömrü ile uzun vadeli tasarruflar da sağlanmaktadır. Aşırı ısınmanın ortadan kaldırılmasıyla kovan gömlekleri sertliklerini korurlar. Çatlamalara neden olabilecek aşırı dâhili termal stres yok edilir. Kalıplardaki dikey sıcaklık farkı sonucu oluşabilecek hurdalar da ortadan kalkar. Artık ekstrüzyon ürünleri profil toleranslarına uygun ve bugüne kadar mümkün olmayan hızlarda üretilebilmektedir. Ekstrüzyon işletmeleri ürünlerini uzunluk bazında satarken asgari toleransa yakın üreterek malzeme maliyetlerinde tasarruf avantajına da sahip olurlar.
Damatool Kovanın Avantajları
• Kalıptan homojen bir alaşım akışı sunar.
• İşletim maliyetini azaltır.
• Hurdayı azaltır.
• Bekleme sürelerini azaltır.
• Üretkenliği arttırır.
• İzotermal ekstrüzyonu mümkün kılar.
• Kullanım ömrünü arttırır.
Damatool ekstrüzyon sektöründe yeni bir kusursuzluk standardı daha belirliyor. Sonuçlar münferit pres özelliklerine ve kuruluma bağlı olarak farklılık arz edebilir.