Фильеры для экструзии алюминия – что это, как устроены, из чего делают
Фильеры для экструзии алюминия: устройство, материалы, изготовление
Фильера (экструзионная матрица, пресс-фильера, волока) – это инструмент для производства алюминиевых профилей методом горячего прессования. Нагретый алюминиевый слиток (заготовка) выдавливается через отверстие фильеры, приобретая форму поперечного сечения требуемого профиля. Фильера – очень дорогой и ответственный инструмент; от её качества и износостойкости зависят геометрическая точность профиля, скорость экструзии и себестоимость продукции. В этой статье разберём, как устроена фильера, из каких материалов её делают, как изготавливают и восстанавливают.
Устройство фильеры для алюминия
Фильера представляет собой толстостенную стальную плиту (обычно цилиндрическую) с фигурным отверстием (окном) в центре. Основные элементы:
- Канал подачи – входная зона, где алюминий собирается и направляется к рабочему каналу.
- Рабочий канал (профильное окно) – непосредственно формирует сечение выдавливаемого профиля. Выполняется с небольшой конической сходимостью (рабочий поясок).
- Калибрующий поясок (зона трения) – прямолинейный участок окна, который задаёт точные геометрические размеры. От длины пояска зависит износостойкость.
- Матрица-держатель (обойма) – иногда изготавливается отдельно и запрессовывается.
- Выходная фаска – расширение на выходе, чтобы профиль свободно покидал матрицу.
Для сложных полых профилей используются составные фильеры с сердечником («мостовая» конструкция).
Материалы для фильер
- Теплостойкие инструментальные стали (4Х5МФС, 3Х3М3Ф, 5Х3В3ФС) – обладают высокой красностойкостью (сохраняют твёрдость при нагреве до 500-600°C).
- Сталь 4Х5МФС (аналог H13, SKD61) – наиболее распространена, хорошо закаливается до HRC 48-52.
- Сталь 3Х3М3Ф (DIEVAR) – повышенная ударная вязкость, используется для сложных профилей.
- Твердосплавные вставки (ВК8, ВК10) – для сверхизносостойких фильер (огромные серии).
Технология изготовления фильеры на заказ
- Подготовка заготовки – круглый прокат из теплостойкой стали, обычно диаметром 150-400 мм, толщиной 30-80 мм.
- Токарная обработка – обточка наружного диаметра, торцов, центровочного отверстия. Токарные работы.
- Проектирование профиля (CAD/CAM) – создание 3D-модели профиля с учётом коэффициента усадки алюминия и расчётом каналов.
- Электроэрозионная вырезка (проволочная EDM) – самый точный метод формирования профильного окна. Проволока (латунная) вырезает контур с допуском ±0,01 мм. Электроэрозионная резка.
- Фрезерование каналов подачи – грубая обработка входной и выходной зон. Фрезерные работы.
- Термообработка (закалка + двойной отпуск) – достижение твёрдости HRC 48-52. Термообработка.
- Финишная доводка (полировка, хонингование) – для калибрующего пояска, чтобы получить зеркальную поверхность, уменьшающую трение алюминия. Полировка.
- Контроль – промер профиля на оптическом или координатно-измерительном приборе.
Часто задаваемые вопросы
О: Да, наиболее эффективны азотирование (увеличивает твёрдость поверхности) и удаление слоя металла с последующей перекалибровкой профиля электроэрозией. Также восстанавливают калибрующий поясок.
О: При производстве алюминия – от 10 до 100 тонн продавленного металла в зависимости от сложности профиля и смазки.
О: Да, от простых уголков и швеллеров до сложных полых профилей для окон, радиаторов и декоративных элементов.
О: От 7 до 20 дней (зависит от сложности профиля и наличия заготовок).
О: Масса окна – любая, но важно, чтобы узкие элементы сохраняли прочность. Рекомендуем консультироваться с технологом.
Автор: технический отдел «МеталУслуги.Ру»
