WYCISKANIE

Wyciskanie to jeden z podstawowych rodzajów obróbki plastycznej. Proces polega na tym, że metal zamknięty w pojemniku (rycypiencie) jest wyciskany przez otwór matrycy i otrzymuje kształt przekroju poprzecznego wyrobu, odpowiadający kształtowi otworu matrycy. 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
Wyciskanie nazywa się też czasem prasowaniem wypływowym.
Wyciskanie jest podstawową metodą wytwarzania rur, prętów i kształtowników oraz części maszyn ze stali i metali nieżelaznych. Wyroby wyciskane charakteryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi, dużą dokładnością wymiarów, czystą i gładką powierzchnią.

RODZAJE WYCISKANIA

Ze względu na temperaturę:
* wyciskanie na zimno
* wyciskanie na ciepło
* wyciskanie na gorąco

Ze względu na kierunek wypływania materiału względem ruchu stempla:
* wyciskanie współbieżne
* wyciskanie przeciwbieżne
* wyciskanie z bocznym wypływem materiału
* wyciskanie złożone

Ze względu na kształt otrzymywanych przedmiotów:
* pręty
* naczynia
* rury

ZE WZGLĘDU NA TEMPERATURĘ

Wsad poddany wyciskaniu może mieć temperaturę otoczenia lub może być uprzednio podgrzany. Stąd podział wyciskania na:

Wyciskanie na zimno

Znajduje zastosowanie przede wszystkim do wyciskania gotowych części maszyn, od których wymaga się specjalnych (podwyższonych) własności mechanicznych, dużej dokładności wymiarowo-kształtowej, dobrej jakości i gładkości powierzchni oraz odpowiedniej struktury.

Wyciskanie na ciepło

Podwyższenie temperatury wsadu pozwala na otrzymywanie wyprasek o niewiele niższej jakości powierzchni i dokładności jak w przypadku wyciskania na zimno. Jednakże większa plastyczność metalu w tych temperaturach i towarzysząca jej mniejsza wartość siły wyciskania umożliwia prowadzenie przeróbki plastycznej przy zastosowaniu znacznie większych odkształceń.

Wyciskanie na gorąco

Stosuje się je zwykle do wyciskania hutniczego (półfabrykatów) prętów, rur i kształtowników, które w późniejszym etapie zostają poddawane innym zabiegom lub obróbkom wykańczającym. Niestety w procesach wyciskania hutniczego występują problemy z doborem odpowiedniej temperatury wlewka i narzędzi. Wyroby otrzymywane tą technologią charakteryzują się gorszymi własnościami mechanicznymi oraz jakością powierzchni, a także liczniejszymi wadami (skrzywienia i pęknięcia).

ZE WZGLĘDU NA KIERUNEK WYPŁYWANIA MATERIAŁU WZGLĘDEM RUCHU STEMPLA

Biorąc pod uwagę kierunek płynięcia materiału względem kierunku ruchu tłoczyska rozróżnia się kilka sposobów wyciskania:

Wyciskanie współbieżne, gdy materiał płynie w kierunku zgodnym z ruchem tłoczyska

Wyciskanie przeciwbieżne, gdy materiał płynie w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu tłoczyska

Wyciskanie z bocznym wypływem materiału, gdy materiał płynie w kierunku poprzecznym do ruchu tłoczyska

Wyciskanie złożone, gdy materiał płynie jednocześnie w kierunku zgodnym i przeciwnym do ruchu tłoczyska

ZE WZGLĘDU NA KSZTAŁT OTRZYMYWANYCH PRZEDMIOTÓW

W praktyce przemysłowej wyciskanie współbieżne stosuje się najczęściej do wyciskania prętów i rur (wyciskanie hutnicze), a przeciwbieżne do wyciskania wyrobów typu "naczynie”.

ZALETY I WADY WYCISKANIA

Zalety wyciskania:

* Można stosować do odkształcenia metali i stopów o niewielkiej plastyczności, które nie dają się odkształcać innymi metodami.
* Można otrzymać wyroby pełne i wydrążone o bardzo złożonym kształcie przekroju poprzecznego.
* Łatwe osiągnięcie przejścia z jednego kształtu w inny przez prostą zmianę matrycy (mało seryjna produkcja).
* Uzyskuje się dużą dokładność wymiarów przekroju wyrobów w porównaniu z walcowaniem, gdyż sprężyste odkształcenie jest znikome.
* Nie występuje utrata materiału w postaci wypływki i nadmiernych naddatków dla obróbki skrawaniem
* Proces wyciskania można stosunkowo łatwo mechanizować i automatyzować.

Wady wyciskania:
* Trudne warunki pracy narzędzia – matryc i iglic. Szybkie zużycie narzędzi i częsta ich wymiana
(materiały na narzędzia są drogie).
* Wysokie siły potrzebne do procesu.
* Wyroby otrzymane tą metodą odznaczają się znaczną nierównomiernością własności na przekroju i długości – w wyniku zróżnicowanego odkształcenia.
* W porównaniu z walcowaniem otrzymuje się gorszy uzysk z powodu trudności doprowadzenia procesu do końca, zawsze pozostaje metal zwany denkiem lub resztką prasowniczą.

ANALIZA PROCESU WYCISKANIA
Głównymi parametrami charakteryzującymi proces wyciskania są: siła i praca wyciskania.
Ich wartość decyduje o konstrukcji oraz doborze materiałów na narzędzia oraz stanowi o parametrach siłowo-energetycznych stosowanych pras i młotów.

W pierwszej fazie wyciskania pod wpływem wzrastającego nacisku tłoczyska materiał umieszczony w pojemniku ulega spęczaniu, które zachodzi do momentu oparcia się materiału o ścianki tulei pojemnika.

W drugiej fazie rozpoczyna się zasadniczy proces wyciskania. Materiał wypływający na początku procesu jest w małym stopniu odkształcony, w dalszej części jest coraz bardziej odkształcony, wskutek czego charakteryzuje się większą jednorodnością struktury wewnętrznej.

W trzeciej fazie występuje szybki wzrost siły wyciskania spowodowany wystąpieniem znacznych sił tarcia na czołowej powierzchni przetłoczki bądź stempla oraz na czołowej powierzchni matrycy. Zarówno podczas wyciskania współbieżnego prętów, rur, czy kształtowników wyciskany materiał nie zostaje całkowicie wyciśnięty z tulei pojemnika, lecz pozostaje pewna część materiału zwana piętką, którą odcina się następnie od wyrobu i przeznacza na złom. Pozostawienie piętki jest również korzystne z tego powodu, że gromadzi się w niej duża ilość zanieczyszczeń dostająca się z powierzchni materiału wyciskanego do jego środka.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA PROCES WYCISKANIA

Na proces wyciskania wyrobów hutniczych wpływa szereg wzajemnie uzależnionych czynników:

* Własności wyciskanego materiału
* Stopień przerobu
* Długość wsadu
* Współczynnik wydłużenia
* Prędkość procesu wyciskania
* Temperatura
* Przygotowanie wsadu i smarowanie
* Konstrukcja i kształt matrycy
* Kształt przetłoczki