Alüminyum Ekstrüzyon Kalıp Tasarım ve Optimizasyonu

Alüminyum ekstrüzyonda, bir iş parçası (kütük), istenen profil şekline çok benzeyen bir açıklığı olan bir kalıptan preslenir. Bu süreç sayesinde, yapı, inşaat ve nakliye endüstrisi gibi farklı pazarlara hizmet etmek için çok çeşitli kesitlere sahip uzun profiller üretilebilir. Bir profilin şekli müşteri tarafından tanımlanan özelliklere uymadığında hurda olarak kabul edilir. Şekil sapmalarının nedeni, kalıptaki bilinmeyen alüminyum akışı veya kalıbın bilinmeyen deformasyonu ile ilgili olabilir ve kalıbın düzeltilmesi veya değiştirilmesi gerekir. Burada sadece alüminyum değil, aynı zamanda zaman ve enerji de kaybedilir. Şu anda, bu, ekstrüzyon kalıbı tasarımında son teknolojidir. Kalıplar, sözde deneme yanılma yoluyla tasarlanmıştır. Kalıptaki malzeme akışı ve kalıbın deformasyonu da sayısal simülasyonlarla tahmin edilebilir. Bilgisayar kapasiteleri giderek artmakta ve ağ yönetimi, malzeme modelleme ve denklem sistemlerinin çözümü ile ilgili olarak sonlu elemanlar yöntemlerinde iyileştirmeler devam etmektedir. Bu durum, geleneksel deneme yanılma tasarım sürecinde ekstrüzyon denemelerinin sayısal simülasyonlarla değiştirilebileceği anlamına gelir. Metal akış simülasyonları ile zamandan, enerjiden ve hurda miktarından tasarruf sağlar. Gerçekleştirilen çalışma kapsamında ekstrüzyon kalıbına ait yataklar metal akışı baz alınarak optimize edilmiştir. Bu noktada on bir adet iterasyonel yaklaşımla yatak sistemi tasarlanmış ve nihai geometrik tasarıma ulaşılmıştır. Analizler sonucunda elde edilen değerler, tamamen nonlineer olarak çözümlendiği için yaklaşık değerler olarak kabul edilmelidir. Bu noktada çok daha hassas sonuçlar elde etmek amacıyla daha güçlü bilgisayar teknolojilerinin kullanılması tavsiye olunur. Aynı zamanda alüminyum ekstrüzyon konusunda geliştirilmesi gereken esas konulardan biri olan yatak optimizasyonunun matematiksel olarak tanımlanabilmesidir. Gelecekte bu konudaki çalışmaların geliştirilmesi tavsiye edilir. Aynı zamanda kaynama odasına ait basınç ve sıcaklık dağılımlarının incelenip matematiksel anlamda profile özgü parametrelerle kullanılabilecek ampirik matematiksel yaklaşım oldukça faydalı olacaktır.