Dortmund (D)
26 mei. 2014
2 minuten
Om problemen als gevolg van warmte bij het extruderen van metaal te voorkomen, is aan de universiteit van Dortmund een nieuw type matrijs ontwikkeld.
Deze wordt opgebouwd uit losse plaatdelen of via het lasersmelten van metaalpoeders. Met name de matrijs uit plaatdelen is een relatief nieuwe aanpak van het thema rapid manufacturing. De warmte in het extrusieproces is een van de factoren die de productiviteit belemmert. De warmte die aan de randen van de matrijs ontstaat, zorgt voor crackvorming en andere fouten in het oppervlak. Om dit te voorkomen willen onderzoekers van de universiteit van Dortmund een nieuw type matrijs ontwikkelen met daarin koelkanalen die heel dicht aan het oppervlak liggen. Tegelijkertijd willen ze de stap naar rapid manufacturing zetten, dus de matrijzen niet langer frezen uit vol materiaal maar alternatieve technieken benutten.
Op de Metav toonde men één concreet voorbeeld van zo’n nieuw type matrijs. Deze is opgebouwd uit een groot aantal dunne plaatdelen die lasergesneden worden op basis van het CAD-model van de matrijs. Omdat elke schijf, lamel, apart wordt lasergesneden, kan men de koelkanalen dicht aan het oppervlak leggen om de hitte van het warme metaal zoveel mogelijk uit de matrijs te houden. De lamellen worden op elkaar gelegd en dan gelast, om de uiteindelijke matrijs te bouwen. Het koelen zelf kan ofwel met water gebeuren of met lucht, waarbij de onderzoeksresultaten duidelijk in het voordeel van water spreken. Dit is vijf keer zo effectief als koelen met lucht. Bij het koelen met water kan de productiviteit met een factor vier vergroot worden, terwijl de toename van de krachten op de matrijs beperkt blijven tot slechts 13 procent. Het te extruderen materiaal blijft beter vloeibaar, vandaar de lagere belasting van het gereedschap.
Volgens de Duitse onderzoekers laten de resultaten zien dat je op deze manier heel goed extrusiematrijzen kunt maken die dankzij de interne koeling tot een hogere productiviteit in het extrusieproces leidt. Voordat de techniek echt rijp is voor de productieomgeving, moeten nog wel aanvullende testen met meer complexe koelkanalen worden gedaan.