پروژه روش نوین اکستروژن معکوس در سال 2014، به صورت عمومی در ژورنال Materials and Design به چاپ رسید. این روش توسط آقایان وحید شاطرمشهدی، بابک منافی زیر نشر اساتید گرامی آقای دکتر ابری نیا و فرجی صورت پذیرفت. در ادامه به بررسی بیشتر پژوهش صورت گرفته پرداخته می شود.
اصول روش نوین
در این روش چنانچه در شکل زیر نشان داده شده است، یک سنبه ثابت در بالای قالب وجود دارد که سبب می شود تا قطر بیلت اولیه نسبت به قطر محصول نهایی در روش اکستروژن معکوس سنتی کاهش چشمگیری پیدا کند. چنانچه در شکل دیده می شود، ماده در قالب جریان پیدا می کند و محصول نهایی شکل می گیرد.
شکل شماتیک روش نوین اکستروژن معکوس
علاوه بر اینکه ماده دچار تغییر شکل شدید می شود و قطعا خواص ماده بهبود می یابد، نیروی فرآیند به صورت چشمگیری کاهش می یابد. در شکل زیر، اجزای قالب نشان داده شده است.
قالب روش نوین اکستروژن معکوس
در شکل زیر بیلت اولیه که از جنس سرب می باشد و قطعه تولیدی نهایی نشان داده شده است. لازم به ذکر است که برای تست اولیه از ماده سرب استفاده گردید.
قطعه تولیدی به روش نوین اکستروژن معکوس
روش ذکر شده، مورد شبیه سازی المان محدود قرار گرفت و نشان داده شد که مقدار کرنش وارده به ماده در مقایسه با روش معمولی بسیار بیشتر می باشد. این خود نشان می دهد که در این روش تغییرشکل پلاستیک شدید رخ می دهد.
نمودار نیروی فرایند روش نوین اکستروژن معکوس
در نمودار بالا مشاهده می شود که مقدار کرنش وارده به ماده تا حدود 4.5 می رسد. همچنین نمودار آبی رنگ، کرنش در فرآیند اکستروژن معکوس سنتی را نشان می دهد.
در جدول زیر مشاهده می شود که مقدار نیروی شکلدهی در روش سنتی در حدود 4 برابر روش نوین می باشد.
بنابراین می توان اشاره کرد که این روش نوین، مقدار کرنش پلاستیک بالایی را به ماده اعمال می کند در حالی که نیروی فرآیند را به شکل قابل توجهی کاهش می دهد.
