Alüminyum ekstrüzyonu üzerine sayısal ve deneysel bir inceleme

Abstract

Bu çalışmada endüstriyel boyutta alüminyum ekstrüzyon işlemi nümerik ve deneysel olarak incelenmiştir. Proses parametreleri ve kalıp geometrisi ASAŞ Alüminyum tarafından sağlanmış ve model Sonlu Elemanlar ve Sonlu Hacimler yöntemlerine dayalı farklı yazılım paketlerinde hazırlanmıştır. Gerekli malzeme karakterizasyonu tek eksenli basma deneyiyle elde edilmiş ve bu test için yüksek sıcaklıklarda da kullanılabilen bir test düzeneği geliştirilip imal edilmiştir. Ölçülen kuvvet-yer değiştirme ve çıkış sıcaklığı ile ilgili grafikler nümerik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. İlaveten Sonlu Elemanlar ve Sonlu Hacimler yöntemleri de kendi içlerinde karşılaştırılmışlardır. Bu sonuçlar göstermiştir ki, doğru malzeme karakterizasyonuyla Sonlu Elemanlar yöntemi ile elde edilen sonuçlar gerçek işlemde ölçülen değerlere yakın çıkmaktadır.

This study focuses on an industrial size aluminum extrusion process and consists of both experimental and computational parts. On the basis of process parameters and die geometry supplied by ASAŞ Aluminum Company, full scale computational models of the process have been constructed by using different commercial Finite Element and Finite Volume software packages. The necessary material characterization has been done by compression tests for which a new uni-axial compression test set-up suitable for high temperatures has been designed and manufactured. The measured load-displacement diagrams and exit temperatures are compared with the computational results. In addition to that, Finite Element and Finite Volume results are also compared. These results indicate that reasonable good agreement between the measured data and computational results can be achieved provided that the Finite Element Method is used and proper material characterization is conducted.