قالب اکستروژن یکی از انواع قالب‌هایی است که برای تولید مقاطع آلومینیومی استفاده می‌شود. این قالب‌ها معمولاً به صورت صفحات دایره‌ای ضخیم از جنس فولاد گرم‌کار ساخته می‌شوند و دارای حفره‌هایی هستند که شکل نهایی پروفیل را ایجاد می‌کنند.
قالب‌های اکستروژن به دلیل مقاومت حرارتی بالا و توان تحمل فشار زیاد، گزینه‌ای مناسب برای تولید پروفیل‌های متنوع هستند. به کمک این قالب‌ها، می‌توان قطعاتی با طول بالا یا اشکال پیچیده تولید کرد. فرآیند اکستروژن می‌تواند به دو صورت سرد، گرم یا مستقیم انجام شود.
مرحله طراحی قالب اکستروژن
قالب‌سازی آلومینیوم، فرآیندی تخصصی و فنی است که از دو مرحله اصلی تشکیل می‌شود: طراحی قالب و ساخت قالب. این دو مرحله نقش بسیار مهمی در کیفیت نهایی پروفیل آلومینیوم تولیدی دارند.
طراحی قالب اولین و حیاتی‌ترین گام در تولید قالب‌های اکستروژن آلومینیوم است. این مرحله معمولاً با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی مهندسی مانند CAD انجام می‌شود و هدف آن ترسیم دقیق سطح مقطع قطعه‌ای است که قرار است تولید شود.
پس از تکمیل طراحی سه‌بعدی، فرآیند ساخت قالب آغاز می‌گردد.
مرحله ساخت قالب
ساخت قالب شامل دو مرحله اصلی ماشین‌کاری و مونتاژ است. در بخش ماشین‌کاری، مراحل زیر انجام می‌گیرد:
برش اولیه فولاد بر اساس طراحی، تراشکاری اولیه، فرز CNC برای ایجاد فرم کلی قالب، وایرکات CNC برای برش‌های دقیق و ظریف، اسپارک CNC جهت ایجاد اشکال پیچیده داخلی، عملیات سخت‌کاری برای افزایش مقاومت قالب، سنگ‌زنی و فیلرکاری نهایی جهت بهبود کیفیت سطح
پس از اتمام ماشین‌کاری، قالب وارد مرحله مونتاژ می‌شود تا آماده استفاده در تولید پروفیل گردد.
فرآیند اکستروژن
اکستروژن فرآیندی پیوسته یا نیمه‌پیوسته است که طی آن، بیلت‌های آلومینیوم تحت فشار زیاد از داخل قالب عبور داده می‌شوند تا پروفیل مورد نظر با سطح مقطع خاصی تولید شود. عوامل مؤثر در اکستروژن پروفیل آلومینیومسه عامل اصلی در فرآیند اکستروژن نقش تعیین‌کننده دارند: دما، فشار، سرعت پیچیدگی ارتباط این عوامل با یکدیگر، باعث می‌شود که تلورانس (دامنه خطای مجاز) در این فرآیند بالا باشد. بنابراین، در فرآیند اکستروژن مستقیم، بررسی مکرر فرآیند برای اطمینان از کیفیت نهایی ضروری است. اهمیت قالب در کیفیت پروفیل آلومینیوم قالب اکستروژن تأثیر زیادی بر کیفیت، دقت و هزینه نهایی تولید پروفیل دارد. طراحی دقیق و انتخاب مناسب مواد اولیه قالب، نقش مهمی در افزایش طول عمر، بهینه‌سازی مصرف مواد و بهبود سرعت تولید دارند. مزایای استفاده از قالب اکستروژن امکان تولید مقاطع پیچیده‌تر نسبت به سایر روش‌ها، توانایی شکل‌دهی به مواد ترد و شکننده، افزایش سرعت تولید در حجم بالا، دقت بالا در ایجاد سطح مقطع یکنواخت
عوامل مؤثر بر دوام و قیمت قالب اکستروژن
چهار عامل اصلی در تعیین کیفیت، طول عمر و قیمت قالب عبارت‌اند از:
جنس فولاد مورد استفاده (فولاد گرم‌کار)، طراحی هندسی و فنی قالب، نوع عملیات حرارتی و آبکاری (مانند نیتراسیون)، روش‌های نگهداری صحیح و بازسازی قالب
در ایران، برای ساخت قالب‌های اکستروژن معمولاً از فولادهایی با کیفیت بالا مانند فولاد بهلر آلمان، ORVAR 2M از شرکت UDEHOLM، فولاد 2344 و نمونه‌های داخلی مانند فولاد آلیاژی اصفهان یا اسفراین استفاده می‌شود.
نکات مهم در طراحی قالب اکستروددر زمان طراحی و ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم، رعایت موارد زیر ضروری است:
طراحی مناسب با توجه به توان پرس و شرایط تولید، در نظر گرفتن استحکام قالب در برابر سایش و دما، کاهش هزینه ساخت هم‌زمان با حفظ سرعت و کیفیت تولید، برنامه‌ریزی برای نگهداری منظم قالب‌ها به منظور افزایش طول عمر
