Θερμή σφυρηλάτηση

Θερμή σφυρηλάτηση, όπου το τεμάχιο εργασίας θερμαίνεται μέχρι περίπου το 75% της θερμοκρασίας τήξης του. Καθώς η θερμοκρασία του τεμαχίου εργασίας, πριν από τη σφυρηλάτηση πλησιάζει τη θερμοκρασία τήξης, η τάση ροής και η ενέργεια που απαιτείται για το σχηματισμό του υλικού μειώνονται. Επομένως, ο ρυθμός παραμόρφωσης ή ο ρυθμός παραγωγής μπορεί να αυξηθεί. Αυτή είναι μια πιο δαπανηρή προσέγγιση στη σφυρηλάτηση μετάλλων και μπορεί να είναι επιζήμια, οδηγώντας σε αστοχία της μήτρας λόγω θερμικών καταπονήσεων.
Η θερμή σφυρηλάτηση, που αναφέρεται επίσης ως σφυρηλάτηση σταγόνων, είναι μια διαδικασία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μεγάλης ποικιλίας εξαρτημάτων στα περισσότερα μέταλλα. Γενικά, η σφυρηλάτηση είναι η διαδικασία σχηματισμού και διαμόρφωσης μετάλλων με τη χρήση σφυρηλάτησης, πίεσης ή έλασης. Τα σφυρήλατα παράγονται σε μεγέθη που κυμαίνονται από μερικά χιλιοστά μέγιστη διάσταση έως 3 m ή περισσότερο σε ορισμένες περιπτώσεις.

Οι αρχές και οι πρακτικές της θερμής σφυρηλάτησης έχουν καθιερωθεί από τον περασμένο αιώνα, αλλά προφανώς έχουν γίνει βελτιώσεις στον εξοπλισμό, τα λιπαντικά και την ικανότητα επεξεργασίας των πιο δύσκολων σφυρηλατήσιμων υλικών από τότε.
Η θερμή σφυρηλάτηση είναι μια πλαστική παραμόρφωση του μετάλλου σε θερμοκρασία και ρυθμό παραμόρφωσης έτσι ώστε η ανακρυστάλλωση να συμβαίνει ταυτόχρονα με την παραμόρφωση, αποφεύγοντας έτσι τη σκλήρυνση λόγω παραμόρφωσης. Για να συμβεί αυτό, πρέπει να επιτυγχάνεται υψηλή θερμοκρασία τεμαχίου (που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του μετάλλου) καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας.

Μια μορφή θερμής σφυρηλάτησης είναι η ισοθερμική σφυρηλάτηση, όπου τα υλικά και οι μήτρες θερμαίνονται στην ίδια θερμοκρασία. Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, η ισοθερμική σφυρηλάτηση διεξάγεται σε σούπερ κράματα σε κενό ή σε εξαιρετικά ελεγχόμενη ατμόσφαιρα για την πρόληψη της οξείδωσης.
Επειδή το μέταλλο είναι ζεστό, είναι εύκολο να το μετακινήσετε, επιτρέποντας πιο περίτεχνα σχήματα από την κρύα σφυρηλάτηση. Η θερμή σφυρηλάτηση είναι κοινή για σκληρότερα μέταλλα όπως ο χάλυβας που θα ήταν δύσκολο να διαμορφωθούν όταν είναι κρύα. Η διαδικασία ξεκινά με ένα χυτό πλινθίο, το οποίο θερμαίνεται στη θερμοκρασία πλαστικής παραμόρφωσής του και στη συνέχεια σφυρηλατείται μεταξύ των καλουπιών στο επιθυμητό σχήμα και μέγεθος. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας σφυρηλάτησης, η δομή χυτού χονδροειδούς κόκκου διασπάται και αντικαθίσταται από λεπτότερους κόκκους, που επιτυγχάνεται μέσω της μείωσης του μεγέθους του πλινθώματος.
Ανάλογα με το μέταλλο και τον βαθμό στον οποίο θερμάνθηκε, η ίδια η διαδικασία σφυρηλάτησης μπορεί να αρκεί για να μετριάσει ή να ενισχύσει το υλικό. Συνήθως, το προϊόν υποβάλλεται σε επιπλέον θερμική επεξεργασία αφού σφυρηλατηθεί εν θερμώ.

Ένας σημαντικός παράγοντας διαφοροποίησης στη σφυρηλάτηση είναι η θερμοκρασία των μπιγιετών στην αρχή της διαδικασίας. Στην περίπτωση της θερμής σφυρηλάτησης, τα μπιγιέτα θερμαίνονται σε θερμοκρασία στην οποία λαμβάνουν χώρα διαδικασίες ανακρυστάλλωσης κατά τη σφυρηλάτηση. Έτσι, δεν λαμβάνει χώρα σκλήρυνση λόγω παραμόρφωσης στο υλικό κατά τη σφυρηλάτηση, παρέχοντάς του σχεδόν απεριόριστη μορφοποίηση.
Τα υλικά από χάλυβα συνήθως θερμαίνονται σε αρχική θερμοκρασία περίπου. 1.200 °C. Η Maple πραγματοποιεί σφυρηλάτηση με κλειστή μήτρα στην οποία οι μήτρες δημιουργούν το επιθυμητό περίγραμμα εξαρτήματος σε διάφορα στάδια.