Σφυρηλάτηση Μετάλλων: Μέθοδοι & Εφαρμογές Maple

Σφυρηλάτηση μετάλλωνείναι μια μέθοδος κατασκευής που περιλαμβάνει τη διαμόρφωση μετάλλου με χρήση συμπιεστικής δύναμης με σφυρί, πρέσα ή άλλο εξοπλισμό. Ανάλογα με το μέταλλο που σφυρηλατείται και την επιθυμητή απόδοση, αυτή η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε διάφορες θερμοκρασίες.

Σε αυτό το άρθρο, η Maple θα συζητήσει τις διάφορες μεθόδους και εφαρμογές σφυρηλάτησης μετάλλων.

Τι είναι η σφυρηλάτηση μετάλλων και ο σκοπός της;

Η σφυρηλάτηση, μια μέθοδος διαμόρφωσης μετάλλων που χρησιμοποιεί συμπιεστικές, εντοπισμένες δυνάμεις, υπάρχει από την εποχή της αρχαίας Μεσοποταμίας το 4000 π.Χ. Η διαδικασία έχει εξελιχθεί σημαντικά από τότε, με αποτέλεσμα μια πιο αποτελεσματική, ταχύτερη και πιο ανθεκτική τεχνική.

Οι περισσότερες σφυρηλάτες σήμερα ολοκληρώνονται με πρέσες σφυρηλάτησης ή εργαλεία σφυρηλάτησης που τροφοδοτούνται από ηλεκτρισμό, υδραυλικά ή πεπιεσμένο αέρα.

Ο στόχος της σφυρηλάτησης είναι η γρήγορη και επανειλημμένη διαμόρφωση του μετάλλου. Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους κατασκευής, η σφυρηλάτηση μετάλλων δημιουργεί μερικά από τα πιο ανθεκτικά κατασκευασμένα εξαρτήματα που διατίθενται.

Διαδικασία σφυρηλάτησης: Τι συμβαίνει με το μέταλλο;

Οι ακαθαρσίες στο μέταλλο διασπώνται και αναδιανέμονται κατά τη διαδικασία σφυρηλάτησης. Αυτό μειώνει δραστικά τον αριθμό των εγκλεισμάτων στο σφυρήλατο μέρος.

Τι είναι τα εγκλείσματα; Αυτά είναι σύνθετα στοιχεία που υπάρχουν στο εσωτερικό του χάλυβα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής και δημιουργούν σημεία πίεσης στα τελικά σφυρήλατα κομμάτια. Ενώ οι ακαθαρσίες πρέπει να αντιμετωπίζονται κατά τη διάρκεια της αρχικής διαδικασίας χύτευσης, η σφυρηλάτηση βελτιώνει περαιτέρω το μέταλλο.

Η σφυρηλάτηση ενισχύει επίσης το μέταλλο εναλλάσσοντας τη δομή των κόκκων του. μια διασταυρούμενη δομή κόκκων επιτρέπει πιο ομοιόμορφη κατανομή της δύναμης, με αποτέλεσμα ένα ισχυρότερο στοιχείο.

Βασικά χαρακτηριστικά του σφυρηλατημένου μετάλλου

·Αξιοπιστία σε εφαρμογές υψηλής πίεσης και ευαίσθητες. Προσφέρει καλή αντοχή και σκληρότητα, καθοριστικής σημασίας για σημαντικά εξαρτήματα.

·Η σφυρηλάτηση συνήθως δημιουργεί λίγα ή καθόλου σκραπ, καθιστώντας την λιγότερο δαπανηρή για μεσαίες έως μεγάλες παρτίδες παραγωγής.

·Η διαδικασία σφυρηλάτησης μπορεί να παράγει το τελικό μέρος πολύ γρήγορα, συνήθως μέσα σε μία ή δύο χτυπήματα σφυριού.

Εξοπλισμός σφυρηλάτησης

Ανάλογα με την ακριβή μέθοδο που χρησιμοποιείται, υπάρχουν τέσσερις τύποι εργαλείων εξοπλισμού σφυρηλάτησης.

Σφυριά

Η σφυρηλάτηση στην πιο βασική της μορφή απαιτεί αντίκτυπο. το πιο αποτελεσματικό εργαλείο για τη δημιουργία αυτής της δύναμης είναι ένα σφυρί.

Τα μικρότερα εξαρτήματα εξακολουθούν να σφυρηλατούνται μερικές φορές με εργαλεία χειρός, αλλά στις γραμμές μαζικής παραγωγής χρησιμοποιούνται σφυριά ισχύος. Αυτά χρησιμοποιούν συχνά έναν συνδυασμό μηχανικών και υδραυλικών συστημάτων για να ανυψώσουν και να επιταχύνουν την κεφαλή του σφυριού. Ένα αμόνι συνήθως ενσωματώνεται στο εργαλείο, αλλά έχουν επίσης τη δυνατότητα να συνδέουν και άλλα εργαλεία, ανάλογα με την εργασία.

πρέσες

Μηχανικές ή υδραυλικές πρέσες ασκούν συνεχή πίεση στις μήτρες σφυρηλάτησης. Για να ωθηθεί κάθετα μέταλλο σε κοιλότητες μήτρας με ελεγχόμενη υψηλή πίεση, αυτός ο τύπος μηχανημάτων απαιτεί συχνά δύναμη άνω των 50.000 τόνων. Το μέταλλο ωθείται αργά μέσα στις μήτρες, αντί να παραμορφώνεται με συνεχείς κρούσεις.

Αναστατωτές

Η σφυρηλάτηση Upsetter είναι παρόμοια με τη σφυρηλάτηση με πρέσα, με τη βασική διάκριση να είναι ότι ένα upsetter είναι μια οριζόντια σφυρηλάτηση. Αντί να οδηγεί το μέταλλο προς τα κάτω, το μέταλλο ωθείται οριζόντια μέσα στο αποτύπωμα της μήτρας.

Σφυρηλάτηση σε ρολό

Η σφυρηλάτηση σε ρολό χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή συνεχών εξαρτημάτων. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το τεμάχιο εργασίας τροφοδοτείται μέσω δύο ειδικά διαμορφωμένων κυλίνδρων για να σχηματιστεί ένα μακρύ προϊόν με ποικίλη διατομή, ελαχιστοποιώντας την ανάγκη αφαίρεσης υλικού.

Ποια μέταλλα μπορούν να σφυρηλατηθούν;

Επειδή όλα τα μέταλλα μπορούν να επηρεαστούν από τη θερμότητα και τη συμπίεση, η σφυρηλάτηση μπορεί να διαμορφώσει και να δημιουργήσει σχεδόν οποιοδήποτε μέταλλο. Οι περαιτέρω βελτιώσεις στη διαδικασία σφυρηλάτησης αυξάνουν συνεχώς αυτό το σύνολο.

Πολλοί κατασκευαστές επιλέγουν τη σφυρηλάτηση λόγω της ικανότητάς τους να δημιουργούν κομμάτια με υψηλές μηχανικές ιδιότητες και ελάχιστη σπατάλη. Ο στόχος της διαδικασίας είναι να παραμορφώσει τα μέταλλα σε μια καθορισμένη γεωμετρία, δίνοντάς τους αντοχή στην κόπωση και αντοχή.

Ενώ τα περισσότερα μέταλλα μπορούν να σφυρηλατηθούν, ο άνθρακας, οι κραματοποιημένοι και οι ανοξείδωτοι χάλυβες είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι. Τούτου λεχθέντος, η σφυρηλάτηση μπορεί αποτελεσματικά και οικονομικά να δημιουργήσει μεγάλο αριθμό τεμαχίων από τα περισσότερα μέταλλα.

Ποια μέταλλα δεν μπορούν να σφυρηλατηθούν;

Λόγω της περιορισμένης ολκιμότητας τους, ορισμένα μέταλλα, όπως ο χυτοσίδηρος και οι επιλεγμένοι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, δεν μπορούν να σφυρηλατηθούν. Επιπλέον, ορισμένα μέταλλα, όπως κράματα υψηλής αντοχής, μπορεί να είναι πολύ εύθραυστα για να αντέξουν τη διαδικασία σφυρηλάτησης.