Forjarea metalelor: Metode și aplicații ale arțarului

Forjare metaleste o metodă de fabricație care implică modelarea metalului folosind forța de compresiune cu un ciocan, presă sau alt echipament. În funcție de metalul forjat și de rezultatul dorit, această procedură poate fi efectuată la diferite temperaturi.

În acest articol, Maple va discuta despre diferitele metode și aplicații ale forjarii metalelor.

Ce este forjarea metalelor și scopul ei?

Forjarea, o metodă de modelare a metalului care utilizează forțe de compresiune, localizate, există încă din timpul vechii Mesopotamie, în 4000 î.Hr. Procesul a evoluat semnificativ de atunci, rezultând o tehnică mai eficientă, mai rapidă și mai durabilă.

Cea mai mare parte a forjarii din ziua de azi este completata cu prese de forjare sau unelte de ciocanat alimentate cu energie electrica, hidraulica sau aer comprimat.

Scopul forjarii este de a modela rapid și repetat metalul. În comparație cu alte metode de fabricație, forjarea metalului creează unele dintre cele mai durabile piese fabricate disponibile.

Procesul de forjare: Ce se întâmplă cu metalul?

Impuritățile din metal se sparg și se redistribuie în timpul procesului de forjare. Acest lucru reduce drastic numărul de incluziuni în piesa forjată.

Ce sunt incluziunile? Acestea sunt elemente compozite care sunt prezente în interiorul oțelului în timpul procesului de fabricație și produc puncte de tensiune în piesele forjate finale. În timp ce impuritățile trebuie tratate în timpul procesului inițial de turnare, forjarea rafinează metalul în continuare.

De asemenea, forjarea întărește metalul prin alternarea structurii sale granulare; o structură a granulelor încrucișate permite o distribuție mai uniformă a forței, rezultând o componentă mai puternică.

Caracteristicile cheie ale metalului forjat

· Fiabilitate în aplicații extrem de solicitate și sensibile. Oferă rezistență și duritate bune, cruciale pentru componentele importante.

·Forjarea generează de obicei puține resturi sau deloc, ceea ce o face mai puțin costisitoare pentru loturile de producție medii până la mari.

· Procesul de forjare poate produce piesa finală foarte rapid, de obicei în una sau două lovituri de ciocan.

Echipamente de forjare

În funcție de metoda exactă folosită, există patru tipuri de unelte pentru echipamente de forjare.

Ciocane

Forjarea în forma sa cea mai elementară necesită impact; cel mai eficient instrument pentru generarea acestei forțe este un ciocan.

Piesele mai mici sunt încă uneori forjate folosind unelte de mână, dar pe liniile de producție în masă se folosesc ciocane electrice. Acestea folosesc adesea o combinație de sisteme mecanice și hidraulice pentru a ridica și accelera capul ciocanului. O nicovală este de obicei încorporată în instrument, dar au și posibilitatea de a atașa și alte unelte, în funcție de sarcină.

Prese

Presele mecanice sau hidraulice exercită presiune continuă asupra matrițelor de forjare. Pentru a împinge vertical metalul în cavitățile matriței cu presiune ridicată controlată, acest tip de mașini necesită adesea o forță de peste 50.000 de tone. Metalul este împins încet în matrițe, mai degrabă decât deformat cu lovituri constante.

Supărătorii

Forjarea cu deplasare este similară cu forjarea prin presare, distincția cheie fiind aceea că o presă de forjare este o presă de forjare orizontală. În loc să conducă metalul în jos, metalul este împins orizontal în amprenta matriței.

Forjare cu role

Forjarea cu role este adesea folosită pentru a produce piese continue. În timpul acestui proces, piesa de prelucrat este alimentată prin două role de formă specială pentru a forma un produs lung cu o secțiune transversală variabilă, minimizând nevoia de îndepărtare a materialului.

Ce metale pot fi forjate?

Deoarece toate metalele pot fi afectate de căldură și compresie, forjarea poate modela și crea aproape orice metal; rafinamentele ulterioare ale procesului de forjare au crescut continuu acest total.

Mulți producători optează pentru forjare datorită capacității sale de a crea piese cu calități mecanice ridicate și deșeuri minime. Scopul procesului este de a deforma metalele la o geometrie specificată, oferindu-le rezistență la oboseală și rezistență.

În timp ce majoritatea metalelor pot fi forjate, oțelurile carbon, aliate și inoxidabile sunt cele mai utilizate. Acestea fiind spuse, forjarea poate genera eficient și accesibil un număr mare de piese din majoritatea metalelor.

Ce metale nu pot fi forjate?

Din cauza ductilității lor limitate, unele metale, cum ar fi fonta și oțelurile selectate cu conținut ridicat de carbon, nu pot fi forjate. În plus, unele metale, cum ar fi aliajele de înaltă rezistență, pot fi prea fragile pentru a suporta procesul de forjare.