Tvárnenie

Tvárnenie (starší názov lisovanie) je technologický proces spracovania materiálu, pri ktorom dochádza k zmene jeho tvaru pôsobením sily, bez odberu triesok. Výrobný pochod, ktorý využíva tvárnenie sa nazýva technológia tvárnenia  (starší názov lisovacia technika ). Výsledkom tvárnenia je výtvarok. 

Práca, ktorá sa pri tvárnení spotrebuje, sa nazýva deformačná práca. Jej veľkosť všeobecne závisí od veľkosti tvárnenej súčiastky, pevnosti a húževnatosti materiálu a stupňa tvárnenia. Pri tvárnení kovov sa musí prekročiť medza pružnosti, ale nesmie sa prekročiť medza pevnosti. Na tvárnenie sú vhodné tvárne materiály, teda také, ktoré majú relatívne nízku medzu pružnosti voči medzi pevnosti. 

 Teplota tvárnenia 
Dôležitú úlohu zohráva teplota tvárnenia. Zvyšujúca sa teplota tvárnenia má vplyv na nasledovné vlastnosti:
 klesá medza klzu materiálu, na jeho tvárnenie sú potrebné nižšie sily
 mení sa tvárnosť materiálu - väčšinou sa zväčšuje, materiál je schopný väčších deformácií 
 u väčšiny kovov dochádza po prekročení tzv. rekryštalizačnej teploty k rekryštalizácii, ktorá odstráni deformačné spevnenie a obnoví tvárnosť materiálu.
 pri vysokých teplotách dochádza k oxidácii povrchu prípadne až tvorbe okovín.

Naopak, pri tvárnení za studena dochádza vplyvom vytvorených deformácií v štruktúre kovu k jeho deformačnému spevneniu.

 Rozdelenie tvárnenia podľa teploty 
Podľa teploty tvárnenia sa tvárnenie rozdeľuje na :
 tvárnenie za tepla - tvárnenie nad rekryštalizačnou teplotou
 tvárnenie za studena - tvárnenie nad rekryštalizačnou.

Niektorí autori rozlišujú aj tvárnenie za poloohrevu .

V literatúre sa uvádzajú aj empirické hodnoty:
 teplota rekryštalizácie je približne 35 % teploty tavenia, tvárnenie za studena prebieha do tejto teploty 
 tvárnenie za tepla je tvárnenie pri ohreve materiálu nad 70% teploty tavenia
 tvárnenie za poloohrevu je tvárnenie pri ohreve materiálu medzi 40% - 70% teploty tavenia.

 Ďalšie rozdelenie tvárnenia 
Základné rozdelenie podľa prevládajúceho spôsobu deformácie je:
strihanie - oddeľovanie materiálu v celom priereze
plošné tvárnenie - najmä tvárnenie plechu - vytváranie priestorového predmetu z rovinného, napríklad ťahanie
objemové tvárnenie - dochádza k preskupeniu objemu materiálu (zmene tvaru) napríklad kovanie, pretláčanie 

Podľa charakteru tvárniacich síl:
 pôsobením pokojných síl - napríklad valcovanie
 rázmi - napríklad kovanie

Tvárnenie kovov
Pri tvárnení kovov norma STN 22 6001 rozoznáva nasledovné základné práce:
strihanie - oddeľovanie materiálu v celom priereze
ohýbanie - trvalá deformácia materiálu ohybom
ťahanie - spoločný názov pre:
tvárnenie rovinnej plochy do priestorovej uzatvorenej plochy, ktoré zahŕňa:
rôzne operácie hlbokého ťahania
operácie preťahovania
tvárnenie polotovaru za účelom zmeny jeho tvaru a rozmerov - objemové ťahanie 
tlačenie - tvárnenie rotujúceho polotovaru do priestorovej uzatvorenej plochy
pretlačovanie - tvárnenie materiálu vysokým merným tlakom
razenie - tvárnenie povrchu materiálu
kovanie - objemové tvárnenie materiálu na nákove alebo v zápustke
valcovanie - tvárnenie materiálu tlakom valcov alebo kladiek
kalibrovanie - tvárnenie pre dosiahnutie presných tvarov, rozmerov alebo akosti povrchu
ostatné tvárniace práce, medzi ktoré patrí: 
radiálne tvárnenie
rotačné kovanie
valčekovanie povrchu a guličkovanie povrchu.

Špeciálne spôsoby tvárnenia

Pri špeciálnych spôsoboch tvárnenia sa používajú namiesto kovových nástrojov iné druhy nástrojov a prostredí:
 tvárnenie gumou - pracovnou časťou nástroja je guma. Tento spôsob sa využíva pri operáciách strihania, dierovania, ohýbania, ťahania prípadne pri združených tvárniacich operáciách.
 tvárnenie hydraulickými nástrojmi - používa sa najmä pri ťahaní zložitých tvarov na jednu operáciu
 explozívne tvárnenie (tvárnenie výbuchom) - používa sa pri tvárnení zložitých a veľkých výliskov

Tvárniace stroje a nástroje
Valcovanie sa vykonáva pomocou valcov, ktoré sú uložené v tzv. valcovacej stolici. Valcovacie stolice sa zvyčajne usporiadajú vo väčšom počte do valcovacích tratí.

Strojové kovanie sa vykonáva na bucharoch, lisoch alebo špeciálnych kovacích lisoch. Pri zápustkovom kovaní sa používa špeciálny nástroj - zápustka.

Tvárniacich nástrojov pre ostatné operácie existuje mnoho druhov. Väčšinou sa nazývajú podľa názvu operácie: strihadlá, ohýbadlá, tlačidlá, razidlá a pod. Základné rozdelene tých nástrojov, ktoré pracujú na zdvihy je podľa počtu úkonov na jeden pracovný zdvih:
jednoduché - na jeden zdvih sa vykoná jedna operácia
postupové - na jeden zdvih vykoná jeden nástroj viac pracovných úkonov za sebou
zlúčené - na jeden zdvih sa vykoná viacero operácií rovnakého typu práce
združené - na jeden zdvih sa vykoná viacero operácií rôznych typov prác.

Materiály tvárniacich nástrojov

Tvárniace nástroje sa vyrábajú z nástrojových ocelí, v rámci ktorých existujú samostatné triedy:  
B - ocele pre nástroje na strihanie
C - ocele pre nástroje na tvárnenie.
Výber materiálu určuje najmä či ide o tvárnenie za studena alebo za tepla, ďalej hrúbka a pevnosť tvárneného materiálu a typ tvárniacej práce.

Valce valcovacích stolíc sa vyrábajú z tvrdenej liatiny. :

Referencie