Sıcak ve Soğuk Dövme

Sıcak dövme ve soğuk dövme benzer sonuçlar veren iki farklı metal şekillendirme işlemidir. Dövme, belirli araçlar ve ekipmanlar kullanılarak metalin önceden belirlenmiş bir şekle deforme edilmesi işlemidir - deformasyon, sıcak, soğuk veya hatta sıcak dövme işlemleri kullanılarak gerçekleştirilir. Sonuç olarak, üretici, belirli bir uygulama için hangi dövme türünün en iyi olduğunu seçmeden önce bir dizi kritere bakacaktır. Dövme, tahıl yapısının düzeninin parçaya yön özellikleri verdiği, tahılın parçanın karşılaşacağı en yüksek strese dayanacak şekilde hizalandığı yerlerde kullanılır. Buna karşılık, döküm ve işleme, genellikle tahıl yapısının düzenlenmesi üzerinde daha az kontrole sahiptir.

Dövme İşlemleri

Dövme, metalin katı halde oluşturulması veya deforme edilmesi olarak tanımlanır. Bir dövme veya koç bir ucun şeklini genişletmek ve değiştirmek için bir çubuğun veya sapın ucuna bastırmak için yatay olarak hareket ettiği üzücü dövme işlemi ile yapılır. Parça genellikle son şekline ulaşmadan önce ardışık istasyonlardan geçer. Yüksek mukavemetli cıvatalar bu şekilde “soğuk kafalıdır”. Motor valfleri de üzgün dövme ile oluşturulur.

Damla dövmede, parça bir kalıpta, metalin bir örsün istenen şekle doğru dövüldüğü bir demircinin açık kalıp çekiç dövmesine benzer şekilde bir kalıpta dövülür. Açık ve kapalı kalıpta dövme arasında bir ayrım yapılır. Açık kalıpta dövmede metal asla kalıp tarafından tamamen kısıtlanmaz. Kapalı kalıpta veya izlenimde, dövme metal, kalıp yarıları arasında sınırlandırılır. Tekrarlanan çekiç kalıba karşı darbeler metali kalıbın şekline sokar ve kalıp yarıları sonunda buluşur. Kırıcı için enerji buhar veya pnömatik, mekanik veya hidrolik olarak sağlanabilir. Gerçek damla dövme yerçekimi tek başına kırıcıyı iter, ancak birçok sistem yerçekimi ile birlikte güç yardımı kullanır. Çekiç, kalıbı kapatmak için bir dizi nispeten yüksek hız, düşük kuvvetli darbeler sunar.

Pres dövme işleminde, yüksek basınç yüksek hızın yerine kullanılır ve kalıp yarıları genellikle bir güç vidası veya hidrolik silindirler tarafından verilen tek bir strokla kapatılır. Çekiç dövme genellikle daha küçük parça hacimleri üretmek için kullanılırken, pres dövme genellikle büyük çalışmalara ve otomasyona ayrılır. Pres dövme işleminin yavaş uygulanması, parçanın içini çekiçlemeden daha iyi çalışma eğilimindedir ve genellikle büyük, yüksek kaliteli parçalara (örn. Titanyum uçak bölmeleri) uygulanır. Diğer özel dövme yöntemleri bu temel temalara göre değişir: yatak yarışları ve büyük halka dişlileri, örneğin kesintisiz dairesel parçalar üreten haddelenmiş halka dövme adı verilen bir işlemle yapılır.

Sıcak Dövme

Bir metal parçası sıcak dövme olduğunda, önemli ölçüde ısıtılmalıdır. Farklı metallerin sıcak dövme için gerekli ortalama dövme sıcaklığı:

Çelik için 1150 ° C'ye kadar

Al-Alaşımlar için 360 ila 520 ° C

Cu-Alaşımları için 700 ila 800 ° C

Sıcak dövme sırasında kütük veya çiçeklenme, endüktif olarak veya bir dövme fırında veya fırında metalin yeniden kristalleşme noktasının üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Bu tür aşırı ısı, deformasyon sırasında metalin gerinim sertleşmesini önlemek için gereklidir. Metal plastik bir durumda olduğu için oldukça karmaşık şekiller yapılabilir. Metal sünek ve dövülebilir kalır.

Süper alaşımlar gibi bazı metalleri dövmek için izotermal dövme adı verilen bir tür sıcak dövme kullanılır. Burada kalıp, dövme sırasında parçanın yüzey soğutmasını önlemek için yaklaşık kütük sıcaklığına ısıtılır. Dövme bazen ölçek oluşumunu en aza indirmek için kontrollü atmosferlerde de yapılır.

Geleneksel olarak, üreticiler parçaların üretimi için sıcak dövme seçerler, çünkü metalin çalışmasının daha kolay olduğu plastik durumunda malzemenin deformasyonuna izin verir. Sıcak şekillendirme, yüksek bir şekillendirilebilirlik oranına sahip bir metalin deformasyonu için, bir metalin kusur geliştirmeden ne kadar deformasyona maruz kalabileceğinin bir ölçüsü için de önerilir. Sıcak dövme için diğer hususlar şunlardır:

Ayrık parçaların üretimi

Düşük ila orta doğruluk

Düşük gerilimler veya düşük iş sertleşmesi

Homojenize tahıl yapısı

Süneklikte artış

Kimyasal tutarsızlıkların ve gözenekliliğin giderilmesi

Sıcak dövme işleminin olası dezavantajları şunlardır:

Daha az hassas toleranslar

Soğutma işlemi sırasında malzemenin olası bükülmesi

Değişken metal tahıl yapısı

Çevredeki atmosfer ve metal arasındaki olası reaksiyonlar (ölçek oluşumu)

Soğuk Dövme (veya Soğuk Şekillendirme)

Soğuk dövme metali deforme etme noktasının altındayken deforme eder. Soğuk dövme, sünekliği azaltırken gerilme mukavemetini biraz arttırır ve mukavemeti önemli ölçüde artırır. Soğuk dövme genellikle oda sıcaklığına yakın bir yerde gerçekleşir. Soğuk dövme uygulamalarında en yaygın metaller genellikle standart veya karbon alaşımlı çeliklerdir. Soğuk dövme tipik olarak kapalı kalıp işlemidir.

Soğuk dövme genellikle metal zaten alüminyum gibi yumuşak bir metal olduğunda tercih edilir. Bu işlem genellikle sıcak dövme işleminden daha ucuzdur ve son ürün, eğer varsa, çok az bitirme işi gerektirir. Bazen, metal soğuk bir şekilde istenilen şekle getirildiğinde, kalan yüzey gerilimini gidermek için ısıl işlemden geçirilir. Soğuk dövme metalin mukavemetinde yapılan iyileştirmeler nedeniyle, bazen aynı malzemeden işlenerek veya sıcak dövme ile yapılamayan servis edilebilir parçalar üretmek için daha az malzeme kullanılabilir.

Üreticiler, sıcak dövme üzerinde soğuk dövmeyi birkaç nedenden dolayı seçebilirler - soğuk dövme parçalar çok az veya hiç bitirme işi gerektirmediği için, imalat sürecinin bu adımı genellikle dağıtılabilir, bu da para tasarrufu sağlar. Soğuk dövme de kontaminasyon sorunlarına karşı daha az hassastır ve son bileşen daha iyi bir genel yüzey kalitesine sahiptir. Soğuk dövmenin diğer faydaları şunlardır:

Yönlü özellikler vermek daha kolay

Geliştirilmiş tekrarlanabilirlik

Arttırılmış boyutsal kontrol

Yüksek stres ve yüksek kalıp yüklerini idare eder

Net şekil veya yakın net şekil parçaları üretir

Bazı olası dezavantajlar şunlardır:

Dövme yapılmadan önce metal yüzeyler temiz ve kirden arındırılmış olmalıdır

Metal daha az sünektir

Artık stres oluşabilir

Daha ağır ve daha güçlü ekipmanlara ihtiyaç vardır

Daha güçlü takım gerekli

Sıcak dövme

Sıcak dövme dezavantajlarla mücadele etmek ve hem sıcak hem de soğuk dövme avantajlarını elde etmek için yeniden kristalleşme sıcaklığının altında, ancak oda sıcaklığının üzerinde gerçekleşir. Ölçeğin oluşumu bir problemden daha azdır ve toleranslar sıcak dövme işleminden daha yakın tutulabilir. Takım maliyetleri daha düşüktür ve çelik sanayi boruları gibi imalat için soğuk dövme ile karşılaştırıldığında daha düşük kuvvetler gereklidir. Gerinim sertleşmesi azalır ve soğuk işleme ile karşılaştırıldığında süneklik iyileştirilir.

Uygulamalar

Otomotiv endüstrisinde dövme, avara kolları ve tekerlek milleri gibi süspansiyon bileşenleri ve bağlantı çubukları ve şanzıman dişlileri gibi güç aktarma organı bileşenleri yapmak için dövme kullanılır. Dövmeler genellikle boru hattı valfi sapları, gövdeleri ve flanşları için kullanılır; Anahtarlar gibi el aletleri genellikle, soket ve gerdirme gibi birçok tel halat bağlantı parçaları gibi dövülür. Dövülerek gemi yapımında, havacılık bileşenlerinde, tarım makinelerinde ve arazi ekipmanlarında yaygın olarak kullanılır. Süspansiyon kelepçeleri ve kaide kapakları gibi elektrikli şanzıman bileşenleri, daha iyi hava direnci için bakır alaşımlı dövmeler kullanır.

Akslar, bağlantı çubukları, pimler, vb. İçin kullanılan dövme çelikleri, daha fazla şekillendirilebilirlik için tipik olarak% 0.30-0.40 karbondur. Dövme sonrası ısıl işlem, parçaların düşük karbonlu çeliğe göre daha iyi mekanik özellikler geliştirmesini sağlar. Ağır krank milleri ve yüksek mukavemetli dişlilerde karbon içeriği bazen daha sertleşebilirlik için diğer alaşım elementleri ile% 0.50'a çıkarılır.