Det finns en mängd olika tillverkningsprocesser för att producera enanpassad metalldel.Var och en har sin egen uppsättning fördelar och nackdelar.Några av de viktiga faktorerna som påverkar valet av en process inkluderar följande:
- Mängd av det material som krävs
- Design av metalldelen
- Erforderliga toleranser
- Metallspecifikation
- Ytfinish krävs
- Verktygskostnader
- Ekonomi för bearbetning kontra processkostnader
- Leveranskrav
Gjutning
Gjutprocessen består av att hälla eller injicera smält metall i en form som innehåller ett hålrum med önskad form avgjutgods.Metallgjutningsprocesser kan klassificeras antingen efter typen av form eller efter trycket som används för att fylla formen med flytande metall.Om efter typ av form kan gjutningsprocessen klassificeras i sandgjutning, investeringsgjutning och metallpressgjutning;medan om av trycket som används för att fylla formen, kan gjutningsprocessen delas upp i gravitationsgjutning, lågtrycksgjutning och högtrycksgjutning.
Grunderna för gjutning
Gjutning är en stelningsprocess.Därför kan mikrostrukturen finjusteras, såsom kornstruktur, fasomvandlingar och nederbörd.Defekter som krympningporositet, sprickor och segregation är dock också intimt kopplade till stelning.Dessa defekter kan leda till lägre mekaniska egenskaper.En efterföljande värmebehandling krävs ofta för att minska kvarvarande spänningar och optimera mekaniska egenskaper.
Fördelar med gjutning:
– Stora och komplexa metallgjutningsprodukter är lätta.
- Hög produktionshastighet, speciellt genom automatisk formningslinje.
- Designflexibilitet är tillgänglig och mer lämplig.
- Olika metaller tillgängliga: gråjärn, segjärn, kolstål, legerat stål,rostfritt stål, aluminiumlegering, mässing, brons och zinklegering.
Nackdelar med gjutning:
- Defekter inuti gjutgods
- Krympporositet
- Metalliska projektioner
- Sprickor, het rivning, kalla stängningar
- Varv, oxider
- Felkörningar, otillräcklig volym
- Inklusioner
- Kräver noggrann processkontroll och inspektioner (porositet kan förekomma)
Smide
Smide är en tillverkningsprocess där metall formas genom plastisk deformation under stort tryck till höghållfasta delar.Beroende på om smidesformen används, indelas smidesprocessen i öppen formsmidning och nära formsmidning.Men om den smidda metallens och legeringens temperatur före smide, kan smidesprocessen delas upp i kallsmidning, varmsmidning och varmsmidning.
Grunderna i smide
Smide eller kallformning är metallformningsprocesser.Det är ingen smältning och därav följande stelning involverad.Plastisk deformation ger en ökning av antalet dislokationer vilket resulterar i ett högre tillstånd av inre stress.Töjningshärdning tillskrivs faktiskt samspelet mellan dislokationer och andra dislokationer och andra barriärer (såsom korngränser).Samtidigt förändras formen på primära kristaller (dendriter) efter plastisk bearbetning av metallen.
Fördelar med smide:
- Goda mekaniska egenskaper (sträckgräns, duktilitet, seghet)
- Tillförlitlighet (används för kritiska delar)
- Ingen flytande metallbehandling
Nackdelar med smide:
- Dö uppfylld
- Dö misslyckande
- Formbegränsad när underskärningar eller kärnsektioner krävs
- Totalkostnad vanligtvis högre än gjutning
- Ofta krävs flera steg
Vi kan skilja varmarbete från kallarbete.Varmbearbetning utförs över omkristallisationstemperaturen;kallbearbetning utförs under den.Vid varmbearbetning elimineras töjningshärdning och förvrängd kornstruktur mycket snabbt genom bildning av nya töjningsfria korn som ett resultat av omkristallisation.Snabb diffusion vid heta arbetstemperaturer hjälper till att homogenisera förformen.Initial porositet kan också reduceras avsevärt, så småningom helt läkt.Metallurgiska fenomen såsom töjningshärdning och omkristallisation är viktiga eftersom dessa förändringar i strukturen resulterar i en ökning av duktilitet och seghet över det gjutna tillståndet.
En viktig sak att tänka på är att kvalitet på material och värmebehandling kan vara en viktigare faktor än skillnaden mellan gjutning och smide i vissa fall.
Posttid: 2021-02-24