Metallin muovauksessa on monia erilaisia prosesseja. Tyypillisesti teräsaihioita kuumennetaan ja pehmennetään, mikä helpottaa metallin käsittelyä ja parantaa komponenttien mekaanisia ominaisuuksia. Joissakin prosesseissa metallia voidaan muotoilla myös huoneenlämmössä.
Tarkastellaan kuumavalssauksen, kylmävalssauksen, kuumatyssäyksen ja kylmätyssäyksen etuja ja haittoja keskittyen niiden sovelluksiin ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa tangoissa, metalliseoskiinnittimissä ja tarkkuustakoottuissa komponenteissa.
Mikä on kuumavalssaus?
Huoneenlämmössä terästä on vaikea muokata ja työstää. Kuitenkin, kun aihiota lämmitetään ja pehmennetään ennen valssausta, prosessista tulee paljon helpompi – tätä kutsutaan kuumavalssaukseksi. Kuumavalssauksella on useita etuja. Ensinnäkin korkeat lämpötilat pehmentävät terästä, mikä helpottaa sen rakenteen muuttamista ja sen syiden hienontamista, mikä parantaa sen mekaanisia ominaisuuksia. Lisäksi sisäiset viat, kuten kuplat, halkeamat ja huokoisuus, voidaan hitsata yhteen korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Tämä tekeekuumavalssatturuostumattomasta teräksestä valmistetut tangotihanteellinen rakenteellisiin sovelluksiin, jotka vaativat parempaa sitkeyttä ja kestävyyttä. Kuumavalssauksella on kuitenkin myös haittoja. Teräkseen alun perin väkevöityneet epäpuhtaudet voivat puristua ohuiksi kerroksiksi sen sijaan, että ne integroituisivat teräkseen, mikä johtaa delaminaatioon. Ajan myötä tämä voi johtaa halkeamiin ja murtumiin, jotka vaikuttavat metallin lujuuteen. Lisäksi valssauksen jälkeisen jäähdytysprosessin aikana sisä- ja ulkokerrosten välinen epätasainen jäähdytys voi aiheuttaa muodonmuutoksia, heikkoa väsymislujuutta ja muita vikoja.
Mikä on kylmävalssaus?
Kylmävalssaus tarkoittaa yleensä ulkoisen voiman kohdistamista metalliin huoneenlämmössä sen puristamiseksi tiettyyn paksuuteen. On kuitenkin virheellistä ajatella, että kuumavalssaukseen liittyy lämmitystä, kun taas kylmävalssaukseen ei. Materiaalista riippuen kylmävalssaukseen voi myös liittyä jonkin verran lämmitystä. Keskeinen ero on se, että jos käsittely tapahtuu uudelleenkiteytymislämpötilan alapuolella, sitä pidetään kylmävalssauksena; jos se on korkeampi, sitä pidetään kuumavalssauksena. Kylmävalssauksen etuja ovat suuri nopeus, korkea tuotantotehokkuus ja kyky säilyttää pinnoitteen eheys. Kylmävalssauksella voidaan myös luoda erilaisia poikkileikkausmuotoja erilaisten sovellusvaatimusten täyttämiseksi ja teräksen plastisen muodonmuutoksen parantamiseksi. Kylmävalssattu seosteräslevytja tarkkuusruostumattomasta teräksestä valmistetut nauhatkäytetään laajalti ilmailu-, auto- ja elektroniikkateollisuudessa, joissa mittatarkkuus ja pinnanlaatu ovat kriittisiä. Kylmävalssatun teräksen jäännösjännitys voi kuitenkin vaikuttaa kokonais- tai paikalliseen lujuuteen. Lisäksi kylmävalssatuilla materiaaleilla on taipumus olla ohuempi paksuus ja alhaisempi kuormituksen kantokyky.
Mikä on kylmäotsikko?
Kylmämuovaus, joka tunnetaan myös kylmämuovauksena, on prosessi, jossa metalli muotoillaan tiettyyn muotoon muotin sisällä iskuvoimalla ilman lämmitystä. Kylmämuovauksella on useita etuja. Koska aihio puristetaan kokonaan muottiin, prosessoinnin aikana syntyy vain vähän tai ei ollenkaan materiaalihukkaa. Se mahdollistaa myös automatisoidun tuotannon, kuluttaa vähemmän energiaa, koska lämmitystä ei tarvita, ja poistaa jäähdytysprosessin tarpeen, mikä nopeuttaa tuotantoa ja vähentää kustannuksia. Tämä tekee kylmämuovauksesta...kiinnikkeetkutenruostumattomasta teräksestä valmistetut pultit, mutterit ja niitit ovat erittäin tehokkaita massatuotannossa minimaalisella materiaalihukalla. Joitakin kylmämuovaustoimenpiteitä ei kuitenkaan voida suorittaa yhdessä vaiheessa. Sen sijaan työkappale on puristettava asteittain eri muotteihin, mikä vaatii useita vaiheita halutun muodon saavuttamiseksi. Lisäksi kylmämuovauksessa käytettävät materiaalit eivät saa olla liian kovia.
Mikä on kuuma otsikko?
Kuumapuhallus on prosessi, jossa metallia ensin kuumennetaan ja pehmennetään, minkä jälkeen sitä muovataan plastisesti iskuvoimalla. Kuumapuhallus voi parantaa merkittävästi metallin sisäistä rakennetta ja mekaanisia ominaisuuksia, mikä lisää sen lujuutta ja plastisuutta. Se myös vähentää prosessoinnin vaikeuksia ja lisää tuotantotehokkuutta. Kuumapuhallusseosteräksestä valmistettuja kiinnittimiä käytetään laajalti suurta lujuutta vaativissa sovelluksissa, kuten ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, raskaissa koneissa ja rakennusalalla. Kuumapuhallus vaatii kuitenkin huomattavia investointeja lämmityslaitteisiin ja energiaan, minkä vuoksi sen tuotantokustannukset ovat huomattavasti korkeammat kuin kylmäpuhalluksen.
Ymmärtämällä näiden metallinmuovaustekniikoiden edut ja rajoitukset valmistajat voivat valita sopivimman menetelmän.
Julkaisun aika: 14.3.2025