Koja je osnovna klasifikacija kovanja?

Kovanje je temeljni proces oblikovanja metala koji igra ključnu ulogu u proizvodnji jakih i izdržljivih komponenti u raznim industrijama. Od automobilskih radilica i nosača za zrakoplovnu industriju do građevinskih pričvršćivača i alata za naftna polja, kovani dijelovi poznati su po svojim izvrsnim mehaničkim svojstvima i strukturnom integritetu.

Razumijevanjeosnovna klasifikacija kovanjapomaže inženjerima, dizajnerima i stručnjacima za nabavu da odaberu najprikladniju metodu kovanja na temelju primjene, složenosti dijela, obujma proizvodnje i vrste materijala. Ovaj članak istražuje glavne vrste kovanja i njihove karakteristike kako bi vam pomogao u donošenju informiranih odluka.

sakysteel

Što je kovanje?

Kovanjeje proizvodni proces koji uključuje oblikovanje metala pomoću lokaliziranih tlačnih sila. To se može učiniti čekićanjem, prešanjem ili valjanjem - obično s metalom u zagrijanom (ali čvrstom) stanju. Kovanje poboljšava unutarnju strukturu zrna, povećava čvrstoću i uklanja nedostatke poput poroznosti ili inkluzija.

Kovanje se razvilo u različite tehnike ovisno o čimbenicima kao što su temperatura, korištena oprema i konfiguracija kalupa.

Osnovna klasifikacija kovanja

Procesi kovanja mogu se grubo klasificirati na temeljudva glavna kriterija:

1. Temperatura oblikovanja

2. Konfiguracija matrice i alati

Pogledajmo svaku klasifikaciju detaljnije.

Klasifikacija prema temperaturi oblikovanja

Ovo je najčešći način kategorizacije procesa kovanja. Ovisno o temperaturi na kojoj se kovanje izvodi, dijeli se na:

1. Vruće kovanje

DefinicijaIzvodi se na visokim temperaturama, obično iznad temperature rekristalizacije metala (oko 1100–1250 °C za čelik).

Prednosti:

• Visoka duktilnost i niska otpornost na deformacije

• Omogućuje složene oblike

• Poboljšava strukturu zrna

• Uklanja poroznost i nedostatke

Nedostaci:

• Stvaranje kamenca zbog oksidacije

• Dimenzijska točnost je manja nego kod hladnog kovanja

• Za grijanje je potrebno više energije

Primjene:

• Automobilski dijelovi (radilice, zupčanici)

• Komponente teških strojeva

• Industrijske osovine i prirubnice

2. Toplo kovanje

DefinicijaIzvodi se na srednjim temperaturama (između 500°C i 900°C), kombinirajući neke prednosti toplog i hladnog kovanja.

Prednosti:

• Smanjena opterećenja oplate

• Poboljšana kontrola dimenzija

• Manja oksidacija u usporedbi s toplim kovanjem

• Bolja površinska obrada

Nedostaci:

• Ograničeno na određene materijale

• Složeniji zahtjevi za opremu

Primjene:

• Komponente mjenjača

• Utore ležajeva

• Blankovi za zupčanike

3. Hladno kovanje

DefinicijaIzvodi se na sobnoj temperaturi ili blizu nje bez zagrijavanja materijala.

Prednosti:

• Izvrsna površinska obrada

• Uska dimenzijska tolerancija

• Kaljenje radom poboljšava čvrstoću

• Bez oksidacije ili kamenca

Nedostaci:

• Potrebne su visoke sile oblikovanja

• Ograničeno na jednostavnije oblike i mekše materijale

• Rizik od rezidualnog stresa

Primjene:

• Pričvršćivači (vijci, vijci, zakovice)

• Osovine

• Male precizne komponente

Klasifikacija prema konfiguraciji matrice

Kovanje se također može klasificirati prema vrsti kalupa i opreme koja se koristi u procesu:

1. Slobodno kovanje u kalupu

DefinicijaMetal se postavlja između ravnih ili jednostavnih kalupa koji ne zatvaraju materijal u potpunosti.

Proces:

• Radni komad se deformira u više koraka

• Operater kontrolira smjer deformacije

• Idealno za proizvodnju po narudžbi ili u malim količinama

Prednosti:

• Pogodno za velike i jednostavne oblike

• Niža cijena matrice

• Dobra kontrola protoka zrna

Nedostaci:

• Niža dimenzijska točnost

• Potrebna je kvalificiranija radna snaga

• Može biti potrebna dodatna strojna obrada

Primjene:

• Velike osovine, diskovi, prstenovi

• Teške industrijske komponente

• Dijelovi za brodove i proizvodnju energije

2. Zatvoreno kovanje u kalupu (kovanje u kalupu s utiskivanjem)

DefinicijaMetal se stavlja u šupljinu kalupa koja nalikuje željenom obliku dijela.

Proces:

• Visokotlačna sila prisiljava metal u kalup

• Bljesak se često formira, a zatim obrezuje

• Idealno za proizvodnju velikih količina

Prednosti:

• Precizne komponente gotovo mrežnog oblika

• Visoka ponovljivost i učinkovitost

• Poboljšana mehanička svojstva zbog poravnanja zrna

Nedostaci:

• Viši troškovi alata

• Ograničeno na manje i srednje dijelove

• Zahtijeva sofisticiraniju opremu

Primjene:

• Zupčanici

• Klipnjače

• Automobilske i zrakoplovne komponente

3. Kovanje uznemirujućim postupkom

DefinicijaUključuje povećanje promjera dijela metalne šipke komprimiranjem njezine duljine.

Proces:

• Obično se izvodi u horizontalnim kovačkim strojevima

• Koristi se za oblikovanje glava na vijcima, zakovicama i pričvršćivačima

Prednosti:

• Učinkovita proizvodnja simetričnih komponenti

• Dobra mehanička čvrstoća

• Visoka brzina proizvodnje

Primjene:

• Vijci

• Vijci

• Osovine i stabljike ventila

4. Bešavni valjak za prstenove

DefinicijaSpecifična vrsta kovanja gdje se prsten formira od probušenog predoblika, a zatim širi valjanjem.

Prednosti:

• Izvrsna orijentacija zrna

• Precizna debljina stijenke

• Isplativo za prstenove velikog promjera

Primjene:

• Ležajevi

• Prirubnice

• Zupčanici i komponente tlačnih posuda

Dodatne klasifikacije

U modernom kovanju, procesi se također klasificiraju prema:

a. Vrsta stroja

• Kovanje čekićem

• Kovanje hidrauličkim prešama

• Kovanje vijčanim prešama

• Mehaničko kovanje prešom

b. Razina automatizacije

• Ručno kovanje

• Poluautomatsko kovanje

• Potpuno automatsko kovanje

c. Vrsta materijala

• Željezni (ugljični čelik, nehrđajući čelik)

• Neželjezni metali (aluminij, bakar, titan, legure nikla)

Kovanje u odnosu na druge metode oblikovanja metala