מהו הסיווג הבסיסי של חישול?

חישול הוא תהליך בסיסי של עיצוב מתכת אשר ממלא תפקיד קריטי בייצור רכיבים חזקים ועמידים במגוון תעשיות. החל מגלי ארכובה לרכב ותושבות לחלל ועד מחברים לבנייה וכלים לשדות נפט, חלקים מזויפים ידועים בתכונותיהם המכניות ובשלמותם המבנית המעולה.

הבנת הסיווג בסיסי של חישולעוזר למהנדסים, למעצבים ולאנשי מקצוע בתחום הרכש לבחור את שיטת החישול המתאימה ביותר בהתבסס על יישום, מורכבות החלק, נפח הייצור וסוג החומר. מאמר זה בוחן את סוגי החישול העיקריים ואת מאפייניהם כדי לעזור לכם לקבל החלטות מושכלות.

סאקיסטיל

מה זה חישול?

לְטִישָׁההוא תהליך ייצור הכולל עיצוב מתכת באמצעות כוחות דחיסה מקומיים. ניתן לעשות זאת באמצעות פטיש, לחיצה או גלגול - בדרך כלל כאשר המתכת במצב מחומם (אך מוצק). חישול משפר את מבנה הגרעינים הפנימי, מגביר את החוזק ומבטל פגמים כמו נקבוביות או תכלילים.

חישול התפתח לטכניקות שונות בהתאם לגורמים כגון טמפרטורה, ציוד בו נעשה שימוש ותצורת התבנית.

סיווג בסיסי של חישול

ניתן לסווג תהליכי חישול באופן כללי על סמךשני קריטריונים עיקריים:

1. טמפרטורת היווצרות

2. תצורת תבניות וכלי עבודה

בואו נבחן כל סיווג בפירוט.

סיווג לפי טמפרטורת היווצרות

זוהי הדרך הנפוצה ביותר לסווג תהליכי חישול. בהתאם לטמפרטורה בה מתבצע החישול, הוא מחולק ל:

1. חישול חם

הַגדָרָהמבוצע בטמפרטורות גבוהות, בדרך כלל מעל טמפרטורת ההתגבשות מחדש של המתכת (בסביבות 1100-1250 מעלות צלזיוס עבור פלדה).

יתרונות:

• גמישות גבוהה ועמידות נמוכה לעיוות

• מאפשר צורות מורכבות

• משפר את מבנה הגרעינים

• מסיר נקבוביות ופגמים

חסרונות:

• היווצרות אבנית עקב חמצון

• דיוק ממדי נמוך יותר מאשר חישול קר

• דורש יותר אנרגיה לחימום

יישומים:

• חלקי רכב (גלי ארכובה, גלגלי שיניים)

• רכיבי מכונות כבדות

• פירים ופלגנים תעשייתיים

2. חישול חם

הַגדָרָהמבוצע בטמפרטורות ביניים (בין 500°C ל-900°C), ומשלב כמה יתרונות של חישול חם וקר.

יתרונות:

• עומסי עיצוב מופחתים

• שליטה ממדית משופרת

• פחות חמצון בהשוואה לזיוף חם

• גימור פני שטח טוב יותר

חסרונות:

• מוגבל לחומרים ספציפיים

• דרישות ציוד מורכבות יותר

יישומים:

• רכיבי תיבת הילוכים

• מסבי מיסב

• חלקי הילוכים

3. חישול קר

הַגדָרָהמבוצע בטמפרטורת החדר או בסמוך לה, ללא חימום החומר.

יתרונות:

• גימור משטח מעולה

• סובלנות ממדית קרובה

• הקשחת עבודה משפרת את החוזק

• ללא חמצון או אבנית

חסרונות:

• נדרשים כוחות עיצוב גבוהים

• מוגבל לצורות פשוטות יותר וחומרים רכים יותר

• סיכון של לחץ שיורי

יישומים:

• מחברים (ברגים, מסמרות, מסמרות)

• פירים

• רכיבים מדויקים קטנים

סיווג לפי תצורת שבב

ניתן לסווג חישול גם לפי סוג המתכות והציוד המשמשים בתהליך:

1. חישול פתוח (חישול חופשי)

הַגדָרָהמתכת מונחת בין תבניות שטוחות או פשוטות שאינן עוטפות את החומר לחלוטין.

תַהֲלִיך:

• חומר העבודה מעוות במספר שלבים

• המפעיל שולט בכיוון העיוות

• אידיאלי לייצור בהתאמה אישית או בנפח נמוך

יתרונות:

• מתאים לצורות גדולות ופשוטות

• עלות קובייה נמוכה יותר

• שליטה טובה על זרימת התבואה

חסרונות:

• דיוק ממדי נמוך יותר

• נדרש כוח אדם מיומן יותר

• ייתכן שיהיה צורך בעיבוד שבבי נוסף

יישומים:

• פירים גדולים, דיסקים, טבעות

• רכיבים תעשייתיים כבדים

• חלקי חילוף ימיים וייצור חשמל

2. חישול סגור (חישול חותם)

הַגדָרָההמתכת מונחת בחלל תבנית הדומה לצורה הרצויה של החלק.

תַהֲלִיך:

• כוח לחץ גבוה דוחף את המתכת לתוך התבנית

• הבזק נוצר לעתים קרובות ולאחר מכן גזום

• אידיאלי לייצור בנפח גבוה

יתרונות:

• רכיבים מדויקים, כמעט בעלי צורה סופית

• חזרתיות ויעילות גבוהות

• תכונות מכניות משופרות עקב יישור גרגירים

חסרונות:

• עלות כלי עבודה גבוהה יותר

• מוגבל לחלקים קטנים ובינוניים

• דורש ציוד מתוחכם יותר

יישומים:

• הילוכים

• מוטות חיבור

• רכיבי רכב וחלל

3. חישול מוטרד

הַגדָרָה: כרוך בהגדלת קוטר של חלק ממוט מתכת על ידי דחיסת אורכו.

תַהֲלִיך:

• נעשה בדרך כלל במכונות חישול אופקיות

• משמש ליצירת ראשי ברגים, מסמרות ומחברים

יתרונות:

• ייצור יעיל של רכיבים סימטריים

• חוזק מכני טוב

• מהירות ייצור גבוהה

יישומים:

• ברגים

• ברגים

• פירים וגבעולי שסתומים

4. גלגול טבעת חלק

הַגדָרָהסוג ספציפי של חישול שבו טבעת נוצרת מתבנית מחוררת ולאחר מכן מורחבת על ידי גלגול.

יתרונות:

• אוריינטציה מעולה של גרגרים

• עובי דופן מדויק

• חסכוני עבור טבעות בקוטר גדול

יישומים:

• מיסבים

• אוגנים

• רכיבי גלגלי שיניים ומיכלי לחץ

סיווגים נוספים

בחישול מודרני, תהליכים מסווגים גם לפי:

a. סוג מכונה

• חישול פטישים

• חישול מכבש הידראולי

• חישול בורג

• חישול מכבש מכני

b. רמת אוטומציה

• חישול ידני

• חישול חצי אוטומטי

• חישול אוטומטי לחלוטין

c. סוג חומר

• ברזל (פלדת פחמן, נירוסטה)

• סגסוגות לא ברזליות (אלומיניום, נחושת, טיטניום, ניקל)

חישול לעומת שיטות אחרות לעיצוב מתכת