กระบวนการไหลของการตีขึ้นรูปและลักษณะของการตีขึ้นรูป

การตีขึ้นรูปเป็นหนึ่งในกระบวนการแปรรูปโลหะที่เก่าแก่และน่าเชื่อถือที่สุด ใช้ในการขึ้นรูปโลหะโดยใช้แรงอัด กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มคุณสมบัติเชิงกล ปรับโครงสร้างเกรนให้ละเอียดขึ้น และขจัดข้อบกพร่อง ทำให้ชิ้นส่วนที่ถูกตีขึ้นรูปเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ การผลิตพลังงาน การก่อสร้าง และอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

บทความนี้จะสรุปรายละเอียดกระบวนการไหลของการตีขึ้นรูปและเน้นย้ำถึงลักษณะสำคัญของการตีขึ้นรูปซึ่งนำเสนอข้อมูลเชิงลึกว่าเหตุใดชิ้นส่วนปลอมจึงได้รับความนิยมในการใช้งานที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ

ซากี้สตีล

การตีเหล็กคืออะไร?

การตีขึ้นรูปโลหะ (Forging) คือกระบวนการผลิตที่โลหะถูกขึ้นรูปโดยการตอก อัด หรือรีด สามารถทำได้ที่อุณหภูมิต่างๆ เช่น ร้อน อุ่น หรือเย็น ขึ้นอยู่กับวัสดุและการใช้งาน

วัตถุประสงค์หลักของการตีขึ้นรูปคือการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรง ความเหนียว และความน่าเชื่อถือสูง ซึ่งแตกต่างจากการหล่อหรือการกลึงโลหะ การตีขึ้นรูปช่วยปรับปรุงโครงสร้างภายในของวัสดุโดยการปรับการไหลของเกรนให้สอดคล้องกับรูปทรงของชิ้นส่วน ส่งผลให้คุณสมบัติเชิงกลดีขึ้น

กระบวนการไหลของการตีขึ้นรูป

การตีขึ้นรูปมีหลายขั้นตอน ตั้งแต่การเตรียมวัตถุดิบไปจนถึงการตกแต่งขั้นสุดท้าย ด้านล่างนี้คือรายละเอียดขั้นตอนทั่วไปของการตีขึ้นรูป:

1. การเลือกใช้วัสดุ

• วัตถุดิบ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กอัลลอยด์ หรือโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก จะถูกเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งาน

• วัสดุต่างๆ จะถูกตรวจสอบทั้งองค์ประกอบ ความสะอาด และความสม่ำเสมอ

2. การตัดวัตถุดิบ

• เหล็กเส้นหรือแท่งเหล็กที่เลือกจะถูกตัดให้มีความยาวที่เหมาะสมโดยใช้วิธีการเฉือน การเลื่อย หรือการตัดด้วยเปลวไฟ

3. การทำความร้อน

• ชิ้นส่วนเปล่าที่ตัดแล้วจะถูกเผาในเตาเผาจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการตีขึ้นรูป (โดยทั่วไปคือ 1,100–1,250°C สำหรับเหล็ก)

• การให้ความร้อนสม่ำเสมอมีความจำเป็นเพื่อป้องกันความเครียดภายในหรือการแตกร้าว

4. การแสดง

• วัสดุที่ได้รับความร้อนจะถูกขึ้นรูปคร่าวๆ โดยใช้แม่พิมพ์เปิดหรือแม่พิมพ์อัดเพื่อเตรียมให้พร้อมสำหรับการตีขึ้นรูปขั้นสุดท้าย

• ขั้นตอนนี้ช่วยกระจายวัสดุให้สม่ำเสมอ

5. การตีขึ้นรูป (การเสียรูป)

• โลหะจะถูกตีให้เป็นรูปร่างที่ต้องการโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้:

  • การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์เปิด(การตีเหล็กฟรี)

  • การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ปิด(แม่พิมพ์ตีขึ้นรูป)

  • การกลิ้งวงแหวน

  • การตีเหล็กที่ไม่พอใจ

• การตีขึ้นรูปจะทำโดยใช้ค้อน เครื่องอัดไฮดรอลิก หรือเครื่องอัดสกรู

6. การตัดแต่ง (หากใช้การตีแบบปิด)

• วัสดุส่วนเกิน (แฟลช) จะถูกตัดออกโดยใช้แท่นตัดแต่งหรือเลื่อย

7. การทำความเย็น

• ชิ้นส่วนที่ตีขึ้นจะถูกปล่อยให้เย็นลงอย่างควบคุมได้เพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดจากความร้อน

8. การอบด้วยความร้อน

• การอบชุบด้วยความร้อนหลังการตีขึ้นรูป เช่น การอบอ่อน การทำให้เป็นปกติ การดับ และการอบคืนตัว จะใช้กับ:

  • ปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล

  • บรรเทาความเครียดภายใน

  • ปรับปรุงโครงสร้างเมล็ดพืช

9. การทำความสะอาดพื้นผิว

• ตะกรันและออกซิเดชันจากกระบวนการตีขึ้นรูปจะถูกกำจัดโดย:

  • การยิงระเบิด

  • การดอง

  • การบด

10.การตรวจสอบ

• ดำเนินการทดสอบเชิงมิติและไม่ทำลาย (เช่น อัลตราโซนิก อนุภาคแม่เหล็ก)

• มีการทดสอบเชิงกล (แรงดึง แรงกระแทก ความแข็ง) เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนด

11.งานกลึงและงานตกแต่ง

• งานตีขึ้นรูปบางประเภทอาจต้องใช้เครื่องจักร CNC การเจาะ หรือการเจียรเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดขั้นสุดท้าย

12.การทำเครื่องหมายและการบรรจุ

• ผลิตภัณฑ์จะมีหมายเลขชุด ข้อมูลจำเพาะ และหมายเลขชุดการผลิตกำกับไว้

• ชิ้นส่วนที่ทำเสร็จแล้วจะถูกบรรจุเพื่อส่งมอบพร้อมเอกสารประกอบที่จำเป็น

ลักษณะเฉพาะของการตีขึ้นรูป

การตีขึ้นรูปมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านความแข็งแกร่ง ความสมบูรณ์ และประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนหล่อหรือชิ้นส่วนกลึง ด้านล่างนี้คือคุณสมบัติหลัก:

1. คุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่า

• มีความแข็งแรงแรงดึงสูง ทนทานต่อความเมื่อยล้า และทนต่อแรงกระแทก

• เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องรับภาระแบบไดนามิกหรือแบบวงจร

2. ทิศทางการไหลของเมล็ดพืช

• โครงสร้างเกรนสอดคล้องกับรูปทรงของชิ้นส่วน ช่วยเพิ่มความทนทานและต้านทานแรงเครียด

3. ความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น

• การตีขึ้นรูปช่วยกำจัดช่องว่างภายใน ความพรุน และสิ่งเจือปนที่มักเกิดขึ้นในการหล่อ

4. ความเหนียวและความเหนียวที่มากขึ้น

• สามารถดูดซับแรงกระแทกและการเสียรูปได้โดยไม่แตกร้าว

• มีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงกดดันหรือแรงกระแทกสูง

5. คุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้น

• ชิ้นส่วนที่หลอมมักจะมีพื้นผิวเรียบและสม่ำเสมอมากกว่าชิ้นส่วนหล่อ

6. ความแม่นยำของมิติที่ยอดเยี่ยม

• โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ปิด ซึ่งความคลาดเคลื่อนจะแคบและสม่ำเสมอ

7. ความคล่องตัวในวัสดุ

• เหมาะสำหรับวัสดุหลากหลายประเภท เช่น สแตนเลส เหล็กอัลลอยด์ เหล็กเครื่องมือ อลูมิเนียม ไททาเนียม และทองแดง

8. การลดขยะวัสดุ

• อัตราการใช้ประโยชน์จากวัสดุสูงเมื่อเทียบกับการตัดเฉือนจากบล็อกทึบ

ประเภทของวิธีการตีเหล็ก

การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์เปิด

• รูปทรงเรียบง่ายและใหญ่ เช่น เพลา จาน และบล็อก

• มีความยืดหยุ่นมากขึ้น แต่ความแม่นยำของมิติลดลง

การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ปิด

• ส่วนประกอบที่ซับซ้อนและมีรูปร่างเป็นตาข่าย

• ต้นทุนเครื่องมือที่สูงขึ้น ความแม่นยำที่ดีขึ้น

การตีขึ้นรูปเย็น

• ดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง

• ผลลัพธ์คือพื้นผิวที่เสร็จสมบูรณ์และการควบคุมมิติที่ยอดเยี่ยม

การตีขึ้นรูปร้อน

• เพิ่มความเหนียวและลดแรงในการตีขึ้นรูป

• ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับวัสดุที่ทนทาน เช่น เหล็กอัลลอยด์

ส่วนประกอบปลอมแปลงทั่วไป

• เพลาข้อเหวี่ยง

• ก้านสูบ

• เฟืองและเฟืองเปล่า

• หน้าแปลนและอุปกรณ์

• วาล์วและข้อต่อ

• วงเล็บอวกาศ

• เพลารถไฟ

• เพลาสำหรับงานหนัก

การตีขึ้นรูปเป็นสิ่งจำเป็นในกรณีที่ต้องการความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือสูงภายใต้สภาวะการทำงานที่ท้าทาย

อุตสาหกรรมที่ต้องอาศัยการตีเหล็ก

• ยานยนต์: ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เพลา ข้อเหวี่ยง

• การบินและอวกาศ: ส่วนประกอบของล้อลงจอด, จานเทอร์ไบน์, ส่วนประกอบโครงเครื่องบิน

• น้ำมันและก๊าซ: หน้าแปลน วาล์ว ส่วนประกอบภาชนะรับแรงดัน

• การก่อสร้าง: เครื่องมือ, ตัวเชื่อมโครงสร้าง

• การทำเหมืองแร่และเครื่องจักรกลหนัก:ลูกกลิ้ง เพลา หมุด และข้อต่อ

• การผลิตพลังงาน:ใบพัดกังหัน, เพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การตีขึ้นรูปถือเป็นสิ่งสำคัญในภาคส่วนต่างๆ ที่ต้องคำนึงถึงความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งาน

มาตรฐานคุณภาพและการรับรอง

At ซากี้สตีล, ผลิตภัณฑ์ปลอมแปลงได้รับการผลิตและทดสอบให้เป็นไปตามมาตรฐานระดับโลก เช่น:

• เอสทีเอ็ม เอ182– หน้าแปลนท่อโลหะผสมและสแตนเลสที่ผ่านการตีขึ้นรูปหรือรีดขึ้นรูป ข้อต่อที่ตีขึ้นรูป

• EN 10222– การตีเหล็กเพื่อวัตถุประสงค์ด้านแรงดัน

• แอสเม่ บี16.5 / บี16.47– หน้าแปลน

• ISO 9001– การจัดการคุณภาพ

• EN10204 3.1 / 3.2– ใบรับรองการทดสอบโรงสี

เรารับประกันความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับ เอกสารคุณภาพ และการสนับสนุนการตรวจสอบจากบุคคลที่สามตามความต้องการ

บทสรุป

การตีขึ้นรูปโลหะยังคงเป็นหนึ่งในกระบวนการขึ้นรูปโลหะที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูงด้วยความสมบูรณ์ที่ไม่มีใครเทียบได้ ตั้งแต่การตีขึ้นรูปเพลาในโรงไฟฟ้าไปจนถึงส่วนประกอบสำคัญในอากาศยานและเครื่องปฏิกรณ์เคมี ชิ้นส่วนที่ถูกตีขึ้นรูปให้ประสิทธิภาพเชิงกล ความสม่ำเสมอ และความทนทานที่เหนือกว่า

โดยการเข้าใจถึงการไหลของกระบวนการตีขึ้นรูปและลักษณะสำคัญของการตีขึ้นรูปวิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อสามารถเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของตนได้

สำหรับการตีขึ้นรูปคุณภาพสูง รวมถึงชิ้นส่วนสแตนเลสและเหล็กอัลลอยด์ ไว้วางใจได้ซากี้สตีลเพื่อส่งมอบความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความอุ่นใจ