Kalšana

Kalšana var uzlabot metāla detaļu mehāniskās īpašības, un metāla formēšanas risinājums tiek izmantots kritiskajām daļām, jo ​​tās ir uzticamas ļoti noslogotiem un kritiskiem lietojumiem. Kalšanas process var ātri ģenerēt gala produkta ģeometriju, parasti ar vienu vai dažiem āmura sitieniem. Tam ir divi veidi: aukstā kalšana saspiež metālu istabas temperatūrā, savukārt karstajai kalšanai nepieciešams ļoti augsts temperatūras līmenis, un karstā kalšana var radīt sarežģītākas formas nekā aukstā kalšana.

 

Apraksts

 

Kalšana var uzlabot metāla īpašības, tostarp struktūru, vadītspēju un ilgmūžību, un to bieži iedala kategorijās atkarībā no temperatūras, kurā tā tiek veikta. Ražošanas process ir metāla kalšana, presēšana vai velmēšana formā, izmantojot aprīkojumu, piemēram, āmuru, presi vai presformu. Kalšana var mainīt materiāla metāla plūsmu un graudu struktūru, un tāpēc kaltām metāla daļām ir izcila izturība un stingrība ļoti noslogotiem un kritiskiem lietojumiem.

 

Kalšanas veidi

 

Metāla kalšana ir būtisks ražošanas process, kas ietver metāla sagataves veidošanu ar spiedes spēku, un tas var radīt spēcīgas, izturīgas un uzticamas sastāvdaļas, uzlabojot metāla graudu struktūru. Kalšanas metodes galvenokārt tiek iedalītas kategorijās, pamatojoties uz temperatūru, kurā tiek apstrādāts metāls, un izmantoto presformu konstrukciju.

 

 

• √Karstā kalšana

Tā ir tradicionālā metode, kurā metāls tiek uzkarsēts virs tā pārkristalizācijas temperatūras, kas tēraudam var būt virs 1200 grādiem. Šī augstā temperatūra padara metālu kaļamāku un elastīgāku, ļaujot to veidot sarežģītās ģeometrijās ar mazāku spēku. Augstā temperatūra novērš deformācijas sacietēšanu un veicina jaunu, rafinētu graudu veidošanos, kas uzlabo materiāla izturību un elastību. Tam ir šādas priekšrocības:

1. 1. Uzlabota elastība, paaugstināta temperatūra padara materiālu elastīgāku, vienkāršojot sarežģītu daļu veidošanos.
2. 2. Novēršot darba sacietēšanu, metāli bieži sacietē un kļūst trausli aukstā kalšanas rezultātā, savukārt karstā kalšana pilnībā novērš šo problēmu, padarot to ideāli piemērotu detaļām, kurām nepieciešama liela plastiskā deformācija.
3. 3. Mikrostruktūras pilnveidošana, graudu struktūra ir rafinēta, kā rezultātā uzlabojas mehāniskās īpašības.
4. 4. Sarežģītas formas, šis process ir ideāli piemērots lielu un sarežģītu komponentu izveidošanai, pateicoties metāla augstajai formējamībai.

Iepriekš minēto īpašību dēļ karstā kalšana tiek plaši izmantota automobiļu, kosmosa, naftas un gāzes, kā arī smago mašīnu rūpniecībā, lai ražotu kritiskus komponentus, piemēram, kloķvārpstas, klaņi, zobratus, turbīnu lāpstiņas, stiprinājumus un konstrukcijas daļas.

 

• √Siltā kalšana

Siltā kalšana tiek veikta temperatūrā starp istabas temperatūru un metāla pārkristalizācijas temperatūru. Tēraudam šis diapazons parasti ir no 400 līdz 950 grādiem). Šī metode kalpo kā vidusceļš starp karsto un auksto kalšanu. Metāla sagatavi karsē ar indukcijas sildītājiem un pēc tam kaļ slēgtās presformās, un šis process prasa mazāku spēku nekā aukstā kalšana un nodrošina labāku precizitāti nekā karstā kalšana. Tam ir šādas priekšrocības:

1. 1. Līdzsvarotas īpašības, tas var piedāvāt līdzsvaru starp aukstās kalšanas izmēru precizitāti un karstās kalšanas formēšanas vieglumu. Atšķirībā no karstās kalšanas, kur ārkārtējs karstums var pasliktināt materiāla īpašības, siltā kalšana līdzsvaro formējamību ar mehānisko integritāti.
2. 2. Samazinātas instrumentu slodzes, instrumentu un presēšanas slodzes ir mazākas salīdzinājumā ar auksto kalšanu, un tāpēc tiek samazinātas arī instrumentu uzturēšanas izmaksas. Tas uzlabo virsmas kvalitāti un pagarina kalšanas presformu kalpošanas laiku, samazinot instrumentu izmaksas.
3. 3. Uzlabota virsmas apdare, tā var radīt gludāku virsmas apdari, salīdzinot ar karsto kalšanu, jo samazinās mērogošana un oksidēšanās.
4. 4. Energoefektivitāte, materiāla uzsildīšana līdz zemākai temperatūrai prasa ievērojami mazāk enerģijas, un tas nozīmē samazinātas ekspluatācijas izmaksas un mazāku oglekļa pēdu.

Siltu kalšanu bieži izmanto tādu precīzu detaļu ražošanai kā automobiļu transmisijas zobrati, asu vārpstas un citas rūpniecisko iekārtu sastāvdaļas, piemēram, gultņi, atloki un konstrukcijas komponenti.

 

• √Aukstā kalšana

Kalšanas veidus var klasificēt arī pēc presformas konstrukcijas, un presformas konstrukcijai ir izšķiroša nozīme kalšanas procesā, nosakot galaprodukta formu un sarežģītību.

 

• √Atvērtā-kalšana, kas pazīstama arī kā brīvā kalšana, ietver sagataves veidošanu starp divām plakanām vai vienkārši veidotām presformām, kas pilnībā neaptver metālu. Operators manipulē ar sagatavi, lai sasniegtu vēlamo formu, atkārtoti kaljot vai presējot. Brīvā kalšana nav piemērota sarežģītu detaļu ražošanai ar ciešām pielaidēm, un bieži vien ir nepieciešama turpmāka apstrāde, lai sasniegtu galīgos izmērus.

Šajā procesā var iegūt dažāda veida metāla daļas, piemēram, kalumus, āmuru daļas un lējumus, kā arī augstas -izturības un-izturības mehāniskās daļas, piemēram, kloķvārpstas, klaņi un gultņus.

 

• √Slēgts-kalšana

To sauc arī par nospiedumu-kalšanu, šajā procesā tiek izmantotas divas presformas, kurās ir iepriekš-izgriezts pēdējās daļas nospiedums. Apstrādājamo detaļu novieto starp šīm presformām un pieliek spiedienu, liekot metālam aizpildīt presformas dobumus, un tam ir šādas priekšrocības:

1. 1. Augsta precizitāte un konsekvence: šī metode ražo detaļas ar stingrām pielaidēm un sarežģītas formas ar augstu atkārtojamības pakāpi.
2. 2. Izcilas mehāniskās īpašības, tas rada izsmalcinātu graudu struktūru, kas seko detaļas kontūrai, kā rezultātā tiek nodrošināta izcila izturība, lokanība un izturība pret nogurumu.
3. 3. Izmaksu-efektīvs, negatīvie aspekti ir tas, ka sākotnējās instrumentu izmaksas ir augstas, taču tas ir rentabls process lielām ražošanas sērijām.

Slēgto-kalšanu plaši izmanto automobiļu rūpniecībā tādām detaļām kā stūres šarnīri, klaņi un asu vārpstas, kā arī aviācijā un kosmosā, lai ražotu kritiskus konstrukciju komponentus.

 

 

• √Ruļļu kalšana

Veltņu kalšanai izmanto divus pretējos cilindriskus vai daļēji{0}}cilindriskus ruļļus ar rievotiem iespiedumiem, lai veidotu apsildāmu stieni vai sagatavi. Kad sagatave iet starp rotējošiem ruļļiem, tā biezums tiek samazināts un garums palielinās. Tam ir šādas priekšrocības:

1. 1. Šis risinājums ir piemērots garām daļām, un tas ir ļoti efektīvs, lai ražotu garas, slaidas daļas ar dažādu šķērsgriezumu{1}}.
2. 2. Lieliska graudu struktūra, tā var radīt labvēlīgu graudu struktūru, kā rezultātā ir izcilas mehāniskās īpašības.

Šo procesu bieži izmanto, lai ražotu komponentus automobiļu rūpniecībai, piemēram, asis, lokšņu atsperes un konusveida vārpstas, kā arī rokas instrumentus, piemēram, nažus.

 

• √Apbēdināta kalšana

Izjauktā kalšana, kas pazīstama arī kā virsraksts, palielina sagataves diametru, saspiežot tās garumu, un šo procesu var veikt vairākos posmos, lai izveidotu sarežģītas ģeometrijas. Tam ir šādas funkcijas:

1. 1. Augsts ražošanas ātrums — tas ir ātrs un efektīvs process, kas piemērots liela-apjoma ražošanai.
2. 2. Paaugstināta izturība, šis process rada nepārtrauktu graudu plūsmu, kas uzlabo detaļas izturību un noguruma izturību.

Izjauktu kalšanu parasti izmanto, lai ražotu stiprinājumus, piemēram, bultskrūves un skrūves, kā arī dzinēja vārstus, savienojumus un virzuļu stieņus automobiļu, kosmosa un būvniecības nozarēm.

 

Kalšanas un profilakses mērījumu defekti

 

Kalšanas ražošanas process un ražošanas iekārtas ir racionalizētas, un joprojām ir daži izplatīti defekti, kas konstatēti masveida ražošanā. Tāpēc to identificēšana un novēršana ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu mūsu klientiem veiktspējas daļu kvalitāti un veiktspēju ar stingrām pielaidēm.

 

• √Plaisas, tās bieži atrodamas uz kalto detaļu virsmas, kas varētu būt saistītas ar zemu temperatūru vai pārmērīgu spriegumu.
• √Klēpji, tie veidojas locīšanas laikā, kas ir smalka šuve daļā. To bieži izraisa nepietiekama materiāla plūsma un slikts presformas dizains.
• √Aukstā aizvēršanās, šis defekts var radīt vāju šuvi, kas bieži ir saistīta ar nepietiekamu siltumu. Tas ir viena veida klēpja defekti, kas nozīmē vāju saiti vai savienojumu, ko izraisa nepareiza materiāla plūsma.
• √Tukšumi, ko bieži izraisa slikta konstrukcija vai nepareizas sildīšanas metodes, kas bieži noved pie tā, ka kalšanas laikā metālā iesprūst gāze vai gaiss, ietekmē apstrādājamās detaļas izturību un izturību.
• √Pārmērīga zibspuldze, kalšanas laikā materiāls izplūst no presformas dobumiem.
• √Slikta virsmas kvalitāte, piemēram, pulēšana, ko izraisa pārmērīga berze kalšanas procesā, skrāpējumi vai iespiedumi, kas palikuši uz detaļu virsmas.
• √Neatbilstoša graudu struktūra, ko var izraisīt slikts dizains, nepietiekams siltums, slikta materiāla kvalitāte, kas noved pie neatbilstošas ​​graudu struktūras, kas vājina metāla strukturālo integritāti.

 

Lai pārbaudītu šos defektus ražošanas procesa laikā, tālāk tiek izmantotas dažas populāras NDT (nesagraujošās testēšanas) metodes:

 

 

 

 

 

Ne visiem kalumiem ir nepieciešams iepriekš norādītais NDT, un Fabmann var nodrošināt šos testa risinājumus kvalitātes kontroles nolūkos. Mūsu kvalitātes inženieris var palīdzēt mūsu klientiem noteikt dizaina kļūdas vai nepilnības izstrādājumā, pirms tas tiek ražots masveidā. Mūsu komanda ir apņēmusies piedāvāt augstākās kvalitātes pakalpojumus viltotām daļām dažādās nozarēs, tostarp naftas un gāzes, piemēram,šerardizēti PED stiprinājumi, naftas ķīmija, infrastruktūra un celtniecība.