vědomosti

Metody tváření kovů jsou důležitou součástí konstrukce dílů a předmětem velkého zájmu výrobců. Dnes vás provedeme zkoumáním hlavních procesů tváření kovů: odlévání, tváření plastů, obrábění, svařování, prášková metalurgie, vstřikování kovů, polotuhé tváření kovů a 3D tisk.

 

01 Tvarování plastů

 

Jedná se o procesní metodu výroby dílů s malým nebo žádným řezáním s využitím plasticity materiálů působením vnější síly nástrojů a zápustek. Existuje mnoho typů, včetně zejména kování, válcování, protlačování, tažení a ražení.

 

(1) Forgování

 

Kování je metoda zpracování, při které se na kovové polotovary aplikuje tlak pomocí kovacích strojů, čímž se dosáhne plastické deformace a získají se výkovky s určitými mechanickými vlastnostmi, tvary a velikostmi. Podle tvářecího mechanismu lze kování rozdělit na volné kování, kování v zápustce, válcování v kruhu a speciální kování.

 

Volné kování: Obecně se jedná o metodu zpracování, která využívá jednoduché nástroje k kladivu kovových ingotů nebo bloků do požadovaného tvaru a velikosti na kladivové výhni nebo hydraulickém lisu.

 

Kování v zápustce: Jedná se o metodu tváření, která využívá nástroje na kovacím bucharu nebo kovacím lisu za tepla.

 

Válcování prstenců: Vztahuje se na výrobu prstencových dílů různých průměrů pomocí specializovaného válcovacího stroje na prstence a používá se také k výrobě dílů ve tvaru kol, jako jsou kola automobilů a vlaků.

 

Speciální kování: Zahrnuje metody kování, jako je válcování, klínové válcování, radiální kování a kování v tekuté zápustce. Všechny tyto metody jsou relativně vhodné pro výrobu určitých speciálních tvarových dílů.

Procesní postup: Ohřev výkovku → Válcování pro přípravu výkovku → Kování v zápustce → Ořezávání → Děrování → Rovnání → Mezikontrola → Tepelné zpracování výkovku → Čištění → Rovnání → Kontrola

 

Technické parametry:

1) Kvalita výkovků je vyšší než u odlitků a je schopna odolat větším rázovým silám. Jejich plasticita, houževnatost a další mechanické vlastnosti jsou také vyšší než u odlitků a dokonce i vyšší než u válcovaných výrobků.

2) Šetří suroviny a zkracuje dobu zpracování.

3) Vysoká efektivita výroby.

4) Volné kování je vhodné pro kusovou a malosériovou výrobu s větší flexibilitou.

 

Použití: Válce pro velké válcovny oceli, ozubená kola s rybí kostí, rotory, oběžná kola a pojistné kroužky pro soustrojí parních turbín, pracovní válce a sloupy obrovských hydraulických lisů, nápravy lokomotiv, klikové hřídele a ojnice pro automobily a traktory atd.

 

(2) Válcování:

Válcování je metoda tlakového zpracování, při které kovové polotovary procházejí mezerou mezi dvojicí rotujících válců (různých tvarů) a materiál je těmito válci stlačován a tvarován, čímž se zmenšuje plocha průřezu a zvětšuje délka.

Klasifikace válcování: Podle pohybu válcovaného kusu se válcování dělí na podélné válcování, příčné válcování a šikmé válcování.

Podélné válcování: Je to proces, při kterém kov prochází mezi dvěma válci otáčejícími se v opačných směrech a podléhá plastické deformaci.

Příčné válcování: Směr pohybu válcovaného kusu po deformaci je v souladu se směrem osy válců.

Šikmé válcování: Válcovaný kus se pohybuje spirálovitě a svírá úhel s osou válcování.

Použití: Používá se hlavně v kovových materiálech, jako jsou profily, desky a trubky, a také v některých nekovových materiálech, jako jsou plastové výrobky a skleněné výrobky.

 

(3) Vytlačování

Extruze: Způsob zpracování, při kterém je polotovar vytlačován z otvoru nebo mezery formy působením třísměrného nerovnoměrného tlakového napětí, čímž se zmenšuje plocha průřezu a zvětšuje délka, aby se stal požadovaný produkt, se nazývá extruze. Zpracování polotovaru tímto způsobem se nazývá vytlačování.

Postup: Příprava před extruzí → Ohřev litého polotovaru → Extruze → Protahování, kroucení a rovnání → Řezání (na pevnou délku) → Kontrola vzorků → Umělé stárnutí → Balení a skladování

Výhody:

1) Široký sortiment výroby s různými specifikacemi a typy produktů.

2) Vysoká flexibilita výroby, vhodná pro malosériovou výrobu.

3) Vysoká rozměrová přesnost a dobrá kvalita povrchu výrobků.

4) Nízké investice do vybavení, malá výrobní plocha a snadno dosažitelná automatizovaná výroba.

Nevýhody:

1) Velká geometrická ztráta odpadu;

2) Nerovnoměrný tok kovu;

3) Nízká rychlost vytlačování a dlouhá pomocná doba;

4) Vysoké opotřebení nástroje a vysoké náklady. Oblast použití ve výrobě: Používá se hlavně pro výrobu dlouhých tyčí, hlubokých otvorů, tenkostěnných součástí a součástí s nepravidelným průřezem.

 

(4) Kreslení

 

Tažení: Jedná se o metodu zpracování plastů, při které na přední konec taženého kovu působí vnější síla a kovový polotovar se vytahuje z otvoru v zápustce menšího než je průřez polotovaru, čímž se získá výrobek odpovídajícího tvaru a velikosti.

Výhody:

1) Přesné rozměry a hladký povrch;

2) Jednoduché nástroje a vybavení;

3) Kontinuální vysokorychlostní výroba dlouhých výrobků s malými průřezy.

 

Nevýhody:

1) Množství deformace na průchod a celkové množství deformace mezi dvěma žíhacími procesy jsou omezené.

2) Délka je omezena. Rozsah použití ve výrobě: Tažení je hlavní metodou zpracování kovových trubek, tyčí, profilů a drátů.

 

(5) Lisování

Lisování: Jedná se o tvářecí proces, při kterém se pomocí lisu a matric působí vnější silou na plech, pásový kov, trubky a profilové materiály, což způsobuje plastickou deformaci nebo oddělení, čímž se získávají obrobky (lisované díly) požadovaného tvaru a velikosti.

Technické parametry:

1) Lze získat lehké a vysoce pevné výrobky.

2) Dobrá produktivita, vhodná pro hromadnou výrobu a nízké náklady.

3) Lze získat produkty jednotné kvality.

4) Vysoká míra využití materiálu, dobrá smyková tažnost a recyklovatelnost.

 

Rozsah použití:

Mezi ocelovými materiály na celém světě tvoří 60 % až 70 % plechy a většina z nich se zpracovává na hotové výrobky lisováním. Lisují se karoserie, podvozky, palivové nádrže, žebra chladiče automobilů, parní bubny kotlů, pláště kontejnerů, plechy z křemíkové oceli pro jádra motorů a elektrických spotřebičů atd. Existuje také velké množství lisovaných dílů ve výrobcích, jako jsou přístroje a měřidla, domácí spotřebiče, jízdní kola, kancelářské stroje a denní potřeby.

 

 

03 Obrábění

 

Obrábění: Jedná se o proces zpracování při výrobě dílů, při kterém se přebytečná kovová vrstva na polotovaru přímo odstraňuje řeznými nástroji, aby byly splněny technické požadavky, jako je rozměrová přesnost, přesnost tvaru a polohy a kvalita povrchu specifikovaná ve výkresu.

 

 

04 Svařování

 

Svařování, známé také jako tavné svařování, je výrobní proces a technika, která spojuje kovy nebo jiné termoplastické materiály, jako jsou plasty, zahříváním, vysokou teplotou nebo vysokým tlakem. Druhy svařování:

 

 

 

 

05 Prášková metalurgie

 

Prášková metalurgie: Jedná se o procesní technologii pro výrobu kovových materiálů, kompozitních materiálů a různých typů výrobků s použitím kovového prášku (nebo směsi kovového prášku a nekovového prášku) jako suroviny a dále tvářením a spékáním.

 

Výhody:

1) Převážnou většinu žáruvzdorných kovů, jejich sloučenin, pseudoslitin a porézních materiálů lze vyrobit pouze metodami práškové metalurgie.

2) Šetří kovy a snižuje náklady na výrobky.

3) Nijak nekontaminuje materiály a má potenciál vyrábět vysoce čisté materiály.

4) Prášková metalurgie může zajistit přesnost a jednotnost poměrů složení materiálu.

5) Prášková metalurgie je vhodná pro výrobu výrobků stejného tvaru ve velkém množství, což může výrazně snížit výrobní náklady.

 

Nevýhody:

1) V případě neprodukce sériové výroby je třeba zohlednit velikost dílů.

2) Cena forem je relativně vyšší než cena licích forem.

 

Oblast použití ve výrobě: Technologie práškové metalurgie umožňuje přímo vyrábět porézní, polohusté nebo plně hutné materiály a výrobky, jako jsou ložiska impregnovaná olejem, ozubená kola, vačky, vodicí tyče, řezné nástroje atd.

 

 

06 Vstřikování kovů

 

MIM (Metal Injection Molding): Zkratka pro Metal Injection Molding. Jedná se o tvářecí metodu, při které se do formy vstřikuje plastifikovaná směs kovového prášku a pojiva. Nejprve se vybraný prášek smíchá s pojivem, poté se směs granuluje a vstřikuje do požadovaného tvaru. MIM

 

 

Postup: Proces MIM je rozdělen do čtyř unikátních kroků zpracování (míchání, tváření, odstraňování pojiva a spékání), aby se dosáhlo výroby součástí. Potřeba povrchové úpravy se určuje na základě vlastností produktu.

Technické parametry:

1) Jednorázové tváření složitých dílů

2) Dobrá kvalita povrchu hotového výrobku, nízká míra zmetkovitosti, vysoká efektivita výroby a snadná automatizace

3) Nízké požadavky na materiály forem. Technické jádro: Pojivo je jádrem technologie MIM. Pouze přidáním určitého množství pojiva může prášek dosáhnout zvýšené tekutosti, aby byl vhodný pro vstřikování a zachoval základní tvar polotovaru.

 

 

07 Tváření polotuhých kovů

 

Tváření polotuhých kovů: Využívá jedinečné reologické a tixotropní vlastnosti nedendritických polotuhých kovů (Semi-Solid Metals, zkráceně SSM) k řízení kvality odlitků.

 

Polotuhé tváření lze rozdělit na reoformování a thixoformování. (1) Reoformování (2) Thixoformování

 

Technické parametry:

1) Snižuje vady při tvorbě kapalin, což výrazně zlepšuje kvalitu a spolehlivost;

2) Teplota tváření je nižší než teplota tváření v plném tekutém stavu, což výrazně snižuje tepelný šok pro formu;

3) Může vyrábět slitiny, které nelze vyrobit konvenčními metodami tváření kapalin.

Použití: Úspěšně se používá při výrobě hlavních válců, součástí řízení, vahadel, pístů motorů, nábojů kol, součástí převodovky, součástí palivového systému a dílů klimatizace, mimo jiné v leteckém, elektronickém a spotřebním průmyslu.

 

 

08 3D tisk

​​​​​​​

 

3D tisk: Jedná se o typ technologie rychlého prototypování. Na základě digitálních modelových souborů využívá práškové kovy nebo plasty a další spojitelné materiály k výrobě objektů vrstvu po vrstvě.

 

Společnost Vigor má více než 20 let zkušeností v oblasti slévárenství, kování a CNC obrábění a pomáhá zákazníkům dodávat výše uvedené kovové díly. Máte-li jakékoli dotazy, požadavky, vývoj dílů nebo vylepšení vašeho dodavatelského řetězce, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com