În cele mai multe cazuri, metalul este turnat sau forjat în forma dorită după ce este maleabil prin aplicarea căldurii. Prelucrarea la rece se referă la procesul de întărire a metalului prin schimbarea formei sale fără utilizarea căldurii. Supunerea metalului la această solicitare mecanică determină o schimbare permanentă a structurii cristaline a metalului, determinând o creștere a rezistenței.
Metalul este rostogolit între două role sau tras prin (împins sau tras) găuri mai mici. Pe măsură ce metalul este comprimat, dimensiunea bobului poate fi redusă, crescând rezistența (în limitele toleranțelor la mărimea bobului). Metalul poate fi, de asemenea, forfecat pentru a-l forma în forma dorită.
Cât de rezistentă lucrarea la rece a metalului
Procesul își primește numele, deoarece se desfășoară la temperaturi sub punctul de recristalizare a metalului. Stresul mecanic este utilizat în loc de căldură pentru a afecta schimbarea. Cele mai frecvente aplicații pentru acest proces sunt oţel, aluminiu, și cupru.
Când aceste metale sunt lucrate la rece, defectele permanente își schimbă machiajul cristalin. Aceste defecte reduc capacitatea cristalelor de a se deplasa în structura metalului, iar metalul devine mai rezistent la deformarea ulterioară.
Produsul metalic rezultat are o rezistență la întindere și o duritate îmbunătățite, dar o ductilitate mai mică (capacitatea de a schimba forma fără a pierde rezistența sau ruperea). Rularea la rece și desenul rece al oțelului îmbunătățesc, de asemenea, finisarea suprafeței.
Tipuri de lucru la rece
Principalele metode de prelucrare la rece pot fi clasificate în stoarcere sau rulare, îndoire, forfecare și desen. Vezi tabelul de mai jos pentru un rezumat al diferitelor metode pentru prelucrarea metalelor la rece.
stoarcerea |
Îndoire |
Forfecarea |
Desen |
Rulare |
Unghi |
Forfecarea |
Sârmă de bare și desen tub |
swaging |
rulou |
slitting |
Desen cu fire |
Forjarea la rece |
Formarea rolei |
blanking |
spinning |
Dimensionarea |
Desen |
Piercing |
Ștanțare |
Extrusion |
fălțuire |
intepare |
Stretch formarea |
nituirea |
bordurare |
perforante |
Desen de scoici |
Staking |
Indreptarea |
de crestat |
Calcat |
coining |
ronțăie |
Formarea ratei energetice mari |
|
peening |
Ras |
||
lustruirea |
firet |
||
Die hobbing |
A tăia calea |
||
Rularea firelor |
tăiere conjugate |
Cele mai frecvente metode de întărire a muncii
Cu atât de multe opțiuni pentru întărirea muncii, cum decid producătorii să le folosească? Depinde de utilizarea la care va fi pus metalul. Trei dintre cele mai frecvente tipuri de întărire a lucrărilor sunt laminarea la rece, îndoirea și desenarea.
Rularea la rece este cea mai obișnuită metodă de întărire a muncii. Aceasta implică trecerea metalului prin perechi de role pentru a reduce grosimea acestuia sau pentru a face grosimea uniformă. Pe măsură ce trece prin role și este comprimat, granulele metalice sunt deformate. Exemple de produse laminate la rece includ foi de oțel, benzi, bare și tije.
Îndoirea tablelor este un alt proces pentru prelucrarea la rece, care implică deformarea metalului peste o axă de lucru, creând astfel o modificare a geometriei metalului. În această metodă, forma se schimbă, dar volumul metalului rămâne constant.
Un exemplu al acestui proces de îndoire este pur și simplu îndoirea pieselor din oțel sau aluminiu pentru a satisface curbura dorită. Multe piese auto, de exemplu, trebuie să fie îndoite pentru a se potrivi dimensiunilor de fabricație.
Desenul presupune, în esență, tragerea metalului printr-o gaură mică sau matriță. Acest lucru reduce diametrul unei tije metalice sau a sârmei în timp ce crește lungimea produsului. Metalul brut este împins în matriță prin forța de compresie pentru a se asigura că recristalizarea are loc pe măsură ce metalul își schimbă forma. Produsele realizate prin acest proces includ bare de oțel și tije de aluminiu.