Základy kování hliníku - kování za tepla a za studena

Hliník a jeho slitiny patří k nejoblíbenějším neželezným kovům, ve výrobě zaujímají druhé místo za ocelí. Hliník je osmým hmotnostně nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře a je ho více než všech ostatních neželezných kovů dohromady. Je pouze třetinový ve srovnání s ocelí (2,7 g/cm³ u slitin hliníku a přibližně 7,85 g/cm³ u oceli). Díky této nízké hustotě jsou hliníkové slitiny ideální pro lehké aplikace, mají dobrou pevnost, tuhost a vysokou únavovou životnost, což je předurčuje pro nosné prvky.

Hliníkové slitiny jsou vysoce tvárné, a proto jsou vhodné pro složité konstrukce a výkovky s malou tolerancí. Hliníkové výkovky mají lepší vlastnosti než ocelové výkovky, pokud jde o odolnost proti korozi, tepelnou vodivost a nemagnetické vlastnosti. V mnoha ohledech jsou lepší než ocelové výkovky.

Hliníkové výkovky mají díky svým vlastnostem mnohostranné využití; používají se ve strojírenství, letectví, automobilovém průmyslu, na železnici, na lodích, ve stavebnictví, na mostech, v chemickém průmyslu a v elektrárnách. Hliník lze nahradit ocelovými výkovky, čímž lze snížit hmotnost strojírenských výrobků 60% a zároveň zvýšit jejich pevnost. Díky tomu se hojně používá v letectví, leteckém a obranném průmyslu, a to díky své nízké hmotnosti a vysoké pevnosti. Například konstrukce letadel obsahují hliníkové výkovky v rozsahu 15% až 50%. Tento článek pojednává o procesu kování hliníku a nejčastějších technikách kování hliníku, jako je kování za tepla, za studena a zápustkové kování.

Charakteristiky kujnosti hliníkového kovu

Z hlediska kujnosti jsou hliníkové slitiny téměř stejné jako uhlíková ocel a nízkolegovaná konstrukční ocel.

Změny deformační odolnosti při vysokých teplotách

Hliníkové slitiny vykazují široký rozsah deformační odolnosti (nebo napětí při toku) v závislosti na typu slitiny. Slitiny hliníku s nízkou až střední pevností řady 6000 jsou náchylnější k deformaci při zvýšených teplotách. Na druhou stranu vysokopevnostní hliníkové slitiny, zvláště pak slitiny řady Hliník řady 7000 jako jsou slitiny Al-Zn-Mg-Cu, které vykazují vyšší odolnost proti deformaci při vysokých teplotách.

Například tvrdá hliníková slitina má mezní pevnost v kování 40 MPa při 500 °C, zatímco hliníková slitina 6061 má mezní pevnost v kování 20 MPa. To znamená, že deformační zatížení při kování je u druhé z nich přibližně poloviční než u první.

Odolnost proti deformaci při vysokých a pokojových teplotách

Většina deformačně odolných hliníkových slitin má při pokojové teplotě menší deformační odolnost než uhlíková ocel. Při vysokých teplotách však může být jejich schopnost odolávat deformaci nižší, podobná nebo dokonce lepší než u uhlíkové oceli.

Citlivost na teplotu

Slitiny hliníku jsou velmi citlivé na změny teploty. Je to proto, že s klesající teplotou se velmi rychle zvyšuje jejich schopnost odolávat deformaci. Tento nárůst tvrdosti je větší než u uhlíkové oceli. U uhlíkové oceli a nízkolegované konstrukční oceli je mez pevnosti 1. 5krát vyšší, pokud se teplota sníží o 100 °C. Na druhé straně pokles teploty o 50 °C může vést ke zvýšení pevnosti hliníkových slitin o 50% až 300%.

Metody kování hliníkových dílů

Hliník je měkká slitina s nízkou hustotou, která se často používá v kombinaci s jinými kovy.  jako je měď, hořčík, cín nebo zinek, aby se zvýšila jeho tvarovatelnost, tvrdost a zpevňovací schopnosti. Slitiny hliníku jsou snadno kujné, a proto se 85% hliníkových dílů kuje.

Kované výrobky jsou relativně pevnější než hliníkové odlitky, protože mají vlastnosti dvou kovů. Protože hliník má nízkou teplotu tání a je levnější než kované výrobky. Mezi nejčastěji používané hliníkové slitiny pro kování patří: Al 6061, 6063, 6082 a 7075. Tyto slitiny se používají v technických dílech a systémech, kde je důležitá ochrana proti korozi a nízká hustota. Kované hliníkové díly nacházejí široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích, jako je stavba lodí, interiérové a exteriérové díly automobilů, motory, letecký průmysl a další výrobní průmyslové produkty, kde hraje nezastupitelnou roli schopnost odolávat drsným podmínkám, jako například v námořních lodích. .

Hliníkové kování za tepla

Kování hliníku za tepla z hliníku zahrnuje řezání a zahřívání hliníkových tyčí na vysoké teploty. Tento proces, nazývaný rekrystalizace, zjemňuje strukturu zrn hliníku a zlepšuje houževnatost, tažnost a mez kluzu výkovků. Kování za tepla je také vysoce efektivní z hlediska využití materiálu, protože při něm vzniká jen malý odpad materiálu. Kování hliníkových dílů za tepla lze v naší továrně provádět podle požadovaných vzorů a rozměrů našich zákazníků.

Hliník Cstaré kování

Kování hliníku za studena je vhodné zejména pro hliníkové součásti, protože hliník je velmi tvárný a snadno se s ním manipuluje. Výsledkem této techniky jsou velmi přesné díly, které nevyžadují žádné nebo jen minimální další obrábění a jsou nejvhodnější pro výrobu symetrických výrobků. Kování za studena je ve většině případů ekonomičtější než kování za tepla. Proces kování za studena zahrnuje ohýbání tyčového materiálu do požadovaného tvaru a jeho následné stlačení mezi zápustkou, čímž se dosáhne konečného tvaru. Vzhledem k relativně měkké povaze hliníku se však doporučuje tepelné zpracování, aby se zvýšila tvrdost kovaných dílů. Díky těmto vlastnostem jsou hliníkové výkovky nezbytné v mnoha průmyslových odvětvích a aplikacích.

Při tomto procesu je horní část zápustky připevněna ke kladivu a spodní část zápustky je připevněna ke kovadlině. Zahřátý hliníkový obrobek se umístí na kovadlinu v dolní polovině zápustky. Následně je obrobek vtlačován do dutiny zápustky rovnoměrnou silou, dokud zcela nezaplní dutinu zápustky. V této fázi je přebytečný hliník vyhozen otvory mezi oběma polovinami zápustky. Tento přebytečný materiál, nazývaný otřep, se shromáždí a poté se znovu použije ve výrobním procesu.

Hliníkové kování

Zápustkové kování je metoda kování, při níž se hliníkový obrobek umístí mezi dvě poloviny zápustky a pomocí kladiva se materiál vytvaruje, což je ideální pro velkosériovou výrobu hliníkových dílů. Hliníkové slitiny se pro zápustkové kování upřednostňují kvůli své nízké hmotnosti a nejvhodnější jsou slitiny řady 6000 a 7000. Po vykování obrobku se přebytečný materiál, který se nazývá otřep, odřízne a díly se mohou dále zpracovávat.

Je známo, že hliník je procesem zápustkového kování zpevněn, zpevněn a má lepší únavové vlastnosti. Tento proces řízené deformace umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti a rovnoměrnosti, což z něj činí levný a bezodpadový proces, který lze použít k výrobě složitých tvarů.

Vlastnosti hliníkové slitiny jsou následující:

Kovy, jako je hliník, mají vlastnost známou jako plasticita, což je schopnost materiálu měnit tvar působením velkých vnějších sil. Hliník má tuto schopnost a zachovává si strukturální stabilitu. Plastičnost hliníkových slitin určuje jejich zpracovatelnost a okolnosti, za nichž lze provádět zápustkové kování.

Zatímco hliníkové slitiny vykazují rychlost toku 50% jako ocel, jejich koeficient tření na povrchu formy je třikrát vyšší. To vede k vysoké vaznosti, nízké zpracovatelnosti a nízké tažnosti při kovacích operacích.

Jak kovat hliník: Jak na hliník: Komplexní průvodce

Kování hliníku je proces lisování hliníku do různých konstrukčních konfigurací pomocí kovacího lisu nebo kladiva. Tento proces pomáhá replikovat různé prototypové konstrukční vzory pro průmyslové použití, jako je obrana, automobilový a letecký průmysl.

Krok 1: Příprava

Za prvé, hliníkový polotovar by měl být správně získán, což znamená, že by měl být čistý, bez jakýchkoli nečistot a ve správných rozměrech pro zamýšlené použití.

Krok 2: Ohřev

Před kováním zahřejte polotovar na správnou teplotu. Díky tomuto kroku je hliník poddajnější než ocel, a proto se s ním lépe pracuje než s ocelí. Teplota závisí na konkrétním typu slitiny a tvaru konečného výrobku, který má být vyroben. Obvykle se hliníkové slitiny kují při teplotách od 700 do 950 °C, ale některé slitiny mohou vyžadovat až 1100 °C.

Krok 3: Kování hliníku

Když polotovar dosáhne požadované teploty, je připraven ke kování. V kovárně se k tvarování hliníku používá velká síla pomocí kovacího lisu nebo kladiva. Proces kování zahrnuje tři hlavní kroky: Proces kování zahrnuje tři hlavní kroky:

• Znepokojující: Tlakem na jeden konec polotovaru jej prodloužíte a ztenčíte.
• Vytažení: Poté se polotovar natáhne na požadovanou délku a tvar tyče.
• Dokončovací práce: Pomáhá kopírovat konečný tvar a odstraňovat nepotřebný materiál z povrchu dílů.

Krok 4: Chlazení

Kovaný hliník se pak postupně ochlazuje při okolní teplotě. Kalení vysokou rychlostí může vést ke vzniku trhlin nebo deformaci, zejména u velkých výkovků.

Krok 5: Obrábění a povrchová úprava

Při tomto procesu se používají nástroje, jako jsou vrtáky nebo řezné nástroje, k vytvarování kovaných dílů do požadovaného konečného tvaru a velikosti. Posledním krokem procesu je leštění nebo potahování materiálu, aby se zlepšila jeho povrchová úprava a zajistilo se, že v budoucnu nebude snadno korodovat.

Kování hliníku je běžný proces, který zahrnuje tvarování kovů působením síly a používá se k výrobě široké škály výrobků, od malých dílů až po velké konstrukce.

Užitečné tipy pro kování hliníku

Pro úspěšné kování hliníku zvažte následující tipy:

1. Vyberte správnou hliníkovou slitinu: Vyberte vhodnou slitinu pro svůj výrobek, protože různé slitiny mají různé kovací teploty a vlastnosti.
2. Řízení teploty: Častým sledováním se ujistěte, že teplota hliníkového polotovaru odpovídá teplotě dané slitiny.
3. Používejte správné vybavení: Použijte kovací lis nebo kladivo se správnou tonáží a zdvihem pro danou práci.
4. Spolupracujte s kvalifikovanými kovárnami hliníku: Pro ty, kteří s kováním hliníku začínají, je vhodné obrátit se na společnost, která v tomto oboru již nějakou dobu působí, jako je například Sincere Tech. Ta vám pomůže vybrat správnou slitinu, teplotu a zařízení a poskytne vám poradenství v průběhu celého procesu kování.

Výhody kovaných hliníkových dílů

Kované hliníkové díly mají řadu výhod, včetně:Kované hliníkové díly mají řadu výhod, včetně:

Síla

Kováním hliníku vznikají díly, které jsou robustnější než díly vytvořené odléváním a obráběním. Zrnitost materiálu se při kování přizpůsobuje tvaru součásti, což zvyšuje pevnost materiálu, a tím i životnost součásti. Kovaný hliník je také upřednostňován v aplikacích, kde jsou součásti vystaveny opakovanému nárazovému zatížení, cyklickému zatížení a dalším stresovým podmínkám.

Náklady

Hliníkové kování je obecně ekonomičtější z hlediska dodací lhůty, nákladů na materiál a dalších výrobních aspektů. V porovnání s hliníkovým tlakovým litím je kování relativně levnější z hlediska nástrojů a má vyšší výrobní rychlost.

Mechanické vlastnosti

Tváření kovů pozitivně mění mikrostrukturu hliníkových slitin a zlepšuje jejich mechanické vlastnosti. Tento proces zvyšuje pevnost v tahu, mez kluzu, houževnatost a únavové vlastnosti.

Trvanlivost a spolehlivost

Při jiných technikách tváření hliníku mohou vznikat díly s pórovitostí a dutinami, což může zhoršit jejich výkon. Tyto problémy se řeší při kování, protože při něm dochází k působení tlakových sil, což zlepšuje výkon, pevnost a spolehlivost kovaných výrobků.

Rozměrová přesnost

Hliník je slitina, která se při kování nesmršťuje, protože se zahřívá na teplotu rekrystalizace, ať už je mírně nižší nebo vyšší. Hliníkové předvalky se zpracovávají v pevné formě, a proto mají konečné výrobky vysoký stupeň přesnosti, pokud jde o rozměry.

Uchovávání majetku

Proces kování nijak nemění vynikající vlastnosti hliníku. Kov se ohýbá, kroutí a deformuje a žádné z jeho pozitivních vlastností nejsou ovlivněny.

Snížení materiálového odpadu

Dnešní výrobní odvětví se zaměřuje především na minimalizaci odpadu, aby se ušetřily náklady, a zavádí se inovace, které využívají techniky bez negativních dopadů na životní prostředí. Při kování hliníku dochází během otevřeného a uzavřeného zápustkového kování k otřepům , které lze po dokončení cyklu snadno využít a recyklovat. Proto je produkce odpadního materiálu poměrně nízká, dá se říci zanedbatelná. Hliník patří mezi nejvíce recyklované kovy na světě a díky této vlastnosti je ideální pro aplikace vyžadující udržitelné díly nebo výrobky, které mohou zdobit drsné prostředí. .

Velkoobjemová výroba

Kování hliníku je náročný způsob obrábění kovů, který umožňuje vytvořit 1000 složitých detailních součástí v minimálním čase. Proces obvykle trvá kratší dobu od transformace návrhu až po dokončení výrobku, což mohou být pouhé dva měsíce. Kování hliníku je proces, při kterém vzniká velké množství hliníkových výrobků, ale má minimální produkci šrotu.

Klíčové poznatky

Hliník kování se stala přizpůsobivou a jednou z nejefektivnějších a nejpoužívanějších výrobních metod v různých průmyslových odvětvích. Dodržování kroků a tipů uvedených v této příručce povede k úspěšnému kování hliníku a výrobě kvalitních výrobků, které splňují požadavky zákazníků. Doporučuje se zvolit správnou hliníkovou slitinu, kontrolovat teplotu, používat správné nástroje a spolupracovat se zkušenou kovářskou firmou. Pomocí správných metod předehřevu, kování, chlazení a dokončování je tedy možné vyrábět hliníkové výrobky, které splňují nejvyšší standardy kvality a výkonnosti.

Home    Řešení   Podpora    Odkazy    Kariéra    Blog    Mapa stránek

Copyright © 2011-2014 GC Precision Mold všechna práva vyhrazena