Varm smedning og kold smedning af aluminium

Grundlæggende om aluminiumssmedning - varmsmedning og koldsmedning

Aluminium og dets legeringer er blandt de mest populære ikke-jernholdige metaller med en andenplads i produktionen efter stål. Aluminium er det ottende mest udbredte grundstof i jordskorpen målt på vægt og er mere udbredt end alle andre ikke-jernholdige metaller tilsammen. Densiteten er kun en tredjedel af stålets (2,7 g/cm³ for aluminiumslegeringer og ca. 7,85 g/cm³ for stål). Denne lave massefylde gør aluminiumslegeringer ideelle til letvægtsapplikationer med god styrke, stivhed og høj udmattelseslevetid, hvilket gør dem ideelle til lastbærende elementer.

Aluminiumslegeringer er meget duktile og derfor velegnede til komplicerede designs og smedearbejde med snævre tolerancer. Smedeemner i aluminium har bedre egenskaber end smedeemner i stål med hensyn til korrosionsbestandighed, varmeledningsevne og ikke-magnetiske egenskaber. I mange henseender er de bedre end smedeemner af stål.

Smedeemner i aluminium har mange anvendelsesmuligheder på grund af deres egenskaber; de bruges i maskiner, luftfart, biler, jernbaner, skibe, byggeri, broer, kemikalier og kraftværker. Aluminium kan erstatte stålsmedeemner, og det kan reducere vægten af mekaniske produkter med 60%, samtidig med at styrken øges. Det har gjort det meget udbredt i luftfarts-, rumfarts- og forsvarsindustrien på grund af dets lette vægt og høje styrke. For eksempel indeholder flykonstruktioner smedet aluminium i størrelsesordenen 15% til 50%. Denne artikel vil diskutere smedeprocessen for aluminium og de mest almindelige smedeteknikker for aluminium som varm-, kold- og sænksmedning.

Karakteristika for smedbarhed af aluminiummetal

Med hensyn til smedbarhed er aluminiumslegeringer næsten de samme som kulstofstål og lavlegeret konstruktionsstål.

Variation i deformationsmodstand ved høje temperaturer

Aluminiumslegeringer udviser en bred vifte af deformationsmodstand (eller flydespænding) afhængigt af legeringstypen. Al-legeringer med lav til middel styrke i 6000-serien er mere modtagelige for deformation ved høje temperaturer. På den anden side er aluminiumslegeringer med høj styrke, især Aluminium i 7000-serien såsom Al-Zn-Mg-Cu-legeringer er blevet rapporteret at give højere modstandsdygtighed over for deformation ved høje temperaturer.

For eksempel har en hård aluminiumslegering en grænse for smedestyrke på 40 MPa ved 500 °C, mens aluminiumslegeringen 6061 har en grænse for smedestyrke på 20 MPa. Det betyder, at smededeformationsbelastningen for sidstnævnte er cirka halvdelen af førstnævnte.

Modstandsdygtighed over for deformation ved høje temperaturer og rumtemperaturer

Ved stuetemperatur har de fleste deformationsresistente aluminiumlegeringer mindre deformationsmodstand end kulstofstål. Men ved høje temperaturer kan deres evne til at modstå deformation være lavere, svare til eller endda være bedre end kulstofståls.

Følsomhed over for temperatur

Aluminiumslegeringer er meget følsomme over for temperaturændringer. Det skyldes, at når temperaturen falder, øges deres evne til at modstå deformation med en meget høj hastighed. Denne stigning i hårdhed er større end for kulstofstål. For kulstofstål og lavlegeret konstruktionsstål er styrkegrænsen 1,5 gange højere, hvis temperaturen reduceres med 100 °C. På den anden side kan et temperaturfald på 50 °C føre til en stigning på 50% til 300% i styrken af aluminiumslegeringer.

Smedemetoder til aluminiumsdele

Aluminium er en blød legering med lav densitet, som ofte bruges i kombination med andre metaller.  som kobber, magnesium, tin eller zink for at forbedre dens formbarhed, hårdhed og styrkeegenskaber. Aluminiumslegeringer er lette at smede, og derfor er 85% af aluminiumsdele smedet.

Smedede produkter er relativt stærkere end støbte aluminiumsprodukter, fordi de har to metallers egenskaber. Da aluminium har en lav smeltetemperatur og er billigere end smedede produkter. De mest almindeligt anvendte aluminiumslegeringer til smedning omfatter: Al 6061, 6063, 6082 og 7075. Disse legeringer bruges i tekniske dele og systemer, hvor korrosionsbeskyttelse og lav densitet er vigtig. Smedede aluminiumsdele anvendes i vid udstrækning i forskellige brancher som skibsbygning, indvendige og udvendige dele til biler, motorer, rumfart og andre industrielle produkter, hvor evnen til at modstå barske forhold som i marinefartøjer spiller en uundværlig rolle. .

Varm smedning af aluminium

Varmsmedning af aluminium indebærer savning og opvarmning af aluminiumstænger til høje temperaturer. Denne proces, der kaldes omkrystallisering, forfiner aluminiumets kornstruktur og forbedrer de smedede deles sejhed, duktilitet og flydespænding. Varmsmedning er også meget effektiv i sin brug af materiale, da den kun genererer lidt materialeskrot. Varmsmedning af aluminiumsdele kan udføres på vores fabrik for at imødekomme vores kunders nødvendige design og størrelser.

Aluminium Cgammel smedning

Koldsmedning af aluminium er særligt velegnet til aluminiumskomponenter, fordi aluminium er meget duktilt og let at manipulere. Denne teknik resulterer i meget nøjagtige dele, der kræver lidt eller ingen yderligere bearbejdning, og den er bedst egnet til fremstilling af symmetriske produkter. Koldsmedning er i de fleste tilfælde mere økonomisk end varmsmedning. Koldsmedeprocessen indebærer, at stangen bøjes til den ønskede form og derefter presses sammen mellem en matrice for at opnå den endelige form. Men på grund af aluminiums relativt bløde natur anbefales varmebehandling for at øge de smedede deles hårdhed. Disse egenskaber gør smedede aluminiumsdele vigtige i mange industrier og applikationer.

I denne proces er den øverste del af matricen fastgjort til hammeren, og den nederste del af matricen er fastgjort til ambolten. Det opvarmede aluminiumsemne placeres på ambolten inden for den nederste halvdel af matricen. Derefter tvinges emnet ind i matricens hulrum med en ensartet kraft, indtil det fylder hele hulrummet. På dette tidspunkt skubbes overskydende aluminium ud gennem åbningerne mellem de to matricehalvdele. Dette overskydende materiale, kaldet flash, opsamles og bruges derefter i produktionsprocessen igen.

Sænksmedning af aluminium

Sænksmedning er en smedemetode, hvor man placerer et aluminiumsemne mellem to halvdele af en matrice og bruger en hammer til at forme materialet, hvilket gør den ideel til produktion af aluminiumsdele i stor skala. Aluminiumslegeringer foretrækkes til sænksmedning på grund af deres lette vægt, og legeringerne i 6000- og 7000-serien er mest velegnede. Når emnet er smedet, skæres det overskydende materiale, som kaldes flash, af, og delene kan bearbejdes yderligere.

Det er kendt, at aluminium styrkes, hærdes og får forbedrede udmattelsesegenskaber ved sænksmedning. Denne kontrollerede deformationsproces gør det muligt at opnå høj nøjagtighed og ensartethed, hvilket gør det til en billig og affaldsfri proces, der kan bruges til at fremstille komplekse former.

Aluminiumslegeringens egenskaber er som følger:

Metaller som aluminium har en egenskab, der kaldes plasticitet, som er materialets evne til at afforme sig under store ydre kræfter. Aluminium har evnen til at bevare sin strukturelle stabilitet. Aluminiumslegeringers duktilitet definerer deres bearbejdelighed og de omstændigheder, hvorunder pressesmedning kan udføres.

Mens aluminiumslegeringer har en strømningshastighed på 50% i forhold til stål, er deres friktionskoefficient på formoverflader tre gange så høj. Dette fører til høj binding, lav bearbejdelighed og lav duktilitet under smedning.

Hvordan man smeder aluminium: En omfattende guide

Smedning af aluminium er en proces, hvor aluminium presses til forskellige designkonfigurationer ved hjælp af en smedepresse eller hammer. Denne proces hjælper med at replikere forskellige prototypedesignmønstre til industriel brug som f.eks. forsvar, bil og rumfart.

Trin 1: Forberedelse

For det første skal aluminiumsstykket være korrekt indkøbt, hvilket betyder, at det skal være rent, fri for urenheder og i de rigtige dimensioner til den påtænkte anvendelse.

Trin 2: Opvarmning

Varm emnet op til den rette temperatur før smedeprocessen. Dette trin gør aluminium mere bøjeligt end stål og dermed lettere at arbejde med end stål. Temperaturen afhænger af den pågældende type legering og formen på det endelige produkt, der skal fremstilles. Typisk smedes aluminiumslegeringer ved temperaturer fra 700 til 950 grader F, men nogle legeringer kan kræve op til 1100 grader F.

Trin 3: Smedning af aluminium

Når emnet har nået den ønskede temperatur, er det klar til at blive smedet. I et smedeværksted bruges en stor kraft til at forme aluminiummet ved hjælp af en smedepresse eller hammer. Smedningsprocessen involverer tre hovedtrin:Smedningsprocessen involverer tre hovedtrin:

• Oprejsning: Tryk på den ene ende af emnet for at forlænge det og gøre det tyndere.
• Udtrækning: Stangen strækkes derefter til den ønskede længde og form.
• Efterbehandling: Det hjælper med at genskabe den endelige form og trimme det unødvendige materiale af emnernes overflade.

Trin 4: Afkøling

Det smedede aluminium afkøles derefter gradvist ved omgivelsestemperatur. Afkøling ved en høj hastighed kan føre til dannelse af revner eller forvrængning, især i de store smedeemner.

Trin 5: Bearbejdning og overfladebehandling

Denne proces involverer brug af værktøjer som bor eller skæreværktøjer til at forme de smedede dele til den ønskede endelige form og størrelse. Det sidste trin i processen er at polere eller belægge materialet for at forbedre dets overfladefinish og sikre, at det ikke korroderer så let i fremtiden.

Smedning af aluminium er en almindelig proces, der involverer formning af metaller gennem anvendelse af kraft, og den bruges til at fremstille en lang række produkter, fra små dele til store strukturer.

Nyttige tips til smedning af aluminium

Overvej følgende tips for at sikre en vellykket smedning af aluminium:

1. Vælg den rigtige aluminiumslegering: Vælg den rette legering til dit produkt, da forskellige legeringer har forskellige smedetemperaturer og egenskaber.
2. Få styr på temperaturen: Sørg for, at aluminiumsstykket er inden for den rette temperatur for den pågældende legering ved at observere det ofte.
3. Brug det rigtige udstyr: Brug en smedepresse eller en hammer med den rigtige tonnage og slaglængde til det arbejde, der skal udføres.
4. Samarbejd med dygtige smedevirksomheder i aluminium: For dem, der er nye inden for aluminiumssmedning, anbefales det at henvende sig til en virksomhed, der har været i branchen i nogen tid, såsom Sincere Tech. De kan hjælpe dig med at vælge den rigtige legering, temperatur og udstyr samt give vejledning under hele smedeprocessen.

Fordele ved smedede aluminiumsdele

Smedede aluminiumsdele har mange fordele, bl.a.:Smedede aluminiumsdele har mange fordele, bl.a:

Styrke

Smedning af aluminium skaber dele, der er mere robuste end dem, der skabes gennem støbning og bearbejdning. Kornstrømmen i materialet tilpasser sig komponentens form under smedning, hvilket øger materialets styrke og dermed komponentens levetid. Smedet aluminium foretrækkes også i applikationer, hvor komponenterne udsættes for gentagne slagbelastninger, cyklisk belastning og andre stressende forhold.

Omkostninger

Smedning af aluminium er generelt mere økonomisk med hensyn til leveringstid, materialeomkostninger og andre produktionsovervejelser. Sammenlignet med trykstøbning af aluminium er smedning relativt billigere med hensyn til værktøj og har en højere produktionshastighed.

Mekaniske egenskaber

Metalformning ændrer mikrostrukturen i aluminiumslegeringer på en positiv måde og forbedrer deres mekaniske egenskaber. Denne proces forbedrer trækstyrke, flydespænding, sejhed og udmattelsesegenskaber.

Holdbarhed og pålidelighed

Andre aluminiumsformningsteknikker kan producere dele, der har porøsitet og hulrum i sig, hvilket kan kompromittere ydeevnen. Disse problemer løses ved smedning, da det indebærer anvendelse af trykkræfter, som forbedrer de smedede produkters ydeevne, styrke og pålidelighed.

Dimensionel præcision

Aluminium er en krympefri legering i smedning, da den opvarmes til sin omkrystalliseringstemperatur, uanset om den er lidt under eller over. Aluminiumsstykkerne forarbejdes i fast form, og dermed har slutprodukterne en høj grad af nøjagtighed med hensyn til dimension.

Bevarelse af ejendom

Smedningsprocessen ændrer ikke på nogen måde aluminiums fremragende egenskaber. Metallet bøjes, vrides og deformeres, og ingen af metallets positive egenskaber påvirkes.

Reduktion af materialeaffald

Nutidens produktionssektor fokuserer primært på at minimere affald for at spare omkostninger, og der udvikles nye teknikker, som ikke har nogen negativ indvirkning på miljøet. Under smedning af aluminium opstår der flammer under smedning i åben og lukket form, og det kan nemt udnyttes og genbruges efter endt cyklus. Derfor er affaldsproduktionen ret lav, man kan sige ubetydelig. Aluminium er blandt de mest genanvendte metaller i verden, og denne egenskab gør det ideelt til anvendelser, der kræver bæredygtige dele eller produkter, der kan klare sig i barske miljøer. .

Produktion af store mængder

Smedning af aluminium er en krævende metode til metalbearbejdning, der kan skabe tusindvis af indviklede, detaljerede komponenter på minimal tid. Processen tager normalt kortere tid fra design til færdiggørelse af produktet, og det kan være så lidt som to måneder. Smedning af aluminium er en proces, der producerer en stor mængde aluminiumsprodukter, men den har minimal skrotproduktion.

De vigtigste pointer

Aluminium Smedning er blevet en tilpasningsdygtig og en af de mest effektive og udbredte fremstillingsmetoder i forskellige brancher. Hvis man følger trinene og tipsene i denne vejledning, vil det resultere i vellykket smedning af aluminium og produktion af kvalitetsprodukter, der opfylder kundernes krav. Det anbefales at vælge den rigtige aluminiumslegering, kontrollere temperaturen, bruge de rigtige værktøjer og arbejde sammen med et erfarent smedefirma. Det er derfor muligt at fremstille aluminiumsprodukter, der opfylder de højeste standarder for kvalitet og ydeevne, ved at bruge de rigtige metoder til forvarmning, smedning, afkøling og efterbehandling.

Hjem    Løsning   Støtte    Links    Karriere    Blog    Sitemap

Ophavsret © 2011-2014 GC Præcisionsform alle rettigheder forbeholdes