Grunnleggende om smiing av aluminium - varmsmiing og kaldsmiing

Aluminium og aluminiumslegeringer er blant de mest populære ikke-jernholdige metallene, og kommer på andreplass i produksjonen etter stål. Aluminium er det åttende mest utbredte grunnstoffet i jordskorpen målt i vekt, og det er mer utbredt enn alle andre ikke-jernholdige metaller til sammen. Tettheten er bare en tredjedel av stålets (2,7 g/cm³ for aluminiumslegeringer og ca. 7,85 g/cm³ for stål). Denne lave tettheten gjør aluminiumslegeringer ideelle for lettvektsapplikasjoner, med god styrke, stivhet og høy utmattingslevetid, noe som gjør dem ideelle for lastbærende elementer.

Aluminiumslegeringer er svært duktile og egner seg derfor godt til kompliserte konstruksjoner og smiing med små toleranser. Aluminiumsmidde emner har bedre egenskaper enn stålsmidde emner når det gjelder korrosjonsbestandighet, varmeledningsevne og ikke-magnetiske egenskaper. På mange områder er de bedre enn smidde stålprodukter.

Aluminiumsmidde emner har mange bruksområder på grunn av sine egenskaper; de brukes i maskiner, luftfart, biler, jernbaner, skip, bygg og anlegg, broer, kjemikalier og kraftverk. Aluminium kan erstatte smidde ståldeler, og dette kan redusere vekten på mekaniske produkter med 60% samtidig som det øker styrken. Dette har gjort det mye brukt i luftfarts-, romfarts- og forsvarsindustrien på grunn av den lave vekten og den høye styrken. For eksempel inneholder strukturer av fly aluminiumsmiing i området 15% til 50%. Denne artikkelen vil diskutere aluminiumsmedeprosessen og de vanligste smiingsteknikkene for aluminium som varm, kald og slippsmiing.

Smedbarhetsegenskaper for aluminiummetall

Når det gjelder smidbarhet, er aluminiumlegeringer nesten de samme som karbonstål og lavlegert konstruksjonsstål.

Variasjon i deformasjonsmotstand ved høye temperaturer

Aluminiumslegeringer har et bredt spekter av deformasjonsmotstand (eller flytspenning) avhengig av legeringstype. Al-legeringer med lav til middels styrke i 6000-serien er mer utsatt for deformasjon ved høye temperaturer. På den annen side er aluminiumslegeringer med høy styrke, spesielt Aluminium i 7000-serien som Al-Zn-Mg-Cu-legeringer, har vist seg å gi høyere motstand mot deformasjon ved høye temperaturer.

For eksempel har en hard aluminiumslegering en grense for smidestyrke på 40 MPa ved 500 °C, mens aluminiumslegeringen 6061 har en grense for smidestyrke på 20 MPa. Det betyr at smiddeformasjonsbelastningen for sistnevnte legering er omtrent halvparten så stor som for førstnevnte.

Motstand mot deformasjon ved høye temperaturer og romtemperaturer

Ved romtemperatur har de fleste deformasjonsbestandige aluminiumlegeringer mindre deformasjonsmotstand enn karbonstål. Men ved høye temperaturer kan deformasjonsmotstanden være lavere, lik eller til og med bedre enn for karbonstål.

Følsomhet for temperatur

Aluminiumslegeringer er svært følsomme for temperaturendringer. Dette skyldes at deres evne til å motstå deformasjon øker svært raskt når temperaturen synker. Denne økningen i hardhet er større enn for karbonstål. For karbonstål og lavlegert konstruksjonsstål er styrkegrensen 1,5 ganger høyere hvis temperaturen reduseres med 100 °C. På den annen side kan et temperaturfall på 50 °C føre til en økning i styrken til aluminiumlegeringer på 50% til 300%.

Metoder for smiing av aluminiumsdeler

Aluminium er en myk legering med lav tetthet som ofte brukes i kombinasjon med andre metaller  som kobber, magnesium, tinn eller sink for å forbedre formbarheten, hardheten og styrkeegenskapene. Aluminiumslegeringer er lett å smi, og 85% av aluminiumsdelene er derfor smidde.

Smidde produkter er relativt sterkere enn støpte aluminiumsprodukter fordi de har egenskapene til to metaller. Siden aluminium har en lav smeltetemperatur og er rimeligere enn smidde produkter. De mest brukte aluminiumslegeringene for smiing inkluderer; Al 6061, 6063, 6082 og 7075. Disse legeringene brukes i tekniske deler og systemer der korrosjonsbeskyttelse og lav tetthet er viktig. Smidde aluminiumsdeler finner sin omfattende bruk i forskjellige bransjer som skipsbygging, bilinteriør og utvendige deler, motorer, romfart og andre industrielle produkter der evnen til å motstå tøffe forhold som i marine skip spiller en uunnværlig rolle. .

Varm smiing av aluminium

Varmsmiing av aluminium innebærer saging og oppvarming av aluminiumsstenger til høye temperaturer. Denne prosessen, som kalles omkrystallisering, foredler kornstrukturen i aluminiumet og forbedrer de smidde delenes seighet, duktilitet og flytegrense. Varmsmiing er også svært effektivt når det gjelder materialbruk, siden det genererer lite materialavfall. Varmsmiing av aluminiumsdeler kan gjøres i fabrikken vår for å oppfylle kundenes krav til design og størrelse.

Aluminium Cgammel smiing

Kaldsmiing av aluminium er spesielt godt egnet for aluminiumkomponenter fordi aluminium er svært formbart og lett å bearbeide. Denne teknikken resulterer i svært nøyaktige deler som krever lite eller ingen videre bearbeiding, og den egner seg best til å lage symmetriske produkter. Kaldsmiing er i de fleste tilfeller mer økonomisk enn varmsmiing. Ved kaldsmiing bøyes stangmaterialet til ønsket form, og deretter presses det sammen mellom et verktøy for å oppnå den endelige formen. På grunn av aluminiums relativt myke natur anbefales imidlertid varmebehandling for å øke hardheten til de smidde delene. Disse egenskapene gjør at smidde aluminiumsdeler er viktige i mange bransjer og bruksområder.

I denne prosessen er den øvre delen av matrisen festet til hammeren, og den nedre delen av matrisen er festet til ambolten. Det oppvarmede arbeidsstykket i aluminium plasseres på ambolten innenfor den nedre halvdelen av matrisen. Deretter presses arbeidsstykket inn i matrisens hulrom med en jevn kraft til det opptar hele hulrommet. På dette stadiet kastes overflødig aluminium ut gjennom åpningene mellom de to halvdelene av matrisen. Dette overskytende materialet, kalt flash, samles opp og brukes deretter i produksjonsprosessen igjen.

Slippsmiing av aluminium

Slippsmiing er en smiemetode som innebærer at man plasserer et arbeidsemne av aluminium mellom to halvdeler av en matrise og bruker en hammer til å forme materialet, noe som gjør den ideell for produksjon av aluminiumsdeler i stor skala. Aluminiumslegeringer foretrekkes til fallsmiing på grunn av den lave vekten, og legeringene i 6000- og 7000-serien er best egnet. Etter at arbeidsstykket er smidd, blir overflødig materiale, som kalles flash, trimmet av, og delene kan bearbeides videre.

Det er kjent at aluminium kan styrkes, herdes og få bedre utmattingsegenskaper ved hjelp av fallsmiing. Denne kontrollerte deformasjonsprosessen gjør det mulig å oppnå høy nøyaktighet og ensartethet, noe som gjør det til en billig og avfallsfri prosess som kan brukes til å produsere komplekse former.

Aluminiumslegeringens egenskaper er som følger:

Metaller som aluminium har en egenskap som kalles plastisitet, som er materialets evne til å deformeres under store ytre krefter. Aluminium har evnen til å opprettholde sin strukturelle stabilitet. Aluminiumslegeringers duktilitet definerer deres bearbeidbarhet og omstendighetene under hvilke presssmiing kan utføres.

Selv om aluminiumslegeringer har en flytehastighet på 50% som stål, er friksjonskoeffisienten på formoverflater tre ganger så høy. Dette fører til høy binding, lav bearbeidbarhet og lav duktilitet under smiing.

Hvordan smi aluminium: En omfattende guide

Smiing av aluminium er en prosess der aluminium presses til ulike designkonfigurasjoner ved hjelp av en smiepresse eller hammer. Denne prosessen bidrar til å gjenskape ulike prototypdesignmønstre for industriell bruk, for eksempel innen forsvar, bil- og romfart.

Trinn 1: Forberedelse

For det første må aluminiumsemnet være riktig anskaffet, noe som betyr at det skal være rent, fritt for urenheter og i de riktige dimensjonene for den tiltenkte bruken.

Trinn 2: Oppvarming

Varm opp emnet til riktig temperatur før smiingsprosessen. Dette trinnet gjør aluminiumet mer bøyelig enn stål, og dermed lettere å bearbeide enn stål. Temperaturen avhenger av den aktuelle legeringstypen og formen på det endelige produktet som skal produseres. Vanligvis smis aluminiumlegeringer ved temperaturer fra 700 til 950 grader F, men noen legeringer kan kreve opp til 1100 grader F.

Trinn 3: Smiing av aluminium

Når emnet har nådd ønsket temperatur, er det klart for smiing. I et smieverksted brukes en stor kraft til å forme aluminiumet ved hjelp av en smiepresse eller hammer. Smiingsprosessen består av tre hovedtrinn:Smiingsprosessen består av tre hovedtrinn:

• Upsetting: Trykk på den ene enden av emnet for å forlenge det og gjøre det tynnere.
• Uttrekking: Stangen strekkes deretter til ønsket lengde og form.
• Etterbehandling: Det bidrar til å gjenskape den endelige formen og trimme bort unødvendig materiale fra overflaten på delene.

Trinn 4: Kjøling

Det smidde aluminiumet kjøles deretter gradvis ned til omgivelsestemperatur. Avkjøling med høy hastighet kan føre til sprekkdannelse eller forvrengning, spesielt i store smiede emner.

Trinn 5: Maskinering og overflatebehandling

I denne prosessen brukes verktøy som bor eller skjæreverktøy for å forme de smidde delene til ønsket endelig form og størrelse. Det siste trinnet i prosessen er å polere eller overflatebehandle materialet for å forbedre overflatefinishen og sikre at det ikke korroderer så lett i fremtiden.

Smiing av aluminium er en vanlig prosess som innebærer å forme metaller ved hjelp av kraft, og den brukes til å produsere et bredt spekter av produkter, fra små deler til store konstruksjoner.

Nyttige tips for smiing av aluminium

Ta hensyn til følgende tips for å sikre vellykket smiing av aluminium:

1. Velg riktig aluminiumslegering: Velg riktig legering for ditt produkt, siden ulike legeringer har forskjellige smietemperaturer og egenskaper.
2. Håndter temperaturen: Sørg for at aluminiumsblokken holder seg innenfor riktig temperatur for den aktuelle legeringen ved å observere den ofte.
3. Bruk riktig utstyr: Bruk en smiepresse eller en hammer med riktig tonnasje og slaglengde for den jobben som skal gjøres.
4. Samarbeid med dyktige aluminiumsmideselskaper: For de som er nye innen aluminiumsmiing, anbefales det å henvende seg til et selskap som har vært i bransjen en stund, for eksempel Sincere Tech. De kan hjelpe deg med å velge riktig legering, temperatur og utstyr, samt gi deg veiledning gjennom hele smieprosessen.

Fordeler med smidde aluminiumsdeler

Smidde aluminiumsdeler har mange fordeler, blant annet:Smidde aluminiumsdeler har mange fordeler, blant annet

Styrke

Smiing av aluminium skaper deler som er mer robuste enn de som skapes gjennom støping og maskinering. Kornflyten i materialet tilpasser seg komponentens form under smiing, noe som øker materialets styrke og dermed komponentens levetid. Smidd aluminium er også å foretrekke i bruksområder der komponentene utsettes for gjentatte støtbelastninger, syklisk belastning og andre stressende forhold.

Kostnader

Smiing av aluminium er generelt mer økonomisk når det gjelder ledetid, materialkostnader og andre produksjonshensyn. Sammenlignet med støping av aluminium er smiing relativt billigere når det gjelder verktøy og har en høyere produksjonshastighet.

Mekaniske egenskaper

Metallforming endrer mikrostrukturen i aluminiumlegeringer på en positiv måte og forbedrer de mekaniske egenskapene. Denne prosessen forbedrer strekkfasthet, flytegrense, seighet og utmattingsegenskaper.

Holdbarhet og pålitelighet

Andre aluminiumsformingsteknikker kan produsere deler som har porøsitet og hulrom i seg, noe som kan svekke ytelsen. Disse problemene løses ved smiing, siden smiing innebærer bruk av trykkrefter som forbedrer ytelsen, styrken og påliteligheten til de smidde produktene.

Dimensjonell presisjon

Aluminium er en krympefri legering i smiing siden den varmes opp til omkrystalliseringstemperaturen, enten den er litt under eller over. Aluminiumsbarrene bearbeides i fast form, og sluttproduktene har dermed en høy grad av nøyaktighet når det gjelder dimensjon.

Bevaring av eiendom

Smiingsprosessen endrer ikke på noen måte aluminiumets utmerkede egenskaper. Metallet bøyes, vris og deformeres, og ingen av metallets positive egenskaper påvirkes.

Reduksjon av materialavfall

Dagens produksjonssektor fokuserer hovedsakelig på å minimere avfall for å spare kostnader, og det gjøres innovasjoner for å gå med teknikker uten negativ innvirkning på miljøet. Under smiing av aluminium oppstår det blitz under smiing i åpne og lukkede former, og det kan enkelt utnyttes og resirkuleres etter at syklusen er fullført. Derfor er avfallsmengden ganske lav, du kan si ubetydelig. Aluminium er blant de mest resirkulerte metallene i verden, og denne egenskapen gjør det ideelt for bruksområder som krever bærekraftige deler eller produkter som kan pryde tøffe miljøer. .

Produksjon av store volumer

Smiing av aluminium er en krevende metode for metallbearbeiding som kan skape tusenvis av intrikate, detaljerte komponenter på minimal tid. Prosessen tar vanligvis kortere tid fra transformering av design til ferdigstillelse av produktet kan være så lite som to måneder. Smiing av aluminium er en prosess som produserer en stor mengde aluminiumsprodukter, men den har minimal skrapproduksjon.

Viktige læringspunkter

Aluminium smiing har blitt en tilpasningsdyktig og en av de mest effektive og mest brukte produksjonsmetodene i forskjellige bransjer. Hvis du følger trinnene og tipsene i denne veiledningen, vil du lykkes med smiing av aluminium og produsere kvalitetsprodukter som oppfyller kundenes krav. Det anbefales å velge riktig aluminiumslegering, kontrollere temperaturen, bruke riktige verktøy og samarbeide med et erfarent smiefirma. Det er derfor mulig å produsere aluminiumsprodukter som oppfyller de høyeste kvalitets- og ytelsesstandarder ved å bruke de riktige metodene for forvarming, smiing, kjøling og etterbehandling.

Hjem    Løsning   Støtte    Lenker    Karriere    Blogg    Sitemap

Opphavsrett © 2011-2014 GC Precision Mold alle rettigheter forbeholdt