Grunderna i aluminiumsmide - varmsmide och kallsmide

Aluminium och dess legeringar är bland de mest populära icke-järnmetallerna och ligger på andra plats i produktionen efter stål. Aluminium är det åttonde vanligaste grundämnet i jordskorpan räknat i vikt och är vanligare än alla andra icke-järnmetaller tillsammans. Densiteten är bara en tredjedel av stålets (2,7 g/cm³ för aluminiumlegeringar och cirka 7,85 g/cm³ för stål). Denna låga densitet gör aluminiumlegeringar idealiska för lättviktstillämpningar, med god hållfasthet, styvhet och hög utmattningslivslängd, vilket gör dem idealiska för lastbärande delar.

Aluminiumlegeringar är mycket duktila och lämpar sig därför för komplicerade konstruktioner och smide med snäva toleranser. Aluminiumsmide har bättre egenskaper än stålsmide när det gäller korrosionsbeständighet, värmeledningsförmåga och icke-magnetiska egenskaper. I många avseenden är de överlägsna stålsmide.

Aluminiumsmide har många användningsområden på grund av sina egenskaper; de används i maskiner, flyg, bilar, järnvägar, fartyg, konstruktion, broar, kemikalier och kraftverk. Aluminium kan ersätta stålsmide och detta kan minska vikten på mekaniska produkter med 60% samtidigt som hållfastheten ökar. Detta har gjort att det används i stor utsträckning inom flyg-, rymd- och försvarsindustrin på grund av dess lätta vikt och höga hållfasthet. Till exempel innehåller strukturer av flygplan aluminiumsmide i intervallet 15% till 50%. Den här artikeln kommer att diskutera aluminiumsmidesprocessen och de vanligaste smidesteknikerna för aluminium som varm, kall och droppsmide.

Smidbarhetsegenskaper hos aluminiummetall

När det gäller smidbarhet är aluminiumlegeringar nästan samma sak som kolstål och låglegerat konstruktionsstål.

Variation i deformationsmotstånd vid höga temperaturer

Aluminiumlegeringar uppvisar ett brett spektrum av deformationsmotstånd (eller flödesspänning) beroende på typ av legering. Låg- till medelhållfasta Al-legeringar i 6000-serien är mer känsliga för deformation vid förhöjda temperaturer. Å andra sidan är höghållfasta aluminiumlegeringar, särskilt Aluminium i 7000-serien såsom Al-Zn-Mg-Cu-legeringar har rapporterats erbjuda högre motståndskraft mot deformation vid höga temperaturer.

Till exempel har en hård aluminiumlegering en smidningshållfasthetsgräns på 40 MPa vid 500°C medan aluminiumlegeringen 6061 har en smidningshållfasthetsgräns på 20 MPa. Detta innebär att deformationsbelastningen vid smidning för den senare är ungefär hälften så stor som för den förra.

Motståndskraft mot deformation vid höga temperaturer och rumstemperaturer

Vid rumstemperatur erbjuder de flesta deformationsbeständiga aluminiumlegeringar mindre deformationsbeständighet än kolstål. Men vid höga temperaturer kan deras förmåga att motstå deformation vara lägre, liknande eller till och med bättre än kolstålets.

Känslighet för temperatur

Aluminiumlegeringar är mycket känsliga för temperaturförändringar. Detta beror på att när temperaturen sjunker ökar deras förmåga att motstå deformation i mycket hög takt. Denna ökning av hårdheten är mer än för kolstål. För kolstål och låglegerat konstruktionsstål är hållfasthetsgränsen 1,5 gånger högre om temperaturen sänks med 100°C. Å andra sidan kan en temperatursänkning på 50°C leda till en ökning av hållfastheten hos aluminiumlegeringar med 50% till 300%.

Smidesmetoder för aluminiumdelar

Aluminium är en mjuk legering med låg densitet som ofta används i kombinationer med andra metaller  som koppar, magnesium, tenn eller zink för att förbättra dess formbarhet, hårdhet och förstärkningsförmåga. Aluminiumlegeringar är lätta att smida och därför är 85% av aluminiumdelarna smidda.

Smidda produkter är relativt starkare än gjutna aluminiumprodukter eftersom de har egenskaperna hos två metaller. Eftersom aluminium har en låg smälttemperatur och är billigare än smidda produkter. De mest använda aluminiumlegeringarna för smidesapplikationer inkluderar; Al 6061, 6063, 6082 och 7075. Dessa legeringar används i tekniska delar och system där korrosionsskydd och låg densitet är viktiga. Smidda aluminiumdelar finner sin omfattande användning i olika branscher som varvsindustri, bilinredning och yttre delar, motorer, flyg och andra tillverkningsindustriella produkter där förmågan att motstå hårda förhållanden som i marina fartyg spelar en oumbärlig roll. .

Varm smide av aluminium

Varmsmide av aluminium innebär att aluminiumstänger sågas och värms upp till höga temperaturer. Denna process, som kallas omkristallisering, förfinar aluminiumets kornstruktur och förbättrar de smidda delarnas seghet, duktilitet och sträckgräns. Varmsmide är också mycket effektivt i sin användning av material eftersom det genererar lite materialskrot. Varmsmide av aluminiumdelar kan göras i vår fabrik för att möta våra kunders önskade design och storlekar.

Aluminium Cgammalt smide

Kallsmide av aluminium är särskilt lämpligt för aluminiumkomponenter eftersom aluminium är mycket formbart och lätt att manipulera. Denna teknik resulterar i mycket exakta delar som kräver liten eller ingen ytterligare bearbetning och lämpar sig bäst för tillverkning av symmetriska produkter. Kallsmide är i de flesta fall mer ekonomiskt än varmsmide. Kallsmidning innebär att stångmaterialet böjs till önskad form och sedan pressas samman mellan en form för att uppnå den slutliga formen. På grund av aluminiumets relativt mjuka natur rekommenderas dock värmebehandling för att öka hårdheten hos de smidda delarna. Dessa egenskaper gör att aluminiumsmide är viktigt i många industrier och applikationer.

I denna process är den övre delen av matrisen fäst vid hammaren och den nedre delen av matrisen är fäst vid städet. Det uppvärmda aluminiumarbetsstycket placeras på städet inom den nedre halvan av matrisen. Därefter pressas arbetsstycket in i matrisens hålrum med en jämn kraft tills det upptar matrisens hålrum helt och hållet. I detta skede kastas eventuellt överflödigt aluminium ut genom öppningarna mellan de två halvorna av matrisen. Detta överskottsmaterial, som kallas flash, samlas upp och används sedan i produktionsprocessen igen.

Sänksmide av aluminium

Sänksmide är en smidesmetod som innebär att ett arbetsstycke av aluminium placeras mellan två halvor av ett verktyg och att en hammare används för att forma materialet, vilket gör den idealisk för storskalig produktion av aluminiumdelar. Aluminiumlegeringar föredras för droppsmide på grund av deras lätta vikt, och legeringarna i 6000- och 7000-serien är mest lämpliga. Efter att arbetsstycket har smidits trimmas eventuellt överflödigt material bort och delarna kan bearbetas ytterligare.

Aluminium är känt för att förstärkas, härdas och få förbättrade utmattningsegenskaper genom processen med fallsmide. Denna kontrollerade deformationsprocess gör det möjligt att uppnå hög noggrannhet och enhetlighet, vilket gör det till en billig och avfallsfri process som kan användas för att tillverka komplexa former.

Aluminiumlegeringens egenskaper är följande:

Metaller som aluminium har en egenskap som kallas plasticitet, vilket är materialets förmåga att avformas under höga yttre krafter. Aluminium har förmågan och att bibehålla sin strukturella stabilitet. Aluminiumlegeringarnas duktilitet definierar deras bearbetbarhet och de omständigheter under vilka presssmide kan utföras.

Medan aluminiumlegeringar har en flödeshastighet på 50% jämfört med stål, är deras friktionskoefficient på formytor tre gånger så hög. Detta leder till hög bindning, låg bearbetbarhet och låg duktilitet under smidesoperationer.

Hur man smider aluminium: En omfattande guide

Aluminiumsmide är en process för att pressa aluminiumet till olika designkonfigurationer med hjälp av en smidespress eller hammare. Denna process hjälper till att replikera olika prototypdesignmönster för industriell användning som försvar, bil och flyg.

Steg 1: Förberedelser

För det första ska aluminiumstycket vara korrekt anskaffat, vilket innebär att det ska vara rent, fritt från föroreningar och i rätt dimensioner för den avsedda användningen.

Steg 2: Uppvärmning

Värm upp ämnet till rätt temperatur före smidningsprocessen. Detta steg gör aluminiumet mer böjligt än stål och därmed lättare att arbeta med än stål. Temperaturen beror på den specifika typen av legering och formen på den slutprodukt som ska tillverkas. Vanligtvis smids aluminiumlegeringar vid temperaturer från 700 till 950 grader F, men vissa legeringar kan kräva upp till 1100 grader F.

Steg 3: Smide av aluminium

När ämnet når önskad temperatur är det klart för smidning. I en smidesbutik används en stor kraft för att forma aluminiumet genom att använda en smidespress eller hammare. Smidesprocessen består av tre huvudsteg:Smidesprocessen består av tre huvudsteg:

• Upprörande: Utöva tryck på ena änden av ämnet för att förlänga det och göra det tunnare.
• Utdragning: Stången sträcks sedan till önskad längd och form för stången.
• Efterbearbetning: Hjälper till att återskapa den slutliga formen och trimma bort onödigt material från detaljens yta.

Steg 4: Kylning

Det smidda aluminiumet kyls sedan gradvis ned till omgivande temperatur. Om kylningen sker i hög takt kan det leda till sprickbildning eller distorsion, särskilt i stora smidesstycken

Steg 5: Maskinbearbetning och ytfinish

I den här processen används verktyg som borrar eller skärverktyg för att forma de smidda delarna till önskad slutlig form och storlek. Det sista steget i processen är att polera eller belägga materialet för att förbättra dess ytfinish och för att säkerställa att det inte korroderar lätt i framtiden.

Aluminiumsmide är en vanlig process som innebär att man formar metaller genom att använda kraft, och den används för att producera ett brett utbud av produkter, från små delar till stora strukturer.

Användbara tips för aluminiumsmide

Tänk på följande tips för att säkerställa framgångsrik aluminiumsmide:

1. Välj rätt aluminiumlegering: Välj lämplig legering för din produkt eftersom olika legeringar har olika smidestemperaturer och egenskaper.
2. Hantera temperaturen: Se till att aluminiumstycket ligger inom lämplig temperatur för den specifika legeringen genom att observera det ofta.
3. Använd rätt utrustning: Använd en smidespress eller en hammare med rätt vikt och slaglängd för det arbete som ska utföras.
4. Samarbeta med skickliga aluminiumsmidesföretag: För den som är ny inom aluminiumsmide är det lämpligt att vända sig till ett företag som har varit i branschen under en tid, till exempel Sincere Tech. De kan hjälpa dig att välja rätt legering, temperatur och utrustning samt ge vägledning under hela smidesprocessen.

Fördelar med smidda aluminiumdelar

Smidda aluminiumdelar har många fördelar, bland annat:Smidda aluminiumdelar har många fördelar, bland annat:

Styrka

Aluminiumsmide skapar delar som är mer robusta än de som skapas genom gjutning och maskinbearbetning. Kornflödet i materialet anpassar sig till komponentens form under smidningen vilket ökar materialets hållfasthet och därmed komponentens livslängd. Smidd aluminium är också att föredra i applikationer där komponenterna utsätts för upprepade slagbelastningar, cyklisk belastning och andra stressande förhållanden.

Kostnad

Aluminiumsmide är i allmänhet mer ekonomiskt när det gäller ledtid, materialkostnad och andra tillverkningsöverväganden. Jämfört med gjutning av aluminium är smide relativt billigare när det gäller verktyg och har en högre produktionshastighet.

Mekaniska egenskaper

Metallformning förändrar mikrostrukturen hos aluminiumlegeringar på ett positivt sätt och förbättrar deras mekaniska egenskaper. Denna process förbättrar draghållfasthet, sträckgräns, seghet och utmattningsegenskaper.

Hållbarhet och tillförlitlighet

Andra aluminiumformningstekniker kan producera delar som har porositet och hålrum i sig, vilket kan äventyra prestandan. Dessa problem löses genom smidning eftersom det innebär att tryckkrafter appliceras vilket förbättrar de smidda produkternas prestanda, styrka och tillförlitlighet.

Dimensionell precision

Aluminium är en krympningsfri legering vid smide eftersom den värms upp till sin omkristallisationstemperatur, oavsett om den är något under eller över. Aluminiumämnena bearbetas i fasta former, varigenom slutprodukterna har en hög grad av noggrannhet när det gäller dimension.

Behållande av egendom

Smidesprocessen förändrar inte på något sätt aluminiumets utmärkta egenskaper. Metallen böjs, vrids och deformeras och inga av metallens positiva egenskaper påverkas.

Minskning av materialavfall

Dagens tillverkningssektor fokuserar främst på att minimera avfall för att spara kostnader, och innovationer görs för att gå med tekniker utan negativa effekter på miljön. Under smide av aluminium sker flashningen under smide med öppen och sluten form, och det kan enkelt användas och återvinnas efter att cykeln har slutförts. Därför är genereringen av avfallsmaterial ganska låg, du kan säga försumbar. Aluminium är bland de mest återvunna metallerna i världen och den här egenskapen gör den idealisk för applikationer som kräver hållbara delar eller produkter som kan pryda hårda miljöer. .

Produktion av höga volymer

Aluminiumsmide är ett noggrant tillvägagångssätt för metallbearbetning som kan skapa 1000-tals invecklade detaljerade funktionskomponenter på minimala tidsledningar. Processen tar vanligtvis kortare tid från omvandling av design till färdigställande av produkten kan vara så lite som två månader. Aluminiumsmide är en process som producerar en stor mängd aluminiumprodukter, men den har minimal skrotproduktion.

Viktiga slutsatser

Aluminium smide har blivit en anpassningsbar och en av de mest effektiva och allmänt använda metoderna för tillverkning i olika branscher. Att följa stegen och tipsen i den här guiden kommer att leda till framgångsrik aluminiumsmide och produktion av kvalitetsprodukter som uppfyller kundernas krav. Vi rekommenderar att du väljer rätt aluminiumlegering, kontrollerar temperaturen, använder rätt verktyg och arbetar med ett erfaret smidesföretag. Det är därför möjligt att tillverka aluminiumprodukter som uppfyller de högsta kvalitets- och prestandastandarderna genom att använda rätt förvärmnings-, smides-, kylnings- och efterbehandlingsmetoder.

Hem    Lösning   Stöd    Länkar    Karriär    Blogg    Sitemap

Upphovsrätt © 2011-2014 GC Precisionsform alla rättigheter förbehållna