Obstajajo številni proizvodni postopki za proizvodnjo akovinski del po meri. Vsak ima svoj niz prednosti in slabosti. Nekateri pomembni dejavniki, ki vplivajo na izbiro postopka, vključujejo naslednje:
- Količina potrebnega materiala
- Oblikovanje kovinskega dela
- Zahtevane tolerance
- Specifikacija kovine
- Zahtevana površinska obdelava
- Stroški orodja
- Ekonomika strojne obdelave v primerjavi s stroški postopka
- Zahteve glede dostave
Kasting
Postopek ulivanja je sestavljen iz vlivanja ali vbrizgavanja staljene kovine v kalup, ki vsebuje votlino z želeno oblikoodlitki. Postopke litja kovin lahko razvrstimo glede na vrsto kalupa ali glede na tlak, ki se uporablja za polnjenje kalupa s tekočo kovino. Če glede na vrsto kalupa, bi lahko postopek litja razvrstili v litje v pesek, vlivanje in tlačno litje kovin; medtem ko lahko glede na tlak, uporabljen za polnjenje kalupa, postopek litja razdelimo na gravitacijsko litje, nizkotlačno litje in visokotlačno litje.
Osnove litja
Ulivanje je postopek strjevanja. Zato je mikrostrukturo mogoče fino nastaviti, kot so zrnata struktura, fazne transformacije in padavine. Vendar so s strjevanjem tesno povezane tudi napake, kot so poroznost zaradi krčenja, razpoke in segregacija. Te napake lahko povzročijo nižje mehanske lastnosti. Za zmanjšanje preostalih napetosti in optimizacijo mehanskih lastnosti je pogosto potrebna naknadna toplotna obdelava.
Prednosti litja:
- Veliki in zapleteni izdelki za ulivanje kovin so enostavni.
- Visoka stopnja proizvodnje, zlasti z avtomatsko linijo za oblikovanje.
- Prilagodljivost oblikovanja je na voljo in primernejša.
- Na voljo so različne kovine: siva litina, nodularna litina, ogljikovo jeklo, legirano jeklo,nerjavno jeklo, aluminijeve zlitine, medenina, bron in cinkove zlitine.
Slabosti litja:
- Napake v notranjosti ulitkov
- Skrčljiva poroznost
- Kovinske projekcije
- Razpoke, vroče trganje, hladno zaprtje
- Laps, oksidi
- Napačno delovanje, nezadostna glasnost
- Vključki
- Zahteva natančno kontrolo procesa in preglede (lahko pride do poroznosti)
Kovanje
Kovanje je proizvodni proces, pri katerem se kovina s plastično deformacijo pod velikim pritiskom oblikuje v visoko trdne dele. Glede na to, ali se uporablja kalup za kovanje, je postopek kovanja razdeljen na odprto kovanje in tesno kovanje. Če pa glede na temperaturo kovane kovine in zlitine pred kovanjem, lahko postopek kovanja razdelimo na hladno kovanje, toplo kovanje in vroče kovanje.
Osnove kovanja
Kovanje ali hladno preoblikovanje sta postopka preoblikovanja kovin. Ne gre za taljenje in posledično strjevanje. Plastična deformacija povzroči povečanje števila dislokacij, kar povzroči višjo notranjo napetost. Deformacijsko utrjevanje se dejansko pripisuje interakciji dislokacij z drugimi dislokacijami in drugimi ovirami (kot so meje zrn). Hkrati se po plastični obdelavi kovine spremeni oblika primarnih kristalov (dendritov).
Prednosti kovanja:
- Dobre mehanske lastnosti (meja tečenja, duktilnost, žilavost)
- Zanesljivost (uporablja se za kritične dele)
- Brez obdelave s tekočimi kovinami
Slabosti kovanja:
- Die unfill
- Umri neuspeh
- Oblika je omejena, kadar so potrebni spodrezki ali deli z jedrom
- Skupni strošek je običajno višji od litja
- Pogosto je potrebnih več korakov
Ločimo vročo obdelavo od hladne obdelave. Vroča obdelava se izvaja nad temperaturo rekristalizacije; pod njim se izvaja hladna obdelava. Pri vročem obdelovanju se deformacijska utrdba in popačena zrnata struktura zelo hitro odpravita s tvorbo novih zrn brez deformacij kot posledica rekristalizacije. Hitra difuzija pri vročih delovnih temperaturah pomaga pri homogenizaciji predoblike. Začetno poroznost lahko tudi bistveno zmanjšamo, sčasoma popolnoma zacelimo. Metalurški pojavi, kot sta deformacijsko utrjevanje in rekristalizacija, so pomembni, ker te spremembe v strukturi povzročijo povečanje duktilnosti in žilavosti v ulitem stanju.
Pomembno je upoštevati, da sta lahko kakovost materialov in toplotna obdelava v nekaterih primerih pomembnejši dejavnik kot razlika med ulivanjem in kovanjem.
Čas objave: 24. februarja 2021