Ζεστή κύλιση
Η θερμή έλαση είναι μια διαδικασία επεξεργασίας μετάλλων που λαμβάνει χώρα πάνω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του υλικού. Οι κόκκοι ανακρυσταλλώνονται μετά την παραμόρφωση κατά την επεξεργασία, γεγονός που διατηρεί μια ισόρροπη μικροδομή και εμποδίζει τη σκλήρυνση του μετάλλου με ψυχρή εργασία. Τα αρχικά υλικά είναι συνήθως μεγάλα κομμάτια μετάλλου, όπως ημικατεργασμένα χυτά, πλάκες, μπιγιέτες και μπιγιέτες. Εάν το προϊόν προέρχεται από συνεχή χύτευση, το προϊόν συνήθως τροφοδοτείται απευθείας στο ελασματουργείο στην κατάλληλη θερμοκρασία. Για μικρότερες κλίμακες παραγωγής, οι πρώτες ύλες ξεκινούν σε θερμοκρασία δωματίου και πρέπει να θερμαίνονται. Τα μεγαλύτερα τεμάχια θερμαίνονται σε κλίβανο εμποτισμού που τροφοδοτείται από πετρέλαιο, αέριο ή φυσικό αέριο, ενώ μικρότερα τεμάχια θερμαίνονται σε ηλεκτρικό επαγωγικό κλίβανο. Όταν η πρώτη ύλη θερμαίνεται στον κλίβανο, η θερμοκρασία της πρέπει να παρακολουθείται για να διασφαλιστεί ότι η θερμοκρασία του υλικού είναι πάνω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του μεταλλικού υλικού. Προκειμένου να εξασφαλιστεί ένας συγκεκριμένος παράγοντας ασφάλειας, η θερμοκρασία θέρμανσης της πρώτης ύλης πρέπει να είναι πάνω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης. αυτή η τιμή θερμοκρασίας είναι γενικά 50 μοίρες έως 100 μοίρες υψηλότερη από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης.
Τα μέταλλα θερμής έλασης έχουν γενικά μικρή κατευθυντικότητα στις μηχανικές τους ιδιότητες και στις υπολειμματικές τάσεις που προκαλούνται από την παραμόρφωση. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μη μεταλλικά εγκλείσματα μπορούν να προσδώσουν κάποια κατευθυντικότητα και τα κατεργαζόμενα τεμάχια πάχους μικρότερου των 20 mm έχουν συνήθως κάποια κατευθυντικότητα. Επιπλέον, η ανομοιόμορφη ψύξη μπορεί να προκαλέσει μεγάλες υπολειμματικές τάσεις, οι οποίες εμφανίζονται συχνά σε σχήματα με ανομοιόμορφες διατομές, όπως οι δοκοί I. Στην επιφάνεια των προϊόντων έλασης υπάρχει άλας οξειδίου, το οποίο είναι ένα οξείδιο που σχηματίζεται σε υψηλή θερμοκρασία. Τα λέπια συνήθως αφαιρούνται με διεργασίες αποξήρωσης ή καθαρισμού επιφανειών. Οι ανοχές διαστάσεων στο τελικό προϊόν έλασης είναι συνήθως 2 έως 5% των συνολικών διαστάσεων.
Φαίνεται ότι ο μαλακός χάλυβας θερμής έλασης έχει ευρύτερο φάσμα περιεκτικότητας σε άνθρακα από τον χάλυβα ψυχρής έλασης, γεγονός που καθιστά πιο δύσκολο για τους σιδηρουργούς να ελέγχουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Επίσης για παρόμοια μέταλλα, το κόστος των προϊόντων θερμής έλασης είναι γενικά χαμηλότερο από αυτό των προϊόντων ψυχρής έλασης.
Η θερμή έλαση χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή εξαρτημάτων από λαμαρίνα ή προϊόντων με απλά προφίλ, όπως σιδηροτροχιές. Άλλες τυπικές χρήσεις μετάλλου θερμής έλασης περιλαμβάνουν κουφώματα φορτηγών, τροχούς αυτοκινήτων, σωλήνες και σωλήνες, θερμοσίφωνες, αγροτικό εξοπλισμό, ζώνες, στάμπα, περιβλήματα συμπιεστών, εξαρτήματα τροχαίου υλικού, ζάντες τροχών, αρχιτεκτονικές μεταλλικές κατασκευές, βαγόνια σιδηροδρομικών οχημάτων, πόρτες, ράφια, CD, προστατευτικά κιγκλιδώματα, πλάκες συμπλέκτη αυτοκινήτου.
κυλιόμενο σχέδιο
Τα ελασματουργεία συνήθως χωρίζονται σε χονδροποίηση, ενδιάμεση επεξεργασία και φινίρισμα. Στη διαδικασία κύλισης σχήματος, η διάμετρος του αρχικού τυφλού (στρογγυλού ή τετράγωνου), συνήθως μεταξύ 100-140 mm, τυλίγεται και παραμορφώνεται συνεχώς, με αποτέλεσμα ένα τελικό προϊόν με μικρότερο μέγεθος διατομής και γεωμετρία. Ξεκινώντας από ένα δεδομένο κενό, μπορούν να υιοθετηθούν διαφορετικές αλληλουχίες για την παραγωγή διαφορετικών τελικών προϊόντων. Ωστόσο, δεδομένου ότι κάθε ελασματουργείο είναι πολύ ακριβό (μέχρι 2 εκατ. ευρώ), τυπική απαίτηση είναι η συμβατική ποσότητα ή η κάρτα έλασης. Έχουν ληφθεί ορισμένες λύσεις, συμπεριλαμβανομένης της εμπειρικής γνώσης, της χρήσης προσομοιώσεων ψηφιακών μοντέλων και της τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης. Ο Lambiase et al χρησιμοποίησε ένα μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων (FE) για να προβλέψει το τελικό σχήμα μιας κυλιόμενης ταινίας που διέρχεται από ένα στρογγυλό επίπεδο ρολό. Ένα από τα κύρια ζητήματα στο σχεδιασμό ενός ελασματουργείου είναι η μείωση του αριθμού των κυλίνδρων. μια πιθανή λύση για την ικανοποίηση αυτής της απαίτησης είναι να χωρίσετε το πέρασμα, μειώνοντας τον ρυθμό μείωσης προφίλ κάθε περασμάτων αυξάνοντας τον αριθμό των κυλίνδρων. Μια άλλη λύση για τη μείωση του αριθμού των διελεύσεων εργαλείων σε ένα ελασματουργείο είναι η χρήση ενός αυτοματοποιημένου συστήματος κυλίνδρων που προτείνουν οι Lambiase και Langella. Στη συνέχεια, η Lambiase ανέπτυξε περαιτέρω ένα σύστημα αυτοματισμού βασισμένο στην τεχνητή νοημοσύνη, συγκεκριμένα ένα ολοκληρωμένο σύστημα, που περιλαμβάνει μια μηχανή συμπερασμάτων βασισμένη σε γενετικούς αλγόριθμους, μια βάση δεδομένων γνώσεων βασισμένη σε τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, που εκπαιδεύεται χρησιμοποιώντας ένα παραμετρικό μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων και τη βελτιστοποίηση και αυτοματοποίηση το ελασματουργείο. σχέδιο.
ψυχρής έλασης
Η ψυχρή έλαση πραγματοποιείται κάτω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του μετάλλου (συνήθως σε θερμοκρασία δωματίου). Η ψυχρή έλαση μπορεί να αυξήσει την αντοχή του υλικού έως και 20% μέσω της σκλήρυνσης λόγω παραμόρφωσης. Βελτιώνει επίσης το φινίρισμα της επιφάνειας και διατηρεί αυστηρότερες ανοχές. Τα τυπικά προϊόντα ψυχρής έλασης περιλαμβάνουν φύλλα, ταινίες, ράβδους και ράβδους. Αυτά τα προϊόντα είναι συνήθως μικρότερα από τα αντίστοιχα θερμής έλασης. Λόγω του μικρού μεγέθους του κατεργαζόμενου τεμαχίου και της μεγαλύτερης αντοχής του, σε σύγκριση με τη θερμή έλαση, είναι απαραίτητη η χρήση κυλινδρόμυλου συστάδας ή υψηλότερου από τέσσερα ψηλά. Στην ψυχρή έλαση, το πάχος του ακατέργαστου τεμαχίου μειώνεται λιγότερο στην έλαση απλού κυλίνδρου από ότι στη θερμή έλαση. Το φύλλο και η λωρίδα ψυχρής έλασης είναι διαθέσιμα σε διάφορες συνθήκες: πλήρως σκληρό, ημίσκληρο, τεταρτοσκληρό και έλασης εμφάνισης. Η πλήρως σκληρή έλαση μειώνει το πάχος κατά 50%, ενώ άλλες σκληρότητες μειώνουν το πάχος κατά λιγότερο. Η ανόπτηση του χάλυβα ψυχρής έλασης μπορεί να αυξήσει την ολκιμότητα. Η ψυχρή έλαση με το πέρασμα του δέρματος μπορεί να προκαλέσει ελάχιστη μείωση πάχους: 0.5-1%. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή λείων επιφανειών, ομοιόμορφου πάχους και μείωσης των φαινομένων του σημείου διαρροής (αποτρέποντας το σχηματισμό ταινιών Luders κατά τη διάρκεια της επακόλουθης επεξεργασίας). Κλειδώνει τις εξαρθρώσεις στην επιφάνεια, μειώνοντας έτσι την πιθανότητα σχηματισμού ταινίας Lüders. Για να αποφευχθεί ο σχηματισμός ταινιών Lüders, η πυκνότητα των μη καρφιτσωμένων εξαρθρώσεων πρέπει να αυξηθεί στη μήτρα του φερρίτη. Χρησιμοποιείται επίσης για τη διάσπαση λαμπρυντικών σε γαλβανισμένο χάλυβα. Η ψυχρή έλαση Skin pass χρησιμοποιείται συχνά μετά την ψυχρή έλαση επειδή το τελικό προϊόν πρέπει να έχει καλή ολκιμότητα. Άλλα σχήματα μπορούν να είναι ψυχρής έλασης εάν η διατομή είναι σχετικά ομοιόμορφη και οι εγκάρσιες διαστάσεις είναι σχετικά μικρές. Τα σχήματα ψυχρής έλασης απαιτούν μια σειρά εργασιών διαμόρφωσης, συνήθως κατά μήκος των γραμμών διαστάσεων, των γραμμών διαχωρισμού, της τραχύτητας, της ημι-τραχύτητας και του φινιρίσματος. Ο πιο λείος, πιο συνεκτικός χάλυβας με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι ευκολότερος να δουλέψει, αλλά κοστίζει περισσότερο σε πρώτες ύλες εάν τον χειριστεί ένας σιδηρουργός. Τυπικές χρήσεις του χάλυβα ψυχρής έλασης περιλαμβάνουν μεταλλικά έπιπλα, γραφεία, ντουλάπια αρχειοθέτησης, τραπέζια, καρέκλες, σωλήνες εξάτμισης μοτοσικλετών, ντουλάπια και εξοπλισμό υπολογιστών, οικιακές συσκευές και εξαρτήματα, ράφια, φωτιστικά, μεντεσέδες, σωλήνες λαδιού, χαλύβδινα τύμπανα, χλοοκοπτικά, ηλεκτρονικά ντουλάπια, θερμοσίφωνες, μεταλλικά δοχεία, λεπίδες ανεμιστήρα, τηγάνια, κιτ τοποθέτησης σε τοίχο και οροφή και διάφορα προϊόντα που σχετίζονται με κατασκευές.
