الكير على الساخن والتطريق على البارد هما عمليتان مختلفتان لتشكيل المعادن يمكن أن توفر نتائج مماثلة. التطريق هو عملية استخدام أدوات ومعدات معينة لتشويه المعدن إلى شكل محدد مسبقًا - يتم إجراء التشوه باستخدام عمليات تزوير على الساخن أو تزوير على البارد أو حتى عمليات تزوير دافئة. في النهاية ، سيأخذ المصنعون في الاعتبار العديد من المعايير قبل اختيار نوع التطريق الأكثر ملاءمة لتطبيق معين. في الحالة التي يمنح فيها ترتيب بنية الحبوب الجزء بخصائص اتجاهية ، يتم استخدام طرق لمحاذاة الحبوب بحيث يمكنها مقاومة أعلى إجهاد سيواجهه الجزء. في المقابل ، فإن عملية الصب والمعالجة الميكانيكية عادة ما يكون لها سيطرة أقل على ترتيب هياكل الحبوب.
عملية تزوير
يعرف التطريق بأنه تكوين أو تشوه معدن في حالته الصلبة. يتم إكمال العديد من عمليات الحدادة من خلال الإزعاج ، حيث تتحرك المطرقة أو المهاجم أفقيًا للضغط على نهاية القضيب أو القضيب لتوسيع وتغيير شكل النهاية. قبل الوصول إلى الشكل النهائي ، يمر الجزء عادةً عبر محطات العمل المستمرة. البراغي عالية القوة "برأس بارد" بهذه الطريقة. يتكون صمام المحرك أيضًا من الانزعاج.
في عملية تزوير المطرقة المتساقطة ، يتم دق الجزء في شكل الجزء النهائي في القالب ، والذي يشبه إلى حد كبير القالب المفتوح للحدادة. في هذه الحالة ، يتم دق المعدن بالشكل المطلوب مقابل السندان. هناك فرق بين تزوير القوالب المفتوحة وتزوير القوالب المغلقة. في عملية تزوير القوالب ، لا يتم تقييد المعدن تمامًا بواسطة القالب. في القوالب المغلقة أو المضغوطة ، يكون المعدن المطروق محدودًا بين أنصاف القوالب. دق القالب بشكل متكرر يجبر المعدن على شكله ، ويلتقي نصفي القالب في النهاية. يمكن توفير طاقة المطرقة بوسائل بخارية أو هوائية أو ميكانيكية أو هيدروليكية. في التطريق الحقيقي بمطرقة الإسقاط ، تدفع الجاذبية وحدها المطرقة إلى الأسفل ، لكن العديد من الأنظمة تستخدم مساعدة الطاقة جنبًا إلى جنب مع الجاذبية. توفر المطرقة سلسلة من الضربات عالية السرعة والقوة المنخفضة نسبيًا لإغلاق القالب.
في عملية التشكيل بالضغط ، يحل الضغط العالي محل السرعة العالية ، ويتم إغلاق نصف القالب بضربة واحدة يتم توفيرها عادةً بواسطة برغي طاقة أو أسطوانة هيدروليكية. عادة ما يتم استخدام طرق المطرقة لإنتاج أجزاء أصغر ، بينما يتم استخدام طرق الحدادة بالضغط عادة للإنتاج بالجملة والأتمتة. غالبًا ما يعالج التطبيق البطيء للتزوير بالضغط الأجزاء الداخلية للأجزاء بشكل أفضل من الطرق ، ويتم تطبيقه عادةً على الأجزاء الكبيرة عالية الجودة مثل حواجز الطائرات المصنوعة من التيتانيوم. تختلف طرق التشكيل المتخصصة الأخرى اعتمادًا على هذه السمات الأساسية: على سبيل المثال ، يتم إجراء سباقات المحامل وحلقات التروس الكبيرة من خلال عملية تسمى تشكيل الحلقة الدائرية ، والتي يمكن أن تنتج أجزاء دائرية غير ملحومة.
تزوير ساخن
عندما يتم تشكيل قطعة من المعدن على الساخن ، يجب تسخينها بشكل كبير. متوسط درجة الحرارة المطلوبة للتزوير الساخن للمعادن المختلفة هو:
فولاذ حتى 1150 درجة مئوية
360 إلى 520 درجة مئوية لسبائك الألومنيوم
700 إلى 800 درجة مئوية (سبائك النحاس)
في عملية الطرق الساخنة ، يتم تسخين أو تسخين قضبان الصلب أو كتل الصلب إلى درجة حرارة أعلى من نقطة إعادة بلورة المعدن في فرن أو فرن تزوير. هذه الحرارة الشديدة ضرورية لتجنب إجهاد المعادن أثناء التشوه. نظرًا للحالة البلاستيكية للمعدن ، يمكن تحويلها إلى أشكال معقدة للغاية. يحافظ المعدن على ليونة وليونة.
من أجل تشكيل معادن معينة ، مثل السبائك الفائقة ، يتم استخدام نوع من التزوير الساخن يسمى التزوير متساوي الحرارة. هنا ، يتم تسخين القالب إلى درجة حرارة تقارب درجة حرارة القضبان لتجنب تبريد سطح الأجزاء أثناء عملية الكير. يتم إجراء عملية التطريق أحيانًا في جو خاضع للتحكم لتقليل تكوين مقياس الأكسيد.
تقليديًا ، يختار المصنعون طرقًا ساخنة لتصنيع الأجزاء لأنها تسمح للمادة بالتشوه في حالة بلاستيكية ، مما يجعل المعدن أسهل في الماكينة. يوصى أيضًا بالتزوير على الساخن لتشوه المعادن ذات القابلية العالية للتشكيل ، وهو مؤشر على مقدار التشوه الذي يمكن أن يتحمله المعدن دون حدوث عيوب. تشمل الاعتبارات الأخرى للتزوير الساخن ما يلي:
إنتاج قطع منفصلة
دقة متوسطة إلى منخفضة
إجهاد منخفض أو تصلب عمل منخفض
بنية حبيبية متجانسة
زيادة ليونة
القضاء على عدم التوافق الكيميائي والمسامية
تشمل العيوب المحتملة للتزوير الساخن ما يلي:
أقل دقة التحمل
قد تتشوه المادة أثناء عملية التبريد
هياكل حبيبية معدنية مختلفة
التفاعلات المحتملة بين الغلاف الجوي المحيط والمعادن (التحجيم)
تشكيل على البارد (أو تشكيل على البارد)
يؤدي التزوير على البارد إلى تشوه المعدن تحت نقطة إعادة التبلور. يحسن التطريق على البارد بشكل كبير قوة الشد وقوة الخضوع مع تقليل الليونة. عادة ما يتم إجراء عملية التطريق على البارد بالقرب من درجة حرارة الغرفة. عادةً ما يكون المعدن الأكثر شيوعًا في تطبيقات الطرق الباردة هو الفولاذ القياسي أو سبائك الصلب الكربوني. عادة ما يكون التطريق على البارد عملية يموت مغلقة.
عندما يكون المعدن بالفعل معدنًا ناعمًا (مثل الألمنيوم) ، يُفضل عادةً التزوير على البارد. عادة ما تكون هذه العملية أرخص من الطرق الساخنة ، ولا يتطلب المنتج النهائي معالجة دقيقة. في بعض الأحيان ، عندما يكون المعدن باردًا في الشكل المطلوب ، تتم المعالجة الحرارية بعد إزالة إجهاد السطح المتبقي. نظرًا لتحسين قوة المعدن عن طريق التزوير على البارد ، يمكن أحيانًا استخدام المواد ذات الدرجة المنخفضة لإنتاج أجزاء قابلة للاستخدام لا يمكن تصنيعها من نفس المادة من خلال المعالجة الآلية أو الطرق الساخنة.
قد يختار المصنّعون طرقًا باردة على طرق تزوير ساخنة لأسباب مختلفة - لأن الأجزاء المطروقة على البارد تتطلب القليل من المعالجة الدقيقة أو لا تتطلب على الإطلاق ، وعادة ما تكون هذه الخطوة في عملية التصنيع اختيارية ، وبالتالي توفير المال. يعتبر التطريق البارد أيضًا أقل عرضة لمشاكل التلوث ، مما يؤدي إلى تشطيب سطح عام أفضل للمكونات. تشمل الفوائد الأخرى للتزوير على البارد ما يلي:
أسهل لتعيين خصائص الاتجاه
تحسين التكاثر
زيادة التحكم في الحجم
التعامل مع الضغط العالي وأحمال القوالب العالية
إنتاج أجزاء نظيفة أو شبه نظيفة
تشمل بعض العيوب المحتملة ما يلي:
يجب أن يكون السطح المعدني نظيفًا وخاليًا من مقياس الأكسيد قبل التزوير
ضعف ليونة المعادن
قد يحدث الإجهاد المتبقي
بحاجة إلى معدات أثقل وأقوى
بحاجة إلى المزيد من الأدوات القوية
تزوير دافئ
يتم إجراء عملية التطريق الدافئ في درجات حرارة أقل من درجة حرارة إعادة التبلور ولكن أعلى من درجة حرارة الغرفة للتغلب على أوجه القصور واكتساب مزايا الطرق الساخنة والباردة. لا يمثل تكوين جلد الأكسيد مشكلة ، ومقارنة بالتطريق الساخن ، يمكن أن يكون التحمل أصغر. مقارنةً بالتطريق على البارد ، فإن تكلفة القالب أقل والقوة المطلوبة للتصنيع أقل أيضًا. بالمقارنة مع العمل على البارد ، فإنه يقلل من تصلب الإجهاد ويحسن ليونة.
طلب
في صناعة السيارات ، يتم استخدام طرق الحدادة لتصنيع أجزاء التعليق مثل ذراع التباطؤ والمحور ، وأجزاء مجموعة نقل الحركة مثل قضيب التوصيل ومعدات نقل الحركة. تستخدم المطروقات بشكل شائع لسيقان صمام خط الأنابيب ، وأجسام الصمامات ، والشفاه ، وأحيانًا تكون مصنوعة من سبائك النحاس لزيادة مقاومة التآكل. عادة ما تكون الأدوات اليدوية مثل مفاتيح الربط مزورة بالعديد من الحبال السلكية