O que é Forging Metal?

A forja é um lar usados ​​para forjar. O termo " forjar "também pode se referir ao local de trabalho de um ferreiro ou um ferreiro, embora a ferraria termo é, então, mais comumente usados. A ferraria básico contém uma forja, também conhecido como lareira, para aquecimento de metais. A forja aquece a peça a uma temperatura maleável (a temperatura onde o metal se torna mais fácil de moldar) ou até o ponto onde encruamento não ocorre mais.

Forjamento

A peça é transportada de e para a forja usando tongs. As pinças também são usados ​​para segurar a peça na bigorna da ferraria, enquanto o ferreiro trabalha com um martelo. Finalmente a peça é transportada para a banheira de folga, que rapidamente esfria a peça em um grande corpo de água. A banheira de folga também fornece água para controlar o fogo na forja.

Forjamento é o processo pelo qual o metal é aquecido e é moldado por deformação plástica adequadamente aplicando força de compressão. Normalmente, a força de compressão é na forma de pancadas com um martelo de energia ou uma prima. Forjar refina a estrutura de grãos e melhora as propriedades físicas do metal. Com um projeto adequado, o fluxo de grãos pode ser orientada na direção de tensões principais encontrados em utilização real.

Manual Forging

Fluxo de grãos é a direção do padrão que os cristais de tomar durante a deformação plástica. Propriedades físicas (como ductilidade, força e resistência) são muito melhores em forjar do que no metal base, que tem, cristais aleatoriamente orientados. Forjados são consistentes de peça para peça, sem que nenhum dos porosidade, vazios, inclusões e outros defeitos. Assim, as operações de acabamento como usinagem não exponha vazios, porque não há nenhum. Também operações de revestimento, tais como revestimento ou pintura são simples devido a uma boa superfície, que precisa de muito pouco preparo.

Máquina de forjamento

Fabricantes agora usar muitas técnicas diferentes para forjar metal. Quatro dos mais comuns incluem:

  • Estampagem - Martelando metal quente em morre.
  • Imprensa forjar - em vez de forçar metal quente em um morrer com um golpe de martelo, é pressionado contra a morrer com pressão hidráulica.
  • Rolo forjar - O metal quente é prensada entre dois rolos.
  • Forjamento a frio - Para peças menores, o metal pode ser pressionado para a morrer sem aquecê-lo significativamente antes do tempo.
Flange forjando

Estampagem

Estampagem é um processo utilizado para moldar metal em formas complexas, largando metal aquecido em um soco e morrer que comprime a mudar gradativamente a forma da peça metal.The é colocada em um molde e socos, em seguida, o impacto de um carneiro sobre o perfurador faz com que o material aquecido, que é muito maleável, para se adaptar à forma do soco e cavidades morrer. Ram normalmente só é necessária para formar a parte completamente. O espaço extra entre o dado e soco é chamado de flash. Ele atua como uma válvula de alívio para a pressão extrema produzida pelo fechamento das metades morrer, mas acaba sendo cortado fora da peça acabada.

Máquina de forjamento queda

O equipamento utilizado no processo de formação de gota é comumente conhecido como um martelo de energia ou queda. Estes podem ser alimentados por via aérea, hidráulica ou mecânica. Dependendo de como a máquina for ligada, a massa do carneiro, ea altura de queda, a força impressionante pode ser algo de 11.000 para £ 425,000. As ferramentas que são usadas, morre e socos, vêm em diversos formatos e tamanhos, bem como materiais. Exemplos destas formas são planas e em forma de V que são utilizados para abrir-die forjamento, e uma ou várias impressões morre fechada usados ​​para die-forjamento. Os desenhos para as matrizes têm muitos aspectos a eles que devem ser consideradas.

Todos eles devem estar devidamente alinhados, eles devem ser concebidos de modo que o metal e o flash irá fluir de forma adequada e preencher todas as ranhuras, e considerações especiais devem ser feitos para apoiar teias e costelas ea localização da linha de separação. Os materiais também devem ser selecionados com cuidado. Alguns fatores que entram na seleção de materiais são o custo, a sua capacidade de endurecer, a sua capacidade de resistir a altas pressões, abrasão quente, rachaduras, calor e outras coisas que tais. Os materiais mais comuns usados ​​para as ferramentas são de aço carbono e, em alguns casos, o níquel, ligas de base.

Forjamento a frio

Forjamento a frio de metal deforma enquanto ele estiver abaixo de seu ponto de recristalização. Forjamento a frio é geralmente preferida quando o metal já é um metal macio, como o alumínio. Este processo é geralmente menos caro do que forjar quente eo produto final requer pouco, ou nenhum, de terminar o trabalho. Às vezes, quando o alumínio é forjado a frio em uma forma desejada, é tratado termicamente para fortalecer a peça. Isso é chamado de "têmpera".

Die fechado Forging

Os fabricantes podem escolher forjamento a frio mais quente para forjar uma série de razões, desde peças forjadas a frio exigem muito pouco ou nenhum trabalho de acabamento, essa etapa do processo de fabricação é freqüentemente dispensável, o que poupa dinheiro. Forjamento a frio também é menos suscetível a problemas de contaminação, eo último componente apresenta um acabamento superficial melhor no geral.

Outros benefícios de forjamento a frio incluem:

  • Mais fácil de transmitir propriedades direcionais
  • Intercambialidade melhorou
  • Reprodutibilidade melhorada
  • Maior controle dimensional
  • Lida com o estresse elevado e cargas morrer alta
  • Produz forma líquida ou partes near-net forma

Algumas possíveis desvantagens incluem:

  • Mais fácil de transmitir propriedades direcionais
  • Intercambialidade melhorou
  • Reprodutibilidade melhorada
  • Maior controle dimensional
  • Lida com o estresse elevado e cargas morrer alta
  • Produz forma líquida ou partes near-net forma
  • As superfícies metálicas devem ser limpas e livres de escala antes de forjar ocorre
  • O metal é menos dúctil
  • Tensão residual pode ocorrer
  • Equipamento mais pesado e mais poderoso é necessário
  • Mais fortes ferramentas é necessária

Peças forjando

Forjar quentes

Forjar quente tem um número de redução de custos vantagens que ressaltam sua crescente utilização como um método de fabricação. A faixa de temperatura para o aquecimento de forjamento de aço vai de acima da temperatura ambiente abaixo da temperatura de recristalização, ou a partir de cerca de 800 a 1.800 graus Fahrenheit. No entanto, a estreita faixa de 1.000 a 1.330 graus Fahrenheit está emergindo como o intervalo de, talvez, o maior potencial comercial para forjar quente. Em comparação com forjamento a frio, quente forjar tem as vantagens potenciais de cargas ferramentas, redução de cargas de imprensa de forjamento, ductilidade do aço aumentou, a eliminação da necessidade de recozimento antes de forjamento, e favorável, forjado propriedades que podem eliminar a tratamento térmico.

Aberta Die Forging

Hot Forging

Forjamento a quente é a deformação plástica do metal a uma temperatura e taxa de deformação recristalização que tal ocorre simultaneamente com a deformação, evitando assim encruamento. Para que isso ocorra, a temperatura da peça alta (combinando a temperatura do metal recristalização) deve ser atingido ao longo do processo. Uma forma de forjar quente é isotérmica forjamento, onde os materiais e morre são aquecidos a mesma temperatura. Em quase todos os casos, isotérmico forjamento é realizado em superligas em um vácuo ou em atmosfera altamente controlada para evitar oxidation.When um pedaço de metal é forjada a quente deve ser aquecido de forma significativa.

As temperaturas médias necessárias para forjamento a quente são:

  • Até 1150 graus Celsius para Aço
  • 360-520 graus Celsius para o Al-Ligas
  • 700-800 graus Celsius para o Cu-Ligas

Tradicionalmente, os fabricantes optam forjamento a quente para a fabricação de peças que têm uma influência maior na área técnica. Forjamento a quente também é recomendado para a deformação de metal que apresenta um rácio de alta conformabilidade. Outras considerações para forjamento a quente incluem:

  1. Produção de peças discretas
  2. Baixa a precisão média
  3. Formação escala
  4. Tensões baixa ou baixa de encruamento
  5. Estrutura de grãos Homorgenized
  6. Ductilidade aumentou
  7. Eliminiation de incongruências química

Possíveis desvantagens de forjamento a quente incluem:

  • Tolerâncias menos precisa
  • Deformação possível do material durante o processo de resfriamento
  • Estrutura de grãos variando de metal
  • Possíveis reações entre a atmosfera circundante e do metal

Durante quente de forjamento, a temperatura atinge acima do ponto de recristalização do metal. Este tipo de calor extremo é necessário para evitar encruamento do metal durante a deformação.

A fim de evitar a oxidação de certos metais, como ligas de super, um tipo de forjamento a quente chamada isotérmica forjamento é uma boa escolha. Isotérmica em forjamento, a deformação do metal ocorre dentro de um ambiente altamente controlado, similar ao de um vácuo.

Referências:

  • http://www.youtube.com/
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Forge/
  • http://home.howstuffworks.com/
  • http://www.qcforge.net/
  • http://www.thomasnet.com/
  • http://gadgetflash.com/
  • http://gadgetflashstore.com/

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