Metalen smeden: esdoornmethoden en toepassingen

Metaal smedenis een productiemethode waarbij metaal wordt gevormd met behulp van drukkracht met een hamer, pers of andere apparatuur. Afhankelijk van het te smeden metaal en het gewenste rendement kan dit proces bij verschillende temperaturen worden uitgevoerd.

In dit artikel bespreekt Maple de verschillende methoden en toepassingen van het smeden van metaal.

Wat is metaalsmeden en het doel ervan?

Smeden, een methode voor het vormen van metalen waarbij gebruik wordt gemaakt van samendrukkende, plaatselijke krachten, bestaat al sinds de tijd van het oude Mesopotamië in 4000 voor Christus. Het proces is sindsdien aanzienlijk geëvolueerd, wat heeft geresulteerd in een efficiëntere, snellere en duurzamere techniek.

Het meeste smeden wordt tegenwoordig voltooid met smeedpersen of hamergereedschappen die worden aangedreven door elektriciteit, hydrauliek of perslucht.

Het doel van smeden is om metaal snel en herhaaldelijk te vormen. Vergeleken met andere productiemethoden zorgt het smeden van metaal voor enkele van de meest duurzame vervaardigde onderdelen die beschikbaar zijn.

Smeedproces: wat gebeurt er met het metaal?

Onzuiverheden in het metaal breken af ​​en verspreiden zich opnieuw tijdens het smeedproces. Dit vermindert het aantal insluitsels in het gesmede onderdeel drastisch.

Wat zijn insluitsels? Dit zijn composietelementen die tijdens het productieproces in het staal aanwezig zijn en spanningsplekken veroorzaken in de uiteindelijke gesmede stukken. Hoewel onzuiverheden tijdens het eerste gietproces moeten worden behandeld, verfijnt smeden het metaal verder.

Smeden versterkt ook metaal door de korrelstructuur af te wisselen; een gekruiste korrelstructuur maakt een gelijkmatigere krachtverdeling mogelijk, wat resulteert in een sterker onderdeel.

Belangrijkste kenmerken van gesmeed metaal

·Betrouwbaarheid in zwaar belaste en gevoelige toepassingen. Biedt goede sterkte en taaiheid, cruciaal voor belangrijke componenten.

· Bij het smeden ontstaat doorgaans weinig of geen schroot, waardoor het goedkoper wordt voor middelgrote tot grote productiebatches.

·Het smeedproces kan het laatste onderdeel zeer snel produceren, meestal binnen één of twee hamerslagen.

Smeden apparatuur

Afhankelijk van de exacte gebruikte methode zijn er vier soorten gereedschappen voor smeedapparatuur.

Hamers

Smeden in zijn meest basale vorm vereist impact; het meest effectieve hulpmiddel om deze kracht te genereren is een hamer.

Kleinere onderdelen worden soms nog steeds met handgereedschap gesmeed, maar op massaproductielijnen worden elektrische hamers gebruikt. Deze gebruiken vaak een combinatie van mechanische en hydraulische systemen om de hamerkop omhoog te brengen en te versnellen. Meestal is er een aambeeld in het gereedschap ingebouwd, maar ze hebben ook de mogelijkheid om, afhankelijk van de taak, ook ander gereedschap te bevestigen.

Persen

Mechanische of hydraulische persen oefenen continue druk uit op smeedmatrijzen. Om metaal met gecontroleerde hoge druk verticaal in matrijsholten te duwen, vereist dit type machine vaak meer dan 50.000 ton kracht. Het metaal wordt langzaam in de matrijzen geduwd, in plaats van te worden vervormd door constante slagen.

Oproerkraaiers

Upsettersmeden is vergelijkbaar met perssmeden, met als belangrijkste onderscheid dat een verstoorder een horizontale smeedpers is. In plaats van metaal naar beneden te drijven, wordt metaal horizontaal in de matrijsindruk geduwd.

Rol smeden

Rolsmeden wordt vaak gebruikt om doorlopende onderdelen te produceren. Tijdens dit proces wordt het werkstuk door twee speciaal gevormde rollen gevoerd om een ​​lang product met een variërende doorsnede te vormen, waardoor de noodzaak voor materiaalverwijdering tot een minimum wordt beperkt.

Welke metalen kunnen worden gesmeed?

Omdat alle metalen kunnen worden beïnvloed door hitte en compressie, kan smeden vrijwel elk metaal vormen en creëren; verdere verfijningen van het smeedproces hebben dat totaal voortdurend vergroot.

Veel fabrikanten kiezen voor smeden vanwege het vermogen om stukken te maken met hoge mechanische eigenschappen en minimaal afval. Het doel van het proces is om metalen te vervormen tot een specifieke geometrie, waardoor ze weerstand tegen vermoeidheid en sterkte krijgen.

Hoewel de meeste metalen kunnen worden gesmeed, worden koolstofstaal, gelegeerd staal en roestvrij staal het meest gebruikt. Dat gezegd hebbende, kan smeden efficiënt en betaalbaar een groot aantal stukken uit de meeste metalen genereren.

Welke metalen kunnen niet worden gesmeed?

Vanwege hun beperkte ductiliteit kunnen sommige metalen, zoals gietijzer en geselecteerde staalsoorten met een hoog koolstofgehalte, niet worden gesmeed. Bovendien kunnen sommige metalen, zoals legeringen met een hoge sterkte, te bros zijn om het smeedproces te doorstaan.