Obróbka plastyczna
Obróbka plastyczna to bardzo popularna metoda obrabiania materiałów, obecnie zwykle metali i ich stopów, rzadziej tworzyw sztucznych, ale historycznie metoda obróbki plastycznej służyła także do kształtowania drewna, rogu i innych materiałów.
Podczas obróbki plastycznej, przy pomocy odpowiednich narzędzi na materiał wywierany jest nacisk, przekraczający granicę plastyczności materiału. Obróbka plastyczna ma na celu trwałą zmianę kształtu oraz wymiarów obrabianego przedmiotu.
Obróbka plastyczna metali
Obróbkę plastyczną wykonuje się powszechnie w hutnictwie i przemyśle metalowym. Proces kształtowania może być wykonywany w trzech zakresach temperaturowych: na gorąco, na półgorąco lub na zimno. Taki podział zależy od temperatury rekrystalizacji odkształcanego metalu, a dokładniej – od prędkości odkształcenia w odniesieniu do prędkości rekrystalizacji.
Obróbka plastyczna metalu na gorąco wiąże się z zastosowaniem stosunkowo małych sił pozwalających na uzyskanie trwałych odkształceń, ale jednocześnie daje niską dokładność ze względu na zmiany kształtu i wymiarów stygnącego elementu.
Obróbkę na półgorąco charakteryzują średnie siły stosowane w odkształcaniu metali i średnia dokładność.
Prowadzona na zimno obróbka plastyczna metali wymaga dużych sił, ale uzyskiwana jest zarazem duża dokładność. Dlatego kształtowanie blach i gięcie blach zwykle wykonuje się na zimno.
Obróbka plastyczna metalu
Podczas obróbki plastycznej na zimno, poniżej parametrów rekrystalizacji, uzyskuje się poprawę właściwości mechanicznych: wytrzymałości i twardości, a jednocześnie pogorszenie odkształcalności, pojawiają się wydłużenia i przewężenia, a ponadto materiał staje się bardziej kruchy.
Obróbka plastyczna zachowuje także ciągłość włókien, co zapewnia lepsze właściwości mechaniczne gotowego wyrobu.
Niekiedy konieczne jest przeprowadzenie dodatkowej rekrystalizacji metalu poddanego odkształceniom. Rekrystalizacja metali jest to proces polegający na przywróceniu odkształconemu metalowi wszelkich właściwości fizycznych, mechanicznych oraz strukturalnych, jakie miał przed obróbką plastyczną. Rekrystalizacji dokonuje się poprzez silne rozgrzanie i powolne studzenie metalu.
Rodzaje obróbki plastycznej metali
Wyróżnia się kilka podstawowych rodzajów obróbki plastycznej: walcowanie, kucie, tłoczenie, ciągnienie, gięcie. Oprócz tego stosowane są nowe odmiany: formowanie elektrodynamiczne, łączenie wybuchowe, nagniatanie i inne.
Walcowanie
Ta obróbka plastyczna metali polega na kształtowaniu lub zgniataniu elementów pomiędzy obracającymi się walcami, tarczami, rolkami, oraz przemieszczającymi się względem siebie szczękami. Proces ten odbywa się za pomocą różnego rodzaju walcarek. W zależności od kierunku wywierania nacisku możemy wyszczególnić różne rodzaje obróbki:
Walcowanie wzdłużne - odkształcenie dokonuje się między walcami o osiach równoległych, obracającymi się w przeciwnych kierunkach. Na skutek tarcia, jakie występuje między walcami a metalem, zostaje on wciągnięty między walce i odkształcony.
Poprzeczne - cechuje je ruch obrotowy elementu walcowanego, wprowadzanego równolegle do osi walców, dzięki czemu uzyskujemy produkty o kształcie obrotowym lub śrubowym.
Poprzeczno-klinowe - podobne do poprzecznego ale na walcach montowane są kliny, pozwalające na zmianę średnicy na pewnych odcinkach długości elementu.
Skośne - materiał wykonuje ruch postępowo-obrotowy(śrubowy), walce są ustawione skośnie względem siebie i obracają się w tym samym kierunku. Wykorzystywane do produkcji rur bez szwu.
Pielgrzymowe - podobne do skośnego ale tuleja wprowadzona między walce zostaje jednocześnie nałożona na gładki trzpień. Pozwala uzyskać rury i tuleje o precyzyjnej średnicy i dobrych własnościach mechanicznych.
Kucie
Materiał uzyskuje pożądany kształt pod uderzeniem młota lub naciskiem narzędzia roboczego. Maszyny kuźnicze dzieli się na: młoty, prasy i walcarki kuźnicze. Z uwagi na rodzaj ruchu wykonywanego przez narzędzie robocze, wyróżnia się:
Młotowanie - dynamiczne, zachodzi dzięki energii zmagazynowanej w bijaku młota, elementem bezpośrednio uderzającym w metal jest kowadło lub matryca.
Prasowanie - statyczne, zachodzi pod naciskiem stempla prasy do którego zamontowano kowadło lub matrycę.
Kucie można podzielić także na swobodne, półswobodne i matrycowe.
Tłoczenie
Metoda przeróbki plastycznej blach, taśm i folii, polegająca na kształtowaniu ich w w pożądane kształty powłok blaszanych. Używa się specjalnych narzędzi - tłoczników -składających się z dwóch części: stempla i matrycy.
Pod wpływem nacisku materiał umieszczony między matrycą a stemplem poddany jest kształtowaniu w kierunku wolnej przestrzeni między częściami narzędzia, przyjmując jego kształt. Odpowiednie prefabrykaty wycina się z blachy przy użyciu lasera lub stosuje cięcie wodą.
Ciągnienie
Materiał wejściowy jest przeciągany przez otwór specjalnego narzędzia - ciągadła - którego średnica jest mniejsza od średnicy materiału. W obróbki następuje zmniejszenie średnicy obrabianego przedmiotu oraz jego wydłużenie, możliwa jest także zmiana kształtu przekroju. Podczas ciągnienia zachodzi umocnienie materiału. Używane do formowania drutu lub prętów metalowych.
Gięcie
To obróbka polegająca na trwałej zmianie krzywizn przedmiotu obrabianego. Jeżeli w jej wyniku otrzymuje się przedmiot zakrzywiony to chodzi o wyginanie. Jeżeli gięcie powoduje wyprostowanie obrabianego materiału to zachodzi prostowanie. Odmianą wyginania jest zwijanie i skręcanie - element przyjmuje kształt bryły obrotowej lub jej wycinka.
Wykonywane na prasach hydraulicznych i mechanicznych przy użyciu specjalnych narzędzi, na prasach krawędziowych, giętarkach, zaginarkach, walcarkach
Zalety obróbki plastycznej metali
Technologia obróbki plastycznej ma bardzo szerokie zastosowanie, dzięki swoim zaletom:
Obróbka metalu dzięki obróbce plastycznej pozwala na oszczędność materiału, daje ograniczenie kosztów jednostkowych, dzięki niej polepsza się stan właściwości mechanicznych i fizycznych metali.
Obróbka plastyczna metalu pozwala na kształtowanie brył o skomplikowanych kształtach, trudnych do uzyskania przy stosowaniu innego rodzaju procesów.
Obróbka plastyczna umożliwia łatwe skalowanie produkcji, wyroby mogą być wytwarzane masowo. Pozwala to na ograniczenie kosztów jednostkowych aby cena wytwarzania elementów była jak najniższa.
Obróbka plastyczna metalu pozwala także na stosunkowo łatwą automatyzację procesu produkcyjnego.
Wady obróbki plastycznej
Obróbka plastyczna metali ma także wady:
Najważniejszą jest wysoki koszt narzędzi i wszelkich maszyn, które ją umożliwiają.
Także dostosowanie linii produkcyjnej do nowej produkcji i przezbrojenie maszyn bywa czasochłonne i kosztowne.
Usługa obróbki plastycznej metali
Zapraszamy do skorzystania z naszego serwisu MetalTop.pl, w którym w łatwy sposób wyszukacie Państwo interesujące usługi. Dzięki zaawansowanej wyszukiwarce możliwe jest sprecyzowanie zapotrzebowanie na obróbkę plastyczną, co ułatwia kontakt z firmami, świadczącymi usługi najbardziej zbliżone do oczekiwanych. MetalTop oferuje oferty takie jak: walcowanie, kucie, tłoczenie, wyoblanie, gięcie i inne reprezentujące obróbkę plastyczną.
