Co to jest obróbka na zimno lub hartowanie w pracy?

W większości przypadków metal jest odlewany lub kuty w pożądany kształt po tym, jak staje się plastyczny poprzez zastosowanie ciepła. Obróbka na zimno odnosi się do procesu wzmacniania metalu poprzez zmianę jego kształtu bez użycia ciepła. Poddanie metalu działaniu tego naprężenia mechanicznego powoduje trwałą zmianę struktury krystalicznej metalu, powodując wzrost jego wytrzymałości.

Metal jest walcowany między dwoma rolkami lub przeciągany przez (popychane lub ciągnięte) mniejsze otwory. Podczas ściskania metalu wielkość ziarna można zmniejszyć, zwiększając wytrzymałość (w granicach tolerancji rozmiaru ziarna). Metal można również ścinać, aby uzyskać pożądany kształt.

Proces ma swoją nazwę, ponieważ jest prowadzony w temperaturach poniżej punktu rekrystalizacji metalu. Naprężenie mechaniczne stosuje się zamiast ciepła, aby wpłynąć na zmianę. Najczęstsze zastosowania tego procesu to stal, aluminium, i miedź.

Gdy te metale są obrabiane na zimno, trwałe defekty zmieniają ich krystaliczny skład. Wady te zmniejszają zdolność kryształów do poruszania się w strukturze metalu, a metal staje się bardziej odporny na dalsze odkształcenie.

Otrzymany produkt metalowy ma lepszą wytrzymałość na rozciąganie i twardość, ale mniejszą ciągliwość (zdolność do zmiany kształtu bez utraty wytrzymałości lub pękania). Walcowanie na zimno i ciągnienie na zimno stali również poprawiają wykończenie powierzchni.

Główne metody obróbki na zimno można sklasyfikować jako ściskanie lub walcowanie, gięcie, ścinanie i ciągnienie. Poniższa tabela zawiera podsumowanie różnych metod obróbki metali na zimno.

Przy tak wielu opcjach hartowania pracy, jak producenci decydują, którego użyć? Zależy to od zastosowania metalu. Trzy najczęstsze rodzaje hartowania roboczego to walcowanie na zimno, gięcie i ciągnienie.

Walcowanie na zimno jest najczęstszą metodą hartowania w pracy. Wymaga to przepuszczenia metalu przez pary rolek w celu zmniejszenia jego grubości lub ujednolicenia grubości. Gdy porusza się przez rolki i jest ściskany, ziarna metalu odkształcają się. Przykłady wyrobów walcowanych na zimno obejmują blachy stalowe, taśmy, pręty i pręty.

Gięcie blachy to kolejny proces obróbki na zimno, który polega na odkształcaniu metalu wokół osi roboczej, co powoduje zmianę geometrii metalu. W tej metodzie zmienia się kształt, ale objętość metalu pozostaje stała.

Przykładem tego procesu gięcia jest po prostu gięcie części stalowych lub aluminiowych w celu uzyskania pożądanej krzywizny. Na przykład wiele części samochodowych musi być wygiętych w celu dopasowania do wymiarów produkcyjnych.

Rysowanie zasadniczo polega na przeciągnięciu metalu przez mały otwór lub matrycę. Zmniejsza to średnicę metalowego pręta lub drutu, jednocześnie zwiększając długość produktu. Surowy metal jest wpychany do matrycy za pomocą siły ściskającej, aby zapewnić, że rekrystalizacja nastąpi, gdy metal zmieni kształt. Produkty wykonane w tym procesie obejmują pręty stalowe i pręty aluminiowe.