Kovanje metala i metalurgija praha

Tip procesa KOVANJA METALA koje nudimo su vruće i hladne matrice, otvorene i zatvorene kalupe, otiske i otkovci bez flešovanja,  cogging, punjenje, ivica i precizno kovanje, oblik skoro mreže, , swaging, isturen kovanje, metal hobbing, press & roll & radijalno i orbitalno i prstenasto i izotermno kovanje, kovanje, zakivanje, kovanje metalnih kuglica, metalni piercing, dimenzioniranje, kovanje visoke energije.
Naše tehnike METALURGIJE PRAŠKA i PRERADE PRAŠKA su presovanje i sinterovanje praha, impregnacija, infiltracija, toplo i hladno izostatičko prešanje, brizganje metala, sabijanje u rolama, valjanje praha, ekstruzija praha, sinterovanje u prahu, sinterovanje iskre, vruće prešanje.

 

Preporučujemo da kliknete ovdje za

PREUZMITE naše šematske ilustracije procesa kovanja od strane AGS-TECH Inc. 

PREUZMITE naše šematske ilustracije procesa metalurgije praha od strane AGS-TECH Inc. 

​

Ove datoteke sa fotografijama i skicama koje možete preuzeti pomoći će vam da bolje razumijete informacije koje vam pružamo u nastavku.

​

Kod kovanja metala primjenjuju se tlačne sile i materijal se deformiše i dobija se željeni oblik. Najčešći kovani materijali u industriji su željezo i čelik, ali i brojni drugi kao što su aluminij, bakar, titan, magnezij također su široko rasprostranjeni. Kovani metalni delovi imaju poboljšanu zrnastu strukturu pored zapečaćenih pukotina i zatvorenih praznih prostora, pa je čvrstoća delova dobijenih ovim postupkom veća. Kovanjem se dobijaju delovi koji su značajno jači u odnosu na svoju težinu od delova napravljenih livenjem ili mašinskom obradom. Budući da se kovani dijelovi oblikuju tako što metal teče u svoj konačni oblik, metal poprima usmjerenu strukturu zrna koja objašnjava superiornu čvrstoću dijelova. Drugim riječima, dijelovi dobiveni postupkom kovanja pokazuju bolja mehanička svojstva u odnosu na jednostavne livene ili obrađene dijelove. Težina metalnih otkovaka može se kretati od malih lakih dijelova do stotina hiljada funti. Proizvodimo otkovke uglavnom za mehanički zahtjevne primjene gdje se primjenjuju velika naprezanja na dijelove kao što su dijelovi automobila, zupčanici, radni alati, ručni alati, osovine turbina, motocikli. Budući da su troškovi alata i podešavanja relativno visoki, ovaj proizvodni proces preporučujemo samo za proizvodnju velikog obima i za kritične komponente male količine, ali visoke vrijednosti kao što je stajni trap za zrakoplovstvo. Osim troškova alata, vrijeme proizvodnje velikih količina kovanih dijelova može biti duže u poređenju sa nekim jednostavnim strojno obrađenim dijelovima, ali tehnika je ključna za dijelove koji  zahtijevaju izvanrednu čvrstoću kao što su vijci, matice, posebna primjena pričvršćivači, automobili, viljuškari, dijelovi za dizalice.

 

• TOPLO KOVANJE I HLADNO KOVANJE: Vruće kovanje, kao što naziv govori, izvodi se na visokim temperaturama, stoga je duktilnost visoka, a čvrstoća materijala niska. To olakšava deformaciju i kovanje. Naprotiv, hladno kovanje se izvodi na nižim temperaturama i zahtijeva veće sile što rezultira stvrdnjavanjem deformacijom, boljom završnom obradom površine i preciznošću proizvedenih dijelova. 

 

• OTVORENO KOVANJE I UTISNO KOVANJE: Kod otvorenog kovanja, matrice ne ograničavaju materijal koji se sabija, dok kod kovanja otiskom kalupom šupljine unutar kalupa ograničavaju protok materijala dok se kovanje u željeni oblik. UPSET FORGING ili se još naziva UPSETTING, što zapravo nije isti već vrlo sličan proces,  je otvoreni proces matrice gdje je radni komad u sendviču između dvije ravne kalupe i tlačna sila smanjuje njegovu visinu. Kako se visina smanjuje, širina radnog komada se povećava. HEADING, proces iskrivljenog kovanja uključuje cilindrični materijal koji je na svom kraju narušen i njegov poprečni presjek je povećan lokalno. U zaglavlju se kundak uvlači kroz kalup, kuje i zatim seče na dužinu. Operacija je u stanju da brzo proizvede velike količine zatvarača. Uglavnom se radi o hladnoj obradi jer se koristi za izradu krajeva eksera, krajeva vijaka, matica i vijaka gdje materijal treba ojačati. Drugi proces otvorene matrice je ZUBLJENJE, gdje se radni komad kuje u nizu koraka sa svakim korakom što rezultira kompresijom materijala i naknadnim kretanjem otvorene matrice duž dužine radnog komada. Na svakom koraku debljina se smanjuje, a dužina se malo povećava. Proces nalikuje nervoznom studentu koji u malim koracima grize olovku. Proces koji se zove FULLERING je još jedna metoda otvorenog kovanja koju često koristimo kao raniji korak za distribuciju materijala u radnom komadu prije nego što se dogode druge operacije kovanja metala. Koristimo ga kada radni komad zahtijeva nekoliko forging operacija. U radu se matrica sa konveksnim površinama deformira i uzrokuje istjecanje metala na obje strane. Sličan proces punjenja, KUTIRANJE s druge strane uključuje otvorenu matricu sa konkavnim površinama za deformaciju radnog komada. Ivica je također pripremni proces za naknadne operacije kovanja čini da materijal teče s obje strane u područje u sredini. IMPRESIJSKO KOVANJE ili ZATVORENO KOVANJE, kako ga još nazivaju, koristi matricu / kalup koji komprimira materijal i ograničava njegov protok unutar sebe. Matrica se zatvara i materijal poprima oblik šupljine kalupa. PRECIZNO KOVANJE, proces koji zahteva specijalnu opremu i kalup, proizvodi delove bez ili sa vrlo malo fleka. Drugim riječima, dijelovi će imati približne konačne dimenzije. U ovom procesu pažljivo se ubacuje dobro kontrolirana količina materijala i postavlja unutar kalupa. Ovu metodu primenjujemo za složene oblike sa tankim presecima, malim tolerancijama i uglovima promaja i kada su količine dovoljno velike da opravdaju troškove kalupa i opreme.

​

• KOVANJE BEZ BLAGOVANJA: Radni komad se postavlja u kalup na takav način da nijedan materijal ne može da iscuri iz šupljine i formira fleš. Stoga nije potrebno neželjeno skraćivanje blica. To je precizan proces kovanja i stoga zahtijeva blisku kontrolu količine korištenog materijala. 

​

• KLUBANJE METALA ili RADIJALNO KOVANJE: Na radni komad se obodno djeluje matrica i kuje. Trn se takođe može koristiti za kovanje geometrije unutrašnjeg radnog komada. U operaciji zavijanja radni komad obično prima nekoliko udaraca u sekundi. Tipični predmeti koji se proizvode savijanjem su alati sa šiljastim vrhom, konusne šipke, odvijači.

​

• PROBUŠANJE METALA: Ovu operaciju često koristimo kao dodatnu operaciju u proizvodnji dijelova. Probijanjem na površini radnog komada stvara se rupa ili šupljina bez probijanja. Imajte na umu da se bušenje razlikuje od bušenja koje rezultira prolaznom rupom.   

​

• HOBING : Proboj željene geometrije se utiskuje u radni komad i stvara šupljinu željenog oblika. Ovaj punch zovemo HOB. Operacija uključuje visoke pritiske i izvodi se na hladnom. Kao rezultat, materijal je hladno obrađen i stvrdnut deformacijom. Stoga je ovaj proces vrlo pogodan za proizvodnju kalupa, kalupa i šupljina za druge proizvodne procese. Jednom kada je ploča za kuhanje proizvedena, lako se može proizvesti mnogo identičnih šupljina bez potrebe da se obrađuju jednu po jednu. 

​

• KOVANJE VALJKAMA ili OBLIKOVANJE VALJKA: Dva suprotna valjaka se koriste za oblikovanje metalnog dijela. Radni komad se ubacuje u valjke, rolne se okreću i uvlače rad u zazor, rad se zatim uvlači kroz užljebljeni dio valjaka i tlačne sile daju materijalu željeni oblik. To nije proces valjanja već proces kovanja, jer je to diskretna, a ne kontinuirana operacija. Geometrija na rolnama kuje materijal do traženog oblika i geometrije. Izvodi se toplo. Budući da je proces kovanja, proizvodi dijelove sa izvanrednim mehaničkim svojstvima i stoga ga koristimo za proizvodnju automobilskih dijelova kao što su osovine koje moraju imati izuzetnu izdržljivost u teškim radnim okruženjima.

 

• ORBITALNO KOVANJE: Radni komad se stavlja u šupljinu kalupa za kovanje i kuje pomoću gornje matrice koja putuje orbitalnom putanjom dok se okreće oko nagnute ose. Pri svakom okretu, gornja matrica završava djelovanjem tlačne sile na cijeli radni komad. Ponavljanjem ovih okretaja više puta, vrši se dovoljno kovanja. Prednosti ove proizvodne tehnike su niska razina buke i manje potrebne sile. Drugim riječima, uz male sile može se okretati teška matrica oko ose kako bi se izvršili veliki pritisci na dio radnog komada koji je u kontaktu s kalupom. Dijelovi u obliku diska ili konusnog oblika ponekad su dobri za ovaj proces.

​

• KOVANJE PRSTENOVA: Često koristimo za proizvodnju bešavnih prstenova. Kućište se iseče na dužinu, izbode i zatim probuši do kraja kako bi se stvorila centralna rupa. Zatim se stavlja na trn i kovana matrica ga zabija odozgo dok se prsten polako okreće dok se ne dobiju željene dimenzije.
 
• ZAKIVANJE: Uobičajen proces spajanja delova, počinje sa ravnim metalnim komadom umetnutim u prethodno napravljene rupe kroz delove. Nakon toga se dva kraja metalnog komada kovaju stiskanjem spoja između gornje i donje matrice. 

​

• KOVANJE: Još jedan popularan proces koji se izvodi mehaničkom presom, pri čemu se na kratkoj udaljenosti vrše velike sile. Naziv “kovanja” dolazi od finih detalja koji su iskovani na površinama metalnih kovanica. To je uglavnom proces završne obrade proizvoda gdje se fini detalji dobijaju na površinama kao rezultat velike sile koju primjenjuje matrica koja prenosi te detalje na radni komad.

​

• KOVANJE METALNIH KUGLICA: Proizvodi kao što su kuglični ležajevi zahtevaju visokokvalitetne, precizno proizvedene metalne kuglice. U jednoj tehnici koja se zove ISKOSNO VALJANJE, koristimo dva suprotna valjka koja se neprekidno rotiraju dok se materijal kontinuirano ubacuje u rolne. Na jednom kraju dva valjka metalne sfere se izbacuju kao proizvod. Druga metoda za kovanje metalnih kuglica je korištenje kalupa koji istiskuju materijal postavljen između njih uzimajući sferni oblik šupljine kalupa. Često proizvedene kuglice zahtijevaju neke dodatne korake kao što su dorada i poliranje kako bi postale visokokvalitetan proizvod.

​

• IZOTERMIČNO KOVANJE / TOPLO KOVANJE: Skup proces koji se izvodi samo kada je vrijednost koristi/troška opravdana. Proces vruće obrade u kojem se matrica zagrijava na približno istu temperaturu kao i radni komad. Budući da su i kalup i radna masa približno iste temperature, nema hlađenja i poboljšane su karakteristike protoka metala. Operacija je dobra za super legure i materijale sa lošijom sposobnošću kovanja i materijale čiji 

mehanička svojstva su vrlo osjetljiva na male temperaturne gradijente i promjene. 

​

• VELIČINA METALA: To je proces hladne završne obrade. Protok materijala je neograničen u svim smjerovima, osim u smjeru u kojem se primjenjuje sila. Kao rezultat, dobijaju se vrlo dobra završna obrada površine i točne dimenzije.

​

•  KOVANJE VISOKE ENERGIJE : Tehnika uključuje gornji kalup pričvršćen za krak klipa koji se brzo gura dok se mješavina goriva i zraka pali svjećicom. Podsjeća na rad klipova u motoru automobila. Kalup vrlo brzo udari u radni komad, a zatim se vrlo brzo vraća u prvobitni položaj zahvaljujući povratnom pritisku. Rad se kuje u roku od nekoliko milisekundi i stoga nema vremena da se rad ohladi. Ovo je korisno za dijelove koji se teško kovaju koji imaju mehanička svojstva vrlo osjetljiva na temperaturu. Drugim riječima, proces je toliko brz da se dio formira pod konstantnom temperaturom i neće biti temperaturnih gradijenta na sučeljima kalup/obradni komad. 

​

• U KOVANJU MATERIJALOM, metal se tuče između dva odgovarajuća čelična bloka sa posebnim oblicima u njima, koji se nazivaju kalupi. Kada se metal zabije između kalupa, on poprima isti oblik kao i oblici u kalupu.  Kada dostigne konačni oblik, vadi se da se ohladi. Ovaj proces proizvodi jake dijelove koji su preciznog oblika, ali zahtijevaju veća ulaganja za specijalizirane kalupe. Uznemireno kovanje povećava prečnik komada metala tako što ga spljošti. Obično se koristi za izradu malih dijelova, posebno za formiranje glava na pričvršćivačima poput vijaka i eksera. 

​

• METALURGIJA PRAŠKA / PRERADA PRAŠKA: Kao što naziv govori, uključuje proizvodne procese za izradu čvrstih delova određene geometrije i oblika od praha. Ako se u tu svrhu koriste metalni prahovi, to je oblast metalurgije praha, a ako se koriste nemetalni prahovi, to je prerada praha. Čvrsti dijelovi se proizvode od praha presovanjem i sinterovanjem. 

 

POWDER PRESSING se koristi za kompaktiranje pudera u željene oblike. Prvo, primarni materijal se fizički usitnjava u prah, dijeleći ga na mnogo malih pojedinačnih čestica. Smjesa praha se puni u kalup i bušilica se kreće prema prahu i kompaktira ga u željeni oblik. Uglavnom se izvodi na sobnoj temperaturi, prešanjem praha dobija se čvrsti dio i naziva se zeleni kompakt. Veziva i maziva se obično koriste za poboljšanje kompaktabilnosti. Osposobljeni smo za prešanje praha pomoću hidrauličkih presa kapaciteta nekoliko hiljada tona. Takođe imamo prese sa dvostrukim dejstvom sa suprotnim gornjim i donjim udarcima, kao i višestruke prese za veoma složene geometrije delova. Ujednačenost koja je važan izazov za mnoge fabrike za metalurgiju praha / preradu praha nije veliki problem za AGS-TECH zbog našeg dugogodišnjeg iskustva u proizvodnji takvih delova po meri. Čak i sa debljim dijelovima gdje ujednačenost predstavlja izazov, uspjeli smo. Ako se posvetimo vašem projektu, mi ćemo napraviti vaše dijelove. Ako uočimo bilo kakve potencijalne rizike, obavijestit ćemo vas in 

unaprijed. 

​

SINTERIRANJE PRAŠKA, što je drugi korak, podrazumijeva podizanje temperature do određenog stepena i održavanje temperature na tom nivou određeno vrijeme kako bi se čestice praha u presovanom dijelu mogle međusobno povezati. To rezultira mnogo jačim vezama i jačanjem radnog komada. Sinterovanje se odvija blizu temperature topljenja praha. Tokom sinterovanja dolazi do skupljanja, povećava se čvrstoća materijala, gustina, duktilnost, toplotna provodljivost, električna provodljivost. Imamo serijske i kontinualne peći za sinterovanje. Jedna od naših mogućnosti je prilagođavanje nivoa poroznosti dijelova koje proizvodimo. Na primjer, u mogućnosti smo proizvesti metalne filtere držeći dijelove poroznima do određenog stepena. 

​

Koristeći tehniku koja se zove IMPREGNACIJA, punimo pore u metalu tekućinom kao što je ulje. Proizvodimo na primjer ležajeve impregnirane uljem koji su samopodmazujući. U procesu INFILTRACIJE ispunjavamo pore metala drugim metalom niže tačke topljenja od osnovnog materijala. Smjesa se zagrijava do temperature između temperatura topljenja dva metala. Kao rezultat, mogu se dobiti neka posebna svojstva. Također često izvodimo sekundarne operacije kao što su strojna obrada i kovanje na dijelovima proizvedenim u prahu kada je potrebno dobiti posebne karakteristike ili svojstva ili kada se dio može proizvesti s manje koraka procesa. 

​

IZOSTATIČKO PRESANJE: U ovom procesu se koristi pritisak tekućine za sabijanje dijela. Metalni prah se stavlja u kalup napravljen od zatvorene fleksibilne posude. Kod izostatičkog presovanja, pritisak se primenjuje sa svih strana, za razliku od aksijalnog pritiska koji se vidi kod konvencionalnog presovanja. Prednosti izostatičkog presovanja su ujednačena gustina unutar dela, posebno za veće ili deblje delove, vrhunska svojstva. Njegov nedostatak je dugo vrijeme ciklusa i relativno niska geometrijska preciznost. HLADNO IZOSTATIČKO PREŠANJE vrši se na sobnoj temperaturi, a fleksibilni kalup je izrađen od gume, PVC-a ili uretana ili sličnih materijala. Tečnost koja se koristi za pritisak i sabijanje je ulje ili voda. Nakon toga slijedi konvencionalno sinteriranje zelenog kompakta. VRUĆE IZOSTATIČKO PREŠANJE se s druge strane vrši na visokim temperaturama, a materijal kalupa je lim ili keramika sa dovoljno visokom tačkom topljenja koja je otporna na temperature. Fluid pod pritiskom je obično inertni gas. Operacije presovanja i sinterovanja izvode se u jednom koraku. Poroznost je skoro potpuno eliminisana, dobija se uniformna grain struktura. Prednost vrućeg izostatskog prešanja je u tome što može proizvesti dijelove koji se mogu usporediti s lijevanjem i kovanjem u kombinaciji, a istovremeno omogućava upotrebu materijala koji nisu pogodni za livenje i kovanje. Nedostatak vrućeg izostatskog prešanja je njegovo veliko vrijeme ciklusa, a time i cijena. Pogodan je za kritične dijelove male zapremine. 

 

brizganje metala : Veoma pogodan proces za proizvodnju složenih dijelova sa tankim zidovima i detaljnim geometrijama. Najprikladniji za manje dijelove. Praškovi i polimerno vezivo se miješaju, zagrijavaju i injektiraju u kalup. Polimerno vezivo oblaže površine čestica praha. Nakon oblikovanja, vezivo se uklanja ili zagrijavanjem na niskoj temperaturi ili otopljenim pomoću rastvarača.  

​

KOMPAKCIJA VALJKA / VALJANJE PRAŠKA: Prašci se koriste za proizvodnju kontinuiranih traka ili limova. Prah se napaja iz hranilice i sabija pomoću dva rotirajuća valjka u lim ili trake. Operacija se izvodi hladno. List se prenosi u peć za sinterovanje. Proces sinterovanja se može ponoviti drugi put.  

​

EKSTRUZIJA PRAŠKA: Dijelovi sa velikim odnosom dužine i prečnika se proizvode ekstrudiranjem tankog limenog kontejnera sa prahom.

SINTERIRANJE: Kao što naziv govori, to je metoda sabijanja i sinterovanja bez pritiska, pogodna za proizvodnju vrlo poroznih dijelova kao što su metalni filteri. Prah se unosi u šupljinu kalupa bez sabijanja. 

​

SINTERIRANJE: Kao što naziv govori, to je metoda sabijanja i sinterovanja bez pritiska, pogodna za proizvodnju vrlo poroznih dijelova kao što su metalni filteri. Prah se unosi u šupljinu kalupa bez sabijanja. 

​

ISKRIČNO SINTERING: Prah se komprimira u kalupu pomoću dva suprotna udarca i električna struja velike snage se primjenjuje na bušilicu i prolazi kroz zbijeni prah smješten između njih. Visoka struja sagorijeva površinske filmove s čestica praha i sinteruje ih sa stvorenom toplinom. Proces je brz jer se toplina ne primjenjuje izvana, već se stvara unutar kalupa.

 

TOPLO PREŠANJE: praškovi se presuju i sinteruju u jednom koraku u kalupu koji može da izdrži visoke temperature. Kako se matrica sabija, na nju se primjenjuje toplina praha. Dobra tačnost i mehanička svojstva postignuta ovom metodom čine je atraktivnom opcijom. Čak se i vatrostalni metali mogu obraditi korištenjem materijala za kalupe kao što je grafit.