Forgiatura dei metalli e metallurgia delle polveri

Il tipo di processi di FORGIATURA METALLICA che offriamo sono stampi a caldo ea freddo, stampi aperti e chiusi, stampi per impronte e forgiati senza flash,  cogging, follatura, bordatura e forgiatura di precisione, forma quasi rete, testata , forgiatura, forgiatura a rovescio, forgiatura di metalli, pressa e rullo e forgiatura radiale e orbitale e ad anello e isotermica, coniatura, rivettatura, forgiatura di sfere metalliche, perforazione di metalli, dimensionamento, forgiatura ad alto tasso di energia.
Le nostre tecniche di METALLURGIA e LAVORAZIONE DELLE POLVERI sono la pressatura e la sinterizzazione delle polveri, l'impregnazione, l'infiltrazione, la pressatura isostatica a caldo ea freddo, lo stampaggio a iniezione dei metalli, la compattazione dei rulli, la laminazione delle polveri, l'estrusione delle polveri, la sinterizzazione sfusa, la sinterizzazione a scintilla, la pressatura a caldo.

 

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Nella forgiatura dei metalli vengono applicate forze di compressione e il materiale viene deformato e si ottiene la forma desiderata. I materiali forgiati più comuni nell'industria sono il ferro e l'acciaio, ma anche numerosi altri come alluminio, rame, titanio, magnesio sono ampiamente forgiati. Le parti metalliche forgiate hanno strutture del grano migliorate oltre a fessure sigillate e spazi vuoti chiusi, quindi la resistenza delle parti ottenute con questo processo è maggiore. La forgiatura produce parti che sono  significativamente più resistenti per il loro peso rispetto alle parti realizzate mediante fusione o lavorazione. Poiché le parti forgiate sono modellate facendo scorrere il metallo nella sua forma finale, il metallo assume una struttura a grana direzionale che spiega la resistenza superiore delle parti. In altre parole, le parti ottenute dal processo di forgiatura rivelano migliori proprietà meccaniche rispetto alle semplici parti fuse o lavorate. Il peso dei pezzi forgiati in metallo può variare da piccole parti leggere a centinaia di migliaia di libbre. Produciamo forgiati principalmente per applicazioni meccanicamente impegnative in cui vengono applicate sollecitazioni elevate su parti come parti di automobili, ingranaggi, strumenti di lavoro, utensili manuali, alberi di turbine, ingranaggi di motociclette. Poiché i costi di attrezzaggio e configurazione sono relativamente elevati, consigliamo questo processo di produzione solo per la produzione di volumi elevati e per componenti critici di basso volume ma di alto valore come il carrello di atterraggio aerospaziale. Oltre al costo degli utensili, i tempi di produzione per grandi quantità di pezzi forgiati possono essere più lunghi rispetto ad alcuni semplici pezzi lavorati, ma la tecnica è fondamentale per parti che richiedono una resistenza straordinaria come bulloni, dadi, applicazioni speciali elementi di fissaggio, automotive, carrelli elevatori, parti di gru.

 

• STAMPAGGIO A CALDO e STAMPAGGIO A FREDDO: Lo stampaggio a caldo, come suggerisce il nome, viene eseguito ad alte temperature, la duttilità è quindi elevata e la resistenza del materiale bassa. Ciò facilita la deformazione e la forgiatura facili. Al contrario, la forgiatura a freddo viene eseguita a temperature più basse e richiede forze maggiori che si traducono in incrudimento, migliore finitura superficiale e precisione delle parti prodotte. 

 

• STAMPAGGIO APERTO e STAMPAGGIO A IMPRONTA: Nella forgiatura a stampo aperto, gli stampi non vincolano il materiale da comprimere, mentre nella forgiatura a stampo le cavità all'interno degli stampi limitano il flusso del materiale mentre viene forgiato nella forma desiderata. UPSET FORGING o anche chiamato UPSETTING, che in realtà non è lo stesso ma un processo molto simile,  è un processo di stampo aperto in cui il pezzo è inserito tra due stampi piatti e una forza di compressione ne riduce l'altezza. Poiché l'altezza è ridotta, la larghezza del pezzo da lavorare aumenta. HEADING, un processo di forgiatura rovesciata prevede un grezzo cilindrico che viene ribaltato alla sua estremità e la sua sezione trasversale viene aumentata localmente. Nella testata lo stock viene alimentato attraverso lo stampo, forgiato e quindi tagliato a misura. L'operazione è in grado di produrre rapidamente elevate quantità di elementi di fissaggio. Per lo più è un'operazione di lavorazione a freddo perché viene utilizzata per realizzare punte di chiodi, estremità di viti, dadi e bulloni dove il materiale deve essere rinforzato. Un altro processo di stampo aperto è COGGING, in cui il pezzo da lavorare viene forgiato in una serie di passaggi con ogni passaggio che determina la compressione del materiale e il successivo movimento dello stampo aperto lungo la lunghezza del pezzo da lavorare. Ad ogni passaggio, lo spessore viene ridotto e la lunghezza viene leggermente aumentata. Il processo assomiglia a uno studente nervoso che morde la matita per tutto il tempo a piccoli passi. Un processo chiamato FULLERING è un altro metodo di forgiatura a stampo aperto che spesso utilizziamo come passaggio precedente per distribuire il materiale nel pezzo prima che avvengano altre operazioni di forgiatura dei metalli. Lo usiamo quando il pezzo richiede diverse operazioni di forging . Nell'operazione, la matrice con superfici convesse si deforma e fa fuoriuscire il metallo su entrambi i lati. Un processo simile alla follatura, BORDO d'altra parte prevede una matrice aperta con superfici concave per deformare il pezzo. Anche la bordatura, un processo preparatorio per le successive operazioni di forgiatura, fa fluire il materiale da entrambi i lati in un'area centrale. LA FORGIATURA A IMPRONTA o FORGIATURA CHIUSA come viene anche chiamata utilizza uno stampo/stampo che comprime il materiale e ne limita il flusso al suo interno. La trafila si chiude e il materiale prende la forma della trafila/cavità dello stampo. LA FORGIATURA DI PRECISIONE, un processo che richiede attrezzature e stampi speciali, produce pezzi con bagliore nullo o minimo. In altre parole, le parti avranno dimensioni quasi finali. In questo processo una quantità ben controllata di materiale viene accuratamente inserita e posizionata all'interno dello stampo. Utilizziamo questo metodo per forme complesse con sezioni sottili, tolleranze e angoli di sformo ridotti e quando le quantità sono sufficientemente grandi da giustificare i costi di stampi e attrezzature.

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• FORGIATURA FLASHLESS: Il pezzo viene posizionato nello stampo in modo tale che nessun materiale possa fuoriuscire dalla cavità per formare bave. Non è quindi necessario alcun taglio del flash indesiderato. È un processo di forgiatura di precisione e quindi richiede uno stretto controllo della quantità di materiale utilizzato. 

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• FORGIATURA METALLICA o FORGIATURA RADIALE: Un pezzo viene lavorato circonferenzialmente da una matrice e forgiato. Un mandrino può anche essere utilizzato per forgiare la geometria interna del pezzo. Nell'operazione di pressatura il pezzo in lavorazione riceve tipicamente più colpi al secondo. Gli articoli tipici prodotti dalla forgiatura sono strumenti a punta appuntita, barre coniche, cacciaviti.

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• METAL PIERCING : Usiamo questa operazione frequentemente come operazione aggiuntiva nella produzione di parti. Viene creato un foro o una cavità perforando la superficie del pezzo senza sfondarla. Si prega di notare che la perforazione è diversa dalla perforazione che si traduce in un foro passante.   

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• CREAZIONE A CREMAGLIERA: un punzone con la geometria desiderata viene premuto nel pezzo e crea una cavità con la forma desiderata. Chiamiamo questo pugno un HOB. L'operazione prevede alte pressioni e si effettua a freddo. Di conseguenza il materiale viene lavorato a freddo e indurito. Pertanto questo processo è molto adatto per la produzione di stampi, matrici e cavità per altri processi di produzione. Una volta prodotto il piano, è possibile realizzare facilmente molte cavità identiche senza la necessità di lavorarle una per una. 

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• FORGIATURA A RULLI o FORGIATURA A RULLI: Per sagomare la parte metallica vengono utilizzati due rulli contrapposti. Il pezzo viene alimentato nei rulli, i rulli girano e tirano il pezzo nella fessura, il pezzo viene quindi alimentato attraverso la parte scanalata dei rulli e le forze di compressione conferiscono al materiale la forma desiderata. Non è un processo di laminazione ma un processo di forgiatura, perché è un'operazione discreta piuttosto che continua. La geometria sulle scanalature dei rulli forgia il materiale alla forma e alla geometria richieste. Si esegue a caldo. Poiché è un processo di forgiatura, produce parti con proprietà meccaniche eccezionali e quindi lo utilizziamo per produzione di parti automobilistiche come alberi che devono avere una durata straordinaria in ambienti di lavoro difficili.

 

• FORGIATURA ORBITALE : Il pezzo da lavorare viene inserito in una cavità dello stampo di forgiatura e forgiato da uno stampo superiore che viaggia in un percorso orbitale mentre ruota su un asse inclinato. Ad ogni giro, lo stampo superiore completa esercitando forze di compressione sull'intero pezzo da lavorare. Ripetendo queste rivoluzioni un certo numero di volte, viene eseguita una forgiatura sufficiente. I vantaggi di questa tecnica di produzione sono il suo funzionamento a bassa rumorosità e le minori forze necessarie. In altre parole con piccole forze si può far ruotare uno stampo pesante attorno ad un asse per applicare grandi pressioni su una sezione del pezzo in lavorazione che è a contatto con lo stampo. A volte le parti a forma di disco o coniche si adattano bene a questo processo.

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• FORGIATURA DI ANELLI: Usiamo spesso per produrre anelli senza saldatura. Il brodo viene tagliato a misura, rovesciato e poi trafitto fino in fondo per creare un foro centrale. Quindi viene messo su un mandrino e uno stampo di forgiatura lo martella dall'alto mentre l'anello viene ruotato lentamente fino a ottenere le dimensioni desiderate.
 
• RIVETTATURA: un processo comune per unire le parti, inizia con un pezzo di metallo diritto inserito in fori preformati attraverso le parti. Successivamente le due estremità del pezzo metallico vengono forgiate schiacciando il giunto tra uno stampo superiore e uno inferiore. 

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• CONIATURA: un altro processo popolare eseguito dalla pressa meccanica, che esercita grandi forze su una breve distanza. Il nome “coniatura” deriva dai dettagli fini che vengono forgiati sulla superficie delle monete metalliche. Si tratta principalmente di un processo di finitura per un prodotto in cui si ottengono dettagli fini sulle superfici grazie alla grande forza applicata dalla matrice che trasferisce questi dettagli sul pezzo da lavorare.

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• FORGIATURA DI SFERE DI METALLO: prodotti come i cuscinetti a sfere richiedono sfere di metallo di alta qualità, fabbricate con precisione. In una tecnica chiamata SKEW ROLLING, utilizziamo due rulli opposti che ruotano continuamente mentre il materiale viene alimentato continuamente nei rulli. Ad un'estremità dei due rulli vengono espulse sfere di metallo come prodotto. Un secondo metodo per la forgiatura delle sfere di metallo è l'utilizzo di stampi che comprimono il materiale inserito tra di loro assumendo la forma sferica della cavità dello stampo. Spesso le palline prodotte richiedono alcuni passaggi aggiuntivi come la finitura e la lucidatura per diventare un prodotto di alta qualità.

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• FORGIATURA ISOTERMICA / STAMPAGGIO A CALDO: Un processo costoso eseguito solo quando il valore del beneficio/costo è giustificato. Un processo di lavorazione a caldo in cui gli stampi vengono riscaldati all'incirca alla stessa temperatura del pezzo in lavorazione. Poiché sia lo stampo che il lavoro hanno all'incirca la stessa temperatura, non c'è raffreddamento e le caratteristiche di flusso del metallo sono migliorate. L'operazione è adatta per superleghe e materiali con forgiabilità inferiore e materiali la cui 

le proprietà meccaniche sono molto sensibili a piccoli gradienti di temperatura e variazioni. 

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• DIMENSIONAMENTO METALLO : E' un processo di finitura a freddo. Il flusso del materiale è illimitato in tutte le direzioni ad eccezione della direzione in cui viene applicata la forza. Di conseguenza, si ottengono un'ottima finitura superficiale e dimensioni accurate.

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•  FORGIATURA AD ALTO TASSO DI ENERGIA: La tecnica prevede uno stampo superiore attaccato al braccio di un pistone che viene spinto rapidamente quando una miscela aria-carburante viene accesa da una candela. Assomiglia al funzionamento dei pistoni nel motore di un'auto. Lo stampo colpisce il pezzo molto velocemente e poi ritorna molto velocemente nella sua posizione originale grazie alla contropressione. Il lavoro viene forgiato nel giro di pochi millisecondi e quindi non c'è tempo per raffreddare il lavoro. Ciò è utile per parti difficili da forgiare con proprietà meccaniche molto sensibili alla temperatura. In altre parole, il processo è così veloce che la parte viene formata a temperatura costante e non ci saranno gradienti di temperatura sulle interfacce stampo/pezzo. 

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• Nello STAMPAGGIO, il metallo viene battuto tra due blocchi di acciaio abbinati con forme speciali al loro interno, detti stampi. Quando il metallo viene martellato tra le trafile, assume la stessa forma delle forme della trafila.  Quando raggiunge la sua forma finale, viene tirato fuori per raffreddare. Questo processo produce parti robuste che hanno una forma precisa, ma richiede un investimento maggiore per gli stampi specializzati. La forgiatura rovesciata aumenta il diametro di un pezzo di metallo appiattendolo. Viene generalmente utilizzato per realizzare piccole parti, in particolare per formare teste su elementi di fissaggio come bulloni e chiodi. 

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• METALLURGIA DELLE POLVERI / LAVORAZIONE DELLE POLVERI: come suggerisce il nome, si tratta di processi di fabbricazione per realizzare parti solide di determinate geometrie e forme da polveri. Se le polveri metalliche vengono utilizzate per questo scopo, è il regno della metallurgia delle polveri e se vengono utilizzate polveri non metalliche è la lavorazione delle polveri. Le parti solide sono prodotte da polveri mediante pressatura e sinterizzazione. 

 

POWDER PRESSING viene utilizzato per compattare le polveri nelle forme desiderate. In primo luogo, il materiale primario viene fisicamente polverizzato, dividendolo in tante piccole particelle individuali. La miscela di polvere viene riempita nello stampo e un punzone si muove verso la polvere e la compatta nella forma desiderata. Eseguita prevalentemente a temperatura ambiente, con la pressatura delle polveri si ottiene una parte solida che prende il nome di green compact. Leganti e lubrificanti sono comunemente usati per migliorare la compattabilità. Siamo in grado di eseguire la formatura delle polveri mediante presse idrauliche con capacità di diverse migliaia di tonnellate. Inoltre abbiamo presse a doppia azione con punzoni superiori e inferiori contrapposti, nonché presse ad azione multipla per geometrie di pezzi altamente complesse. L'uniformità, che è una sfida importante per molti impianti di metallurgia/lavorazione delle polveri, non è un grosso problema per AGS-TECH, grazie alla nostra vasta esperienza pluriennale nella produzione personalizzata di tali parti. Anche con parti più spesse in cui l'uniformità rappresenta una sfida, ci siamo riusciti. Se ci impegniamo nel tuo progetto, realizzeremo le tue parti. Se vediamo potenziali rischi, ti informeremo in 

anticipo. 

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La SINTERIZZAZIONE DELLA POLVERE, che è la seconda fase, prevede l'innalzamento della temperatura ad un certo grado e il mantenimento della temperatura a quel livello per un certo tempo in modo che le particelle di polvere nella parte stampata possano legarsi tra loro. Ciò si traduce in legami molto più forti e rafforzamento del pezzo in lavorazione. La sinterizzazione avviene vicino alla temperatura di fusione della polvere. Durante la sinterizzazione si verificherà un restringimento, la resistenza del materiale, la densità, la duttilità, la conduttività termica e la conduttività elettrica saranno aumentate. Disponiamo di forni batch e continui per la sinterizzazione. Una delle nostre capacità è regolare il livello di porosità delle parti che produciamo. Ad esempio siamo in grado di produrre filtri metallici mantenendo le parti in una certa misura porose. 

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Usando una tecnica chiamata IMPREGNAZIONE, riempiamo i pori del metallo con un fluido come l'olio. Produciamo ad esempio cuscinetti impregnati d'olio che sono autolubrificanti. Nel processo di INFILTRAZIONE riempiamo i pori di un metallo con un altro metallo con punto di fusione inferiore al materiale di base. La miscela viene riscaldata a una temperatura compresa tra le temperature di fusione dei due metalli. Di conseguenza si possono ottenere alcune proprietà speciali. Eseguiamo spesso anche operazioni secondarie come la lavorazione a macchina e la forgiatura su parti prodotte in polvere quando è necessario ottenere caratteristiche o proprietà speciali o quando la parte può essere prodotta con meno fasi di processo. 

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PRESSATURA ISOSTATICA: In questo processo la pressione del fluido viene utilizzata per compattare la parte. Le polveri metalliche vengono poste in uno stampo costituito da un contenitore flessibile sigillato. Nella pressatura isostatica, la pressione viene applicata da tutto intorno, contrariamente alla pressione assiale vista nella pressatura convenzionale. I vantaggi della pressatura isostatica sono la densità uniforme all'interno della parte, specialmente per le parti più grandi o più spesse, proprietà superiori. Il suo svantaggio sono i lunghi tempi di ciclo e le precisioni geometriche relativamente basse. Lo STAMPAGGIO ISOSTATICO A FREDDO viene effettuato a temperatura ambiente e lo stampo flessibile è realizzato in gomma, PVC o uretano o materiali simili. Il fluido utilizzato per pressurizzare e compattare è olio o acqua. Segue la sinterizzazione convenzionale del compatto verde. La PRESSATURA ISOSTATICA A CALDO invece viene eseguita ad alte temperature e il materiale dello stampo è lamiera o ceramica con punto di fusione sufficientemente alto da resistere alle temperature. Il fluido di pressurizzazione è solitamente un gas inerte. Le operazioni di pressatura e sinterizzazione vengono eseguite in un unico passaggio. La porosità viene quasi completamente eliminata, si ottiene una struttura uniform grain. Il vantaggio della pressatura isostatica a caldo è che può produrre parti paragonabili alla fusione e alla forgiatura combinate, rendendo possibile l'uso di materiali che non sono adatti per la fusione e la forgiatura. Lo svantaggio della pressatura isostatica a caldo è il suo tempo di ciclo elevato e quindi il costo. È adatto per parti critiche di basso volume. 

 

STAMPAGGIO A INIEZIONE DI METALLI : Processo molto adatto per la produzione di parti complesse con pareti sottili e geometrie dettagliate. Più adatto per parti più piccole. Le polveri e il legante polimerico vengono miscelati, riscaldati e iniettati in uno stampo. Il legante polimerico riveste le superfici delle particelle di polvere. Dopo lo stampaggio, il legante viene rimosso mediante riscaldamento a bassa temperatura o disciolto utilizzando un solvente.  

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COMPATTAZIONE IN ROTOLI / LAMINAZIONE IN POLVERE: Le polveri vengono utilizzate per produrre nastri o fogli continui. La polvere viene alimentata da un alimentatore e compattata da due rulli rotanti in fogli o strisce. L'operazione viene eseguita a freddo. La lastra viene trasportata in un forno di sinterizzazione. Il processo di sinterizzazione può essere ripetuto una seconda volta.  

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ESTRUSIONE IN POLVERE: Le parti con un rapporto lunghezza/diametro elevati vengono prodotte estrudendo un contenitore di lamiera sottile con polvere.

SINTERIZZAZIONE ALLENTATA: Come suggerisce il nome, è un metodo di compattazione e sinterizzazione senza pressione, adatto per la produzione di parti molto porose come i filtri metallici. La polvere viene immessa nella cavità dello stampo senza compattarsi. 

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SINTERIZZAZIONE ALLENTATA: Come suggerisce il nome, è un metodo di compattazione e sinterizzazione senza pressione, adatto per la produzione di parti molto porose come i filtri metallici. La polvere viene immessa nella cavità dello stampo senza compattarsi. 

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SINTERIZZAZIONE A SCINTILLA: La polvere viene compressa nello stampo da due punzoni contrapposti e una corrente elettrica ad alta potenza viene applicata al punzone e passa attraverso la polvere compattata racchiusa tra di loro. L'elevata corrente brucia le pellicole superficiali dalle particelle di polvere e le sinterizza con il calore generato. Il processo è veloce perché il calore non viene applicato dall'esterno ma viene invece generato dall'interno dello stampo.

 

PRESSATURA A CALDO: Le polveri vengono pressate e sinterizzate in un unico passaggio in uno stampo in grado di resistere alle alte temperature. Quando lo stampo si compatta, viene applicato il calore della polvere. La buona precisione e le proprietà meccaniche ottenute con questo metodo lo rendono un'opzione interessante. Anche i metalli refrattari possono essere lavorati utilizzando materiali per stampi come la grafite.