Melegalakítás

Technológia, változatok és ipari felhasználás

A melegalakításos lemezalakítás

A fémlemez melegalakítása különösen fontos az autógyártók és beszállítók számára. Az eljárás minden acélminőséghez megfelel. Az ezzel a módszerrel előállított alkatrészek könnyebbek és jobb értékeket érnek el a törésteszteken.

A melegalakítás egy lemezalakítási eljárás, amelyet melegpréselésnek vagy présedzésnek is neveznek. Minden alakítási eljárás a felhasznált fém újrakristályosodási hőmérséklete felett zajlik. A fémlemez melegalakítása során az anyag regenerálódik és meglágyul. Ez magas egyenértékű alakváltozást tesz lehetővé kis alakítóerők ellenére. A melegalakítás többféle eljárást foglal magában, például a kovácsolást, a meleghengerlést és az extrudálást. Az alakítási technológia a DIN 8582 szabvány szerint szabályozott, és lehetővé teszi a nagy szilárdságú anyagok igény szerinti feldolgozását is. Az eljárás különösen alkalmas olyan alkatrészek esetében, amelyeknek nagy terhelést kell elviselniük (hengerek, forgattyús tengelyek, hajtórudak, fogaskerekek).

Eltérések a melegalakítás, a félmeleg alakítás és a hidegalakítás között

A félmeleg alakítás során olyan hőmérsékleteket alkalmaznak, amelyek a fémlemezek hidegalakítása és melegalakítása közötti hőmérséklet-tartományba esnek. Az ipari felhasználók kombinálják a két módszer előnyeit, és egy adott alakítási hőmérséklet megválasztásával igyekeznek elkerülni mindkét technológia hátrányait. A félmeleg alakítás kisebb alakítóerőket igényel, mint a hidegalakítás. A lehűtött alkatrészek méretbeli tűrései kisebbek, mint a melegen alakított alkatrészeké. A hidegalakítás során az alakítás az újrakristályosodási hőmérséklet alatt történik. Ugyanakkora alakváltozás eléréséhez nagyobb alakítóerőkre van szükség. Ennek eredményeként kisebb mérettűrésekkel és jó felületi szerkezettel rendelkező precíziós alkatrészek jönnek létre. A kialakított munkadarabot a megszilárdulás elérése érdekében újrakristályosító lágyítással kezelik.

Hogyan történik a melegalakításos lemezalakítás?

A melegalakításos lemezalakítást az újrakristályosodási hőmérséklet felett végzik. Ez az a hőmérséklet, amelyen a fém az alakítás során 100%-ban újrakristályosodik. Az újrakristályosodási hőmérséklet az abszolút olvadási hőmérséklet 40%-a vagy 50%-a. Ezeken a hőmérsékleteken a mikroszerkezetben lévő diszlokációk megszűnnek: Új szemcsék keletkeznek, az anyag keménysége csökken. A melegalakítás során bekövetkező anyagtágulás egy folyási görbével szemléltethető. Ez a melegalakítás alatti folyási feszültség és az adott egyenértékű alakváltozás közötti kapcsolatot mutatja. Magát a folyási feszültséget a munkahőmérséklet és az alakítás sebessége befolyásolja.

A mélyhúzás során végzett melegalakítás például a fémlemez közvetlen vagy közvetett melegalakításaként történik. A közvetlen melegalakítás során az anyagot a kemencében az első alakítási folyamat elvégzése előtt az újrakristályosodási hőmérséklet fölé melegítik. Az anyagot ezután a présbe és a mélyhúzó szerszámba helyezik. Miután az anyag maradó alakváltozást szenvedett, egy hűtött zárt süllyesztékben lehűtik. A közvetett melegalakításra jellemző, hogy a melegítés az első alakítási lépés után történik, közvetlenül utána következik a végső húzás és a gyors lehűtés préselés közben. A 22MnB5 bórral ötvözött acélt általában melegalakításos lemezalakításhoz használják. Optimális anyagjellemzők az ausztenit martenzitté alakításával érhetők el.

Az autógyártók az utóbbi időben ezt az alakítási technikát részesítik előnyben. Ennek oka, hogy az ilyen technikával gyártott alkatrészek magasabb szintű ütközésbiztonságot érnek el. Továbbá a melegen alakított és lehűtött speciális acélok könnyebbé teszik a járművet. Ezzel a technikával az autógyártók oldalsó hossztartókat, ajtóerősítéseket, küszöböket, tetőkereteket, tetősíneket, lökhárítótartókat, valamint A- és B-oszlopokat gyártanak. Annak érdekében, hogy a melegen alakított acélokat megóvják a kemencében bekövetkezőrevésedéstől, speciális alumínium-szilícium bevonattal látják el őket. Az állandóan magas gyártási minőség fenntartása érdekében az alkatrészeket minőségbiztosítási folyamatnak vetik alá. Ez automatikusan történik, optikai méréstechnika segítségével.

Milyen előnyei és hátrányai vannak a melegalakításnak?

A melegalakítás előnyei a következők:

nincs megszilárdulás és az anyag nagy mértékben alakítható
alacsony mértékű a visszarugózás
előállíthatók bonyolultabb formák
jó mérettartás az alacsony fennmaradó feszültségnek köszönhetően
könnyebb alkatrészek a kisebb falvastagságok miatt
csak kis alakítóerőkre van szükség
minden acélminőséghez megfelelő

A fő hátrányok a következők:

a felület a magas munkahőmérséklet miatt enyhén revésedik (utólagos megmunkálás!)
legrosszabb esetben az alkatrész vetemedhet
nagyobb mérettűrések
a kemence magas energiaköltségeket okoz
sorjaképződés

Melegen alakított alkatrészek egyszerű mérése

Eddig a nagy szilárdságú fémlemezből készült alkatrészek méréséhez, például a karosszériagyártásban, fizikai befogókészülékekre volt szükség. Egyedi előállításuk miatt ezek magas költségeket eredményeznek. A Virtual Clamping (virtuális befogás) technológia és a ScanBox 3D mérőgépben egy univerzális beállítás helyettesíti a fizikai befogókészülékeket. Ez költségmegtakarítást eredményez, és érzékelhetően felgyorsítja a gyártási folyamatokat.

Bővebben

Ossza meg ezt az oldalt