Er zijn verschillende productieprocessen om eenop maat gemaakte metalen onderdeel.Elk heeft zijn eigen reeks voor- en nadelen.Enkele van de belangrijke factoren die van invloed zijn op de selectie van een proces zijn de volgende:
- Hoeveelheid van het benodigde materiaal
- Ontwerp van het metalen onderdeel
- Vereiste toleranties
- Metaalspecificatie
- Oppervlakteafwerking vereist
- Gereedschapskosten
- Economie van bewerking versus proceskosten
- Leveringsvereisten
Gieten
Het gietproces bestaat uit het gieten of injecteren van gesmolten metaal in een mal met daarin een holte met de gewenste vorm van degietstukken.Metaalgietprocessen kunnen worden geclassificeerd door het type mal of door de druk die wordt gebruikt om de mal met vloeibaar metaal te vullen.Als het gietproces door het type mal kan worden ingedeeld in zandgieten, investeringsgieten en metaalspuitgieten;terwijl als door de druk die wordt gebruikt om de mal te vullen, het gietproces kan worden verdeeld in zwaartekrachtgieten, lagedrukgieten en hogedrukgieten.
Grondbeginselen van gieten
Gieten is een stollingsproces.Daarom kan de microstructuur fijn worden afgestemd, zoals korrelstructuur, fasetransformaties en precipitatie.Defecten zoals krimpporositeit, scheuren en segregatie zijn echter ook nauw verbonden met stolling.Deze defecten kunnen leiden tot lagere mechanische eigenschappen.Een daaropvolgende warmtebehandeling is vaak nodig om restspanningen te verminderen en mechanische eigenschappen te optimaliseren.
Voordelen van gieten:
- Grote en complexe metalen gietproducten zijn eenvoudig.
- Hoge productiesnelheid, vooral door automatische vormlijn.
- Ontwerpflexibiliteit is beschikbaar en geschikter.
- Diverse metalen beschikbaar: grijs ijzer, nodulair gietijzer, koolstofstaal, gelegeerd staal,roestvrij staal, aluminiumlegering, messing, brons en zinklegering.
Nadelen van gieten:
- Defecten in de gietstukken
- Krimpporositeit
- Metalen projecties
- Scheuren, heet scheuren, koude sluitingen
- Ronden, oxiden
- Misruns, onvoldoende volume
- Inclusies
- Vereist nauwgezette procescontrole en inspecties (porositeit kan optreden)
Smeden
Smeden is een productieproces waarbij metaal door plastische vervorming onder grote druk wordt gevormd tot onderdelen met een hoge sterkte.Afhankelijk van of de smeedvorm wordt gebruikt, wordt het smeedproces geïnvideerd in smeden met open matrijs en smeden van gesloten matrijs.Maar als door de temperatuur van het gesmede metaal en de legering vóór het smeden, het smeedproces zou kunnen worden verdeeld in koud smeden, warm smeden en heet smeden.
Grondbeginselen van smeden
Smeden of koudvervormen zijn metaalvormende processen.Er is geen sprake van smelten en daaruit voortvloeiende stolling.Plastische vervorming veroorzaakt een toename van het aantal dislocaties, wat resulteert in een hogere staat van interne spanning.De rekverharding wordt inderdaad toegeschreven aan de interactie van dislocaties met andere dislocaties en andere barrières (zoals korrelgrenzen).Tegelijkertijd verandert de vorm van primaire kristallen (dendrieten) na plastische bewerking van het metaal.
Voordelen van smeden:
- Goede mechanische eigenschappen (vloeisterkte, rekbaarheid, taaiheid)
- Betrouwbaarheid (gebruikt voor kritieke onderdelen)
- Geen behandeling met vloeibaar metaal
Nadelen van smeden:
- Sterven ongevuld
- Die mislukking
- Vorm beperkt wanneer ondersnijdingen of gevulde secties nodig zijn
- Totale kosten meestal hoger dan gieten
- Meerdere stappen vaak nodig
We kunnen warm werken van koud werken onderscheiden.Boven de herkristallisatietemperatuur wordt warm gewerkt;eronder wordt koud werken uitgevoerd.Bij warm werken worden spanningsverharding en vervormde korrelstructuur zeer snel geëlimineerd door de vorming van nieuwe spanningsvrije korrels als gevolg van herkristallisatie.Snelle diffusie bij hete werktemperaturen helpt bij het homogeniseren van de voorvorm.De initiële porositeit kan ook aanzienlijk worden verminderd en uiteindelijk volledig genezen.Metallurgische verschijnselen zoals spanningsverharding en herkristallisatie zijn belangrijk omdat deze veranderingen in structuur resulteren in een toename van ductiliteit en taaiheid in de gegoten toestand.
Een belangrijk ding om in gedachten te houden is dat kwaliteit van materialen en warmtebehandeling in sommige gevallen een belangrijker factor kunnen zijn dan het verschil tussen gieten en smeden.
Posttijd: 24 februari-2021