U većini slučajeva metal se lijeva ili kova u željeni oblik nakon što se učini topljivim primjenom topline. Hladna obrada odnosi se na postupak jačanja metala promjenom njegovog oblika bez upotrebe topline. Izloženost metala ovom mehaničkom naprezanju uzrokuje trajnu promjenu kristalne strukture metala, uzrokujući povećanje čvrstoće.
Metal se kotrlja između dva valjka ili provlači kroz (gurnute ili izvučene) manje rupe. Kako se metal komprimira, veličina zrna se može smanjiti, povećavajući čvrstoću (unutar tolerancije veličine zrna). Metal se može šišati i oblikovati u željeni oblik.
Kako hladna obrada jača metal
Proces dobiva svoje ime jer se provodi na temperaturama ispod točke rekristalizacije metala. Mehanički stres koristi se umjesto topline da bi utjecao na promjene. Najčešće aplikacije su za ovaj postupak željezo, aluminijum, i bakar.
Kad se ovi metali hladno obrađuju, trajni nedostaci mijenjaju njihov kristalni oblik. Ovi nedostaci smanjuju sposobnost kristala da se kreću unutar metalne konstrukcije, a metal postaje otporniji na daljnje deformacije.
Rezultirajući metalni proizvod ima poboljšanu vlačnu čvrstoću i tvrdoću, ali manje duktilnost (sposobnost mijenjanja oblika bez gubitka čvrstoće ili lomljenja). Hladno valjanje i hladno izvlačenje čelika također poboljšavaju završnu obradu površine.
Vrste hladnog rada
Glavne metode hladne obrade mogu se klasificirati kao cijeđenje ili kotrljanje, savijanje, šišanje i izvlačenje. Pogledajte tablicu u nastavku za sažetak različitih metoda hladnog obrađivanja metala.
Cijeđenje |
Savijanje |
šišanje |
Crtanje |
Rolling |
Kut |
šišanje |
Crtanje žice i cijevi |
lijevanje |
Svitak |
rezanje |
Crtanje žice |
Hladno kovanje |
Oblikovanje valjaka |
zatamnjenja |
Predenje |
dimenzioniranje |
Crtanje |
piercing |
utiskivanje |
istiskivanje |
šavove |
lancetar |
Oblikovanje rastezanja |
zakivanje |
prirubljivanja |
perforiranje |
Crtanje ljuske |
Iskolčenje |
ravnanje |
urezivanje |
Peglanje |
kovanja |
Sjeckanje |
Formiranje visoke energije |
|
peening |
Brijanje |
||
Poliranje |
Podrezivanje |
||
Die hobbing |
Odrezati |
||
Namotavanje navoja |
Dinking |
Najčešći postupci očvršćivanja rada
Kako imaju toliko mogućnosti kaljenja rada kako proizvođači odlučuju koga će koristiti? Ovisi o upotrebi u koju će se metal staviti. Tri najčešće vrste kaljenja rada su hladno kotrljanje, savijanje i izvlačenje.
Hladno kotrljanje je najčešća metoda kaljenja rada. To uključuje metal koji prolazi kroz parove valjka kako bi se smanjila njegova debljina ili kako bi se debljina ujednačila. Kako se kreće kroz valjke i sabija, metalna zrna se deformiraju. Primjeri hladno valjanih proizvoda uključuju čelične limove, trake, šipke i šipke.
Savijanje lima je još jedan postupak za hladnu obradu, koji uključuje deformiranje metala preko radne osi, stvarajući tako promjenu u geometriji metala. U ovoj se metodi mijenja oblik, ali volumen metala ostaje konstantan.
Primjer ovog postupka savijanja je jednostavno savijanje čeličnih ili aluminijskih dijelova kako bi se postigla željena zakrivljenost. Na primjer, mnogi dijelovi automobila moraju biti savijeni kako bi odgovarali dimenzijama proizvodnje.
Crtanje u osnovi uključuje izvlačenje metala kroz malu rupu ili umrijeti. To smanjuje promjer metalne šipke ili žice uz istodobno povećanje duljine proizvoda. Sirovi metal se gura u matricu pritiskom sile kako bi se osiguralo da dolazi do prekristalizacije dok metal mijenja oblik. Proizvodi napravljeni ovim postupkom uključuju čelične šipke i aluminijske šipke.