فولادها رایج ترین روش آهنگری فلزات هستند. دلیل محبوبیت این روش در تولید این است که در مقایسه با روش های دیگر شاهد صرفه جویی بیشتری در مواد اولیه خواهیم بود.
آهنگری سرد یا پرس سرد
آهنگری سرد که به پرس سرد نیز معروف است یکی از قدیمی ترین روش ها در صنعت فلزکاری است. برای انجام روش آهنگری سرد، صنعتگران شمش های فلزی را فشار داده و با کمک ابزاری به شکل دلخواه در می آورند.
آهنگری سرد و گرم به روش‌های مختلفی از جمله آهنگری یا چکشی، پرس هیدرولیکی و ضربه‌ای، غلتکی و آهنگری سر و برهم زدن انجام می‌شود.
دسته بندی فرآیند آهنگری
برای دسته بندی فرآیند آهنگری باید قالب باز و بسته را در نظر بگیریم.
فرآیند قالب باز معمولاً برای تشکیل اجزایی استفاده می شود که دارای تحمل ابعادی بالاتر یا بیشتر هستند
ولی در مورد فرآیند فورج قالب بسته معمولا از این روش برای تولید قطعاتی با اشکال و ابعاد از پیش طراحی شده استفاده می شود. قطعاتی که تحمل ابعادی دقیق تری دارند.
آهنگری با دمای پایین و بالا
به آهنگری در دمای پایین آهنگری سرد و به آهنگری در دمای بالا فورج گرم می گویند.
فورج سرد
در آهنگری سرد منجر به تغییر در شکل و ظاهر فلز و سایر خواص می شود. به این ترتیب شکل پذیری، استحکام و دوام فلز تغییر می کند.
در فرآیند پرس سرد، زمان لازم برای تغییر حالت شمش فلز و تبدیل آن به اشکال دیگر متفاوت است. همچنین تفاوت هایی را در دقت هندسی بالاتر، کیفیت سطح بهتر و مقاومت در برابر فرسایش مشاهده خواهید کرد.
قطعات ساخته شده توسط آهنگری سرد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار خواهند گرفت. بیشتر صنایعی که از این روش برای فلزکاری استفاده می کنند، صنایع موشکی و هوافضا هستند. به طور کلی می توان گفت صنایعی که وابسته به امنیت انسانی هستند از این روش استفاده می کنند.
پرس سرد کاربردهای متفاوتی. صنایع تولید انبوه مانند صنایع سبک و سنگین خودرو، روش درجه یک آهنگری سرد هستند.
چرا به آهنگری و پرس نیاز داریم؟
کاهش هزینه ها به استفاده از این روش فلزکاری بستگی دارد.
دلیل دیگری که شما را به سمت برون سپاری محصولات سوق می دهد این است که طراحی عملکرد اولیه فرآیندهای آهنگری یک آزمون و خطا است و این آزمون و خطاها بر روی ابزار آهنگری انجام می شود.
اگر می خواهید از شبیه سازی عددی برای فرآیند آهنگری غیرخطی استفاده کنید، قطعا به روش های عددی بهینه نیاز خواهید داشت. البته لازم به ذکر است که روش های توسعه کلاسیک برای شبیه سازی و بهینه سازی آهنگری بسیار کاربردی هستند. در صنعت آهنگری می توانید از نرم افزار FORGE استفاده کنید. در واقع این نرم افزار یکی از پرکاربردترین نرم افزارها در این زمینه می باشد.
مزایای آهنگری سرد
آهنگری سرد دارای چندین مزیت است :
- مهمترین آن دقت ابعادی بسیار بالا و عدم اکسیداسیون سطحی فلز است.
- در تولید انبوه و بسیار بالا انرژی کمتری مصرف می شود و مقرون به صرفه تر است.
- با استفاده از روش فورج سرد می توان قطعات بسیار ریز زیادی تولید کرد.
- همچنین امکان تولید قطعات و اجسام با سایز متوسط در چند مرحله و با سرعت و دقت بسیار بالا امکان پذیر است.
- توان اپراتور کمتری نیاز خواهید داشت.
- اگر نیاز به تولید قطعات پیچیده تری دارید، این نیاز توسط یک دستگاه برطرف می شود.
معایب روش آهنگری سرد
- برای تولید قالب ها باید هزینه بسیار بالایی بپردازید.
- اپراتورهایی که استخدام می کنید باید ماهر و قادر به کار با دستگاه باشند.
- این روش قادر به تولید قطعات بزرگتر از 39 میلی متر نیست.
- اگر مقدار قطعاتی که تولید می کنید کم و محدود باشد استفاده از این روش به صرفه نخواهد بود.
- با استفاده از روش آهنگری سرد نمی توان قطعاتی با طول زیاد و قطر نازک تولید کرد.
فورج داغ
هر فلز ویژگی های خاص خود را دارد و برای آهنگری در دمای خاصی آماده می شود. همانطور که می دانید اکثر فلزات برای آهنگری مناسب هستند. فلزاتی مانند فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی یا آلومینیوم و آلیاژهای آن برای آهنگری مناسب هستند. برنج و مس و آلیاژهای آنها نیز با این روش تغییر شکل می دهند.
در روش فورج گرم، قطعه بالاتر از دمای تبلور مجدد گرم می شود. روش تولید آهنگری گرم را می توان در مقایسه با آهنگری سرد و آهنگری گرم به عنوان روشی اصلاح شده در نظر گرفت. فرآیند فورج گرم بین دو روش خواهد بود. لازم است بدانید که در روش فورج گرم گرما از قسمت داغ به قالب منتقل می شود. این فرآیند منجر به افت دمای قطعه می شود و باعث ایجاد خواص متغیر در طول فرآیند می شود.
مزایای فورج گرم
- به جرأت می توان گفت که معایب آهنگری سرد از جمله مزایای روش فورج گرم است چون در این روش تولید قطعات با سایزهای متوسط تا خیلی بزرگ امکان پذیر بوده و قیمت مقرون به صرفه ای خواهد داشت.
- روند تولید قطعات کمتر خواهد بود.
- پیچ و مهره ها معمولا در یک مرحله ساخته می شوند.
- شکل دهی آسان فلزات مستحکم به روش فورج گرم امکان پذیر است .
- برخلاف روش فورج سرد که محدودیتی در تعداد قطعات تولید شده داشت، محدودیت خاصی در اندازه طول و اندازه قطعات وجود ندارد.
معایب روش فورج گرم
- کنترل دقیق فرآیند گرمایش در بین کارگران مهم است.
- اکسیداسیون سطحی فلز رایج است و به شات بلاست یا اسید شویی نیاز دارد.
- این روش دارای دقت ابعادی و سرعت کمتر، حجم تولید محدودتر نسبت به آهنگری سرد است.
