Τι είναι το Ψυχρό Σχέδιο;

Το ψυχρό τράβηγμα είναι μια διαδικασία διαμόρφωσης μετάλλου κατά την οποία ένα τεμάχιο μετάλλου πιέζεται μέσω μιας ή μιας σειράς καλουπιών, μειώνοντας έτσι το μέγεθος της διατομής του αρχικού εξαρτήματος. Η διαδικασία κρύου τραβήγματος αποδίδει ένα σταθερό τελικό προϊόν διαστάσεων, ενώ βελτιώνει τόσο την απόδοση όσο και την αντοχή σε εφελκυσμό. Η επιφάνεια που προκύπτει είναι καθαρή και απαλλαγμένη από άλατα ή άλλα ελαττώματα. Το ψυχρό σχέδιο χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή ράβδων, ράβδων και συρμάτων από χάλυβα ακριβείας, χαλκό και αλουμίνιο που πρέπει να πληρούν αυστηρές φυσικές και μηχανικές προδιαγραφές.

Κατά τη διάρκεια της ψυχρής διαδικασίας τραβήγματος, χρησιμοποιείται μια σταθερή πλατφόρμα που ονομάζεται πάγκος σχεδίασης για να συγκρατεί τη μήτρα στη θέση της. Ο πάγκος έχει μια πλευρά εισόδου και εξόδου. Η πλευρά εκτός τροφοδοσίας αποτελείται από μια μακριά πλατφόρμα κυλίνδρου, που χρησιμοποιείται για τη σύλληψη του τελικού αποθέματος αφού περάσει με το ζόρι μέσα από τη μήτρα. Το μεταλλικό κοντάκι, συνήθως σε μορφή ράβδου ή σύρματος, τοποθετείται στην πλευρά τροφοδοσίας. Το ένα άκρο του μεταλλικού αποθέματος είναι μειωμένο σε μέγεθος, ώστε να χωράει μέσα από τη μήτρα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται ένας υδραυλικός κύλινδρος ή βαρούλκο για να τραβήξει το μέταλλο μέσα από τη μήτρα και πάνω στους κυλίνδρους εξόδου.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ψυχρής σχεδίασης: σχέδιο σωλήνων, σχέδιο ράβδων και σχέδιο σύρματος. Το σχέδιο του σωλήνα μειώνει τόσο την εσωτερική διάμετρο (ID) όσο και την εξωτερική διάμετρο (OD), ενώ αυξάνει το μήκος του σωλήνα. Το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα παραμένει σταθερό. Το σχέδιο ράβδου μειώνει τη διατομή του αρχικού κορμού ράβδου, ενώ αυξάνει το μήκος. Το πλάτος ή το ύψος του αρχικού αποθέματος μπορεί να παραμείνει σταθερό, αν και συνήθως και οι δύο διαστάσεις μειώνονται. Το σχέδιο σύρματος μειώνει την OD του αποθέματος σύρματος ενώ αυξάνει το μήκος. Ο όγκος του σύρματος παραμένει σταθερός. Το σχέδιο σύρματος συνήθως απαιτεί πολλά στάδια για να μειωθεί το καλώδιο στο επιθυμητό μέγεθος. Οι μήτρες που χρησιμοποιούνται στο σχέδιο σύρματος συνήθως κατασκευάζονται από καρβίδιο βολφραμίου ή διαμάντι.

Εκτός από την αλλαγή των φυσικών διαστάσεων, το ψυχρό σχέδιο μεταβάλλει επίσης ορισμένες μηχανικές ιδιότητες του αρχικού υλικού. Είναι δυνατές αυξήσεις της αντοχής σε εφελκυσμό κατά 30% και συχνά παρατηρούνται κέρδη 80% στην αντοχή διαρροής σε πολλά υλικά. Οι αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες σχετίζονται με το μέγεθος της μείωσης στη διατομή του αρχικού αποθέματος. Μια μικρή αρχική μείωση της διατομής μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλες αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες, αν και ο ρυθμός μεταβολής μειώνεται γρήγορα όσο αυξάνεται το μέγεθος της μείωσης.

Το ψυχρό σχέδιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή χάλκινων ηλεκτρικών καλωδίων και οικιακών καλωδίων καθώς και δομικών σωληνώσεων από χάλυβα και βιομηχανικών σωληνώσεων. Η διαδικασία ψυχρής σχεδίασης παράγει πολλά κοινά καθημερινά αντικείμενα, όπως συνδετήρες, χορδές κιθάρας και ελατήρια. Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν εξαρτήματα για διάφορα μουσικά όργανα και ηλεκτρικά εξαρτήματα καθώς και υδραυλικές σωληνώσεις και σωληνώσεις.