Τι είναι η σφυρηλάτηση ορείχαλκου;

Η σφυρηλάτηση ορείχαλκου είναι μια διαδικασία κατά την οποία μια πρέσα σφυρηλάτησης ασκεί εξαιρετική πίεση σε ένα μόνο κομμάτι ορείχαλκου ή κράματος ορείχαλκου που έχει θερμανθεί σε περίπου 1,500 βαθμούς F (815 βαθμούς C). Το μαλακωμένο μέταλλο στη συνέχεια πιέζεται, χτυπιέται και διαμορφώνεται για να παραχθεί ένα μέρος κατασκευασμένο από ένα μόνο κομμάτι ορείχαλκου και χωρίς ατέλειες. Διαφορετικές μέθοδοι σφυρηλάτησης ορείχαλκου μπορούν να δημιουργήσουν σχεδόν οποιοδήποτε είδος τρισδιάστατου σχήματος ή μορφής, που ζυγίζει από μερικές ουγγιές έως αρκετούς τόνους. Οι διάφοροι τύποι σφυρηλάτησης ορείχαλκου περιλαμβάνουν σφυρηλάτηση με αποτύπωμα ή κλειστή σφυρηλάτηση, σφυρηλάτηση ανοιχτής μήτρας, σφυρηλάτηση ψυχρής σφυρηλάτησης και σφυρηλάτηση δακτυλίου χωρίς ραφή.

Η διαδικασία σφυρηλάτησης ορείχαλκου στην πραγματικότητα κάνει το μέταλλο περίπου 15% πιο ισχυρό από τα χυτά μέρη του καλουπιού, καθώς η διαδικασία δεν αλλάζει τη δομή του μετάλλου. Ο εξωθημένος ορείχαλκος σχηματίζεται σε σχήμα που βρίσκεται ήδη κοντά στο τελικό τμήμα στο οποίο θα σφυρηλατηθεί όταν θερμανθεί ο ορείχαλκος. Η σφυρηλάτηση εξαρτημάτων από ορείχαλκο μειώνει τα μεταλλικά θραύσματα και είναι ταχύτερη από την κατεργασία των εξαρτημάτων. Η διαδικασία σφυρηλάτησης παράγει επίσης μια επιφάνεια χωρίς πόρους που κάνει ένα πιο ελκυστικό ορειχάλκινο μέρος.

Η σφυρηλάτηση κλειστού καλουπιού, επίσης γνωστή ως σφυρηλάτηση με καλούπι αποτύπωσης, χρησιμοποιεί δύο ή περισσότερες μήτρες κατασκευασμένες στο σχήμα του επιθυμητού εξαρτήματος. Ο ορείχαλκος θερμαίνεται μέχρι να γίνει ελατός ή να φτάσει σε πλαστική κατάσταση και στη συνέχεια συμπιέζεται από τη μηχανή μήτρας. Ορισμένες μηχανές μήτρας είναι ικανές να δημιουργήσουν δύναμη συμπίεσης 5,500 λιβρών (2,500 κιλά) ή περισσότερο για τη δημιουργία σφυρηλατούμενων εξαρτημάτων. Αυτή η διαδικασία σφυρηλάτησης δημιουργεί ορειχάλκινα μέρη που έχουν ενισχυμένη πυκνότητα, ευθυγραμμισμένη ροή κόκκων και υψηλή αντοχή. Σε αυτή τη διαδικασία, τα ορειχάλκινα μέρη μπορούν επίσης να είναι κυρτά ή λυγισμένα σε ένα ή περισσότερα επίπεδα. Αν και είναι πιο ακριβή από τις μεθόδους χύτευσης ορείχαλκου, η κλειστή σφυρηλάτηση ορείχαλκου παράγει εξαιρετικά ισχυρά και ανθεκτικά προϊόντα.

Στην ανοιχτή σφυρηλάτηση με καλούπι ο θερμαινόμενος, ελατός ορείχαλκος δεν περιορίζεται σε καλούπι ή καλούπι. Αντίθετα, επιτυγχάνεται με τη χρήση δύο επίπεδων επιφανειών μήτρας χωρίς αποτύπωμα. Αυτός ο τύπος σφυρηλάτησης ορείχαλκου χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία και τη διαμόρφωση πολύ μεγάλων μεμονωμένων τεμαχίων ορείχαλκου βάρους έως 80,000 λίβρες (36,363 κιλά) ή περισσότερο. Αυτή η διαδικασία ανοιχτής μήτρας χρησιμοποιείται συνήθως για παραγωγικές σειρές μικρότερης ποσότητας και προσαρμοσμένη σφυρηλάτηση ορείχαλκου σε μεγαλύτερα εξαρτήματα.

Ενώ η περισσότερη σφυρηλάτηση γίνεται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, η σφυρηλάτηση ψυχρού ορείχαλκου απαιτεί μόνο τη θέρμανση του ορείχαλκου σε μερικές εκατοντάδες βαθμούς. Η ψυχρή σφυρηλάτηση χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία ειδών όπως νομίσματα, εξαρτήματα διεύθυνσης αυτοκινήτου, συστήματα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης και άλλα μικρότερα εξαρτήματα που ζυγίζουν λιγότερο από 10 λίβρες (4.5 κιλά). Αυτή η διαδικασία παράγει εξαρτήματα που απαιτούν υψηλή αντοχή και κοντινές ανοχές.

Η σφυρηλάτηση κυλινδρικού δακτυλίου χρησιμοποιεί στρογγυλά, ανοιχτά εξαρτήματα σε σχήμα δακτυλίου που διαμορφώθηκαν χρησιμοποιώντας τη διαδικασία σφυρηλάτησης ανοιχτής μήτρας. Αυτός ο τύπος σφυρηλάτησης επιτυγχάνεται μέσω της εξαναγκασμένης πίεσης δύο αξονικών κυλίνδρων, ενός κυλίνδρου οδήγησης και ενός κυλίνδρου αδρανούς. Ο ορειχάλκινος δακτύλιος περιστρέφεται από το ρελαντί ρολό ενώ ασκείται πίεση στο εσωτερικό του δακτυλίου. Το ρολό οδηγού ασκεί πίεση στο εξωτερικό άκρο του δακτυλίου. Καθώς η διαδικασία προχωρά, ο δακτύλιος γίνεται πιο επίπεδος μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή διάμετρος δακτυλίου.