Taonta on takomisen ja leimaamisen yhteisnimitys. Se on muovausmenetelmä, jossa taontakoneen tai muotin vasaraa, alasinta ja lävistintä käytetään paineen kohdistamiseen aihioon, jotta saadaan aikaan plastinen muodonmuutos halutun muodon ja koon omaavien osien aikaansaamiseksi.
Mikä on taonta
Taontaprosessin aikana koko aihio läpikäy merkittävän plastisen muodonmuutoksen ja suhteellisen suuren plastisen virtauksen. Leimausprosessissa aihio muodostetaan pääasiassa muuttamalla kunkin osa-alueen avaruudellista sijaintia, eikä sen sisällä tapahdu suurta plastista virtausta. Taontaa käytetään pääasiassa metalliosien työstämiseen. Sitä voidaan käyttää myös tiettyjen ei-metallien, kuten teknisten muovien, kumin, keraamisten aihioiden, tiilien ja komposiittimateriaalien muovaukseen.
Taonta- ja metallurgisessa teollisuudessa valssaus, veto jne. ovat kaikki muovi- tai painekäsittelyä. Taontaa käytetään kuitenkin pääasiassa metalliosien valmistukseen, kun taas valssausta ja vetoa käytetään pääasiassa yleiskäyttöisten metallimateriaalien, kuten levyjen, nauhojen, putkien, profiilien ja lankojen, valmistukseen.
Taontamisen luokittelu
Taonta luokitellaan pääasiassa muovausmenetelmän ja muodonmuutoslämpötilan mukaan. Muovausmenetelmän mukaan taonta voidaan jakaa kahteen luokkaan: taonta ja leimaus. Muodonmuutoslämpötilan mukaan taonta voidaan jakaa kuumataontaan, kylmätaontaan, lämmintaontaan ja isotermiseen taontaan jne.
1. Kuuma taonta
Kuumataonta on taontaa, joka suoritetaan metallin uudelleenkiteytymislämpötilan yläpuolella. Lämpötilan nostaminen voi parantaa metallin plastisuutta, mikä on hyödyllistä työkappaleen ominaislaadun parantamiseksi ja sen halkeilun todennäköisyyden vähentämiseksi. Korkeat lämpötilat voivat myös heikentää metallin muodonmuutoskestävyyttä ja vähentää tarvittavaa painoa.taontakoneetKuumataontaprosesseja on kuitenkin monia, työkappaleen tarkkuus on huono ja pinta ei ole sileä. Ja taotut kappaleet ovat alttiita hapettumiselle, hiilenpoistolle ja palovammoille. Kun työkappale on suuri ja paksu, materiaalilla on korkea lujuus ja alhainen plastisuus (kuten erittäin paksujen levyjen valssaus taivutus, runsashiilisen terästangon veto jne.), ja käytetään kuumataontaa.
Yleisesti käytetyt kuumataontalämpötilat ovat: hiiliteräs 800–1250 ℃; seosteräs 850–1150 ℃; pikateräs 900–1100 ℃; yleisesti käytetty alumiiniseos 380–500 ℃; seosteräs 850–1000 ℃; messinki 700–900 ℃.
2. Kylmätaonta
Kylmätaonta on taontaa, joka suoritetaan metallin uudelleenkiteytymislämpötilan alapuolella. Yleisesti ottaen kylmätaonta tarkoittaa taontaa huoneenlämmössä.
Huoneenlämmössä kylmätakomalla muodostetuilla työkappaleilla on korkea muoto- ja mittatarkkuus, sileät pinnat, vähän käsittelyvaiheita ja ne sopivat automatisoituun tuotantoon. Monia kylmätaottuja ja kylmäleimattuja osia voidaan käyttää suoraan osina tai tuotteina ilman koneistusta. Kylmätakomisen aikana metallin alhaisen plastisuuden vuoksi halkeilua esiintyy kuitenkin helposti muodonmuutoksen aikana ja muodonmuutoksen kestävyys on suuri, mikä vaatii suuria taontakoneita.
3. Lämmin taonta
Normaalilämpötilaa korkeammassa lämpötilassa, mutta ei uudelleenkiteytymislämpötilaa korkeammassa lämpötilassa, takomista kutsutaan lämpimäksi takomiseksi. Metalli esilämmitetään, ja lämmityslämpötila on paljon alhaisempi kuin kuumatakomisessa. Lämpimällä taonnalla on suurempi tarkkuus, sileämpi pinta ja alhainen muodonmuutoksen kestävyys.
4. Isoterminen taonta
Isoterminen taonta pitää aihion lämpötilan vakiona koko muovausprosessin ajan. Isoterminen taonta hyödyntää täysin tiettyjen metallien korkeaa plastisuutta samassa lämpötilassa tai saavuttaa tiettyjä rakenteita ja ominaisuuksia. Isoterminen taonta vaatii muotin ja huonon materiaalin pitämistä vakiolämpötilassa, mikä on korkeakustanteista ja sitä käytetään vain erityisissä taontaprosesseissa, kuten superplastisessa muovauksessa.
Taontamisen ominaisuudet
Taonta voi muuttaa metallin rakennetta ja parantaa metallin ominaisuuksia. Kuumataonta voi muuttaa valun alkuperäisen löysyyden, huokosten ja mikrohalkeamien esiintymistä tiivistettäessä tai hitsattaessa. Alkuperäiset dendriitit rikkoutuvat, jolloin jyvät hienonevat. Samalla alkuperäinen kovametallien erottelu ja epätasainen jakautuminen muuttuvat. Rakenne tasaiseksi, jolloin saadaan tiheitä, tasalaatuisia, hienojakoisia, yleisesti ottaen suorituskykyisiä ja käytössä luotettavia taottuja kappaleita. Kuumataonta muuttaa metallin muodonmuutosta, jolloin sillä on kuitumainen rakenne. Kylmätaonta muuttaa metallikiteen muodonmuutoksen jälkeen.
Taonta tarkoittaa metallin plastista virtausta halutun muotoisen työkappaleen muodostamiseksi. Metallin tilavuus ei muutu plastisen virtauksen jälkeen ulkoisen voiman vaikutuksesta, ja metalli virtaa aina siihen osaan, jolla on pienin vastus. Tuotannossa työkappaleen muotoa usein säädetään näiden lakien mukaisesti muodonmuutosten, kuten paksuuntumisen, venymisen, laajenemisen, taivutuksen ja syvävetämisen, saavuttamiseksi.
Taotun työkappaleen koko on tarkka ja edistää massatuotannon järjestämistä. Muotinmuodostuksen mitat sovelluksissa, kuten takomisessa, suulakepuristuksessa ja leimaamisessa, ovat tarkkoja ja vakaita. Tehokkaita taontakoneita ja automaattisia taontatuotantolinjoja voidaan käyttää erikoistuneen massa- tai massatuotannon järjestämiseen.
Yleisesti käytettyihin taontakoneisiin kuuluvat taontavasarat,hydrauliset puristimetja mekaaniset puristimet. Taontavasaralla on suuri iskunopeus, mikä on hyödyllistä metallin plastiselle virtaukselle, mutta se aiheuttaa myös tärinää. Hydraulinen puristin käyttää staattista taontaa, mikä on hyödyllistä metallin läpi takomisen ja rakenteen parantamisen kannalta. Työ on vakaata, mutta tuottavuus on alhainen. Mekaanisella puristimella on kiinteä isku ja se on helppo mekanisoida ja automatisoida.
Taontateknologian kehityssuunta
1) Parantaa taottujen osien ominaislaatua, pääasiassa niiden mekaanisten ominaisuuksien (lujuus, plastisuus, sitkeys, väsymislujuus) ja luotettavuuden parantamiseksi.
Tämä edellyttää metallien plastisen muodonmuutoksen teorian parempaa soveltamista. Käytetään luonnostaan parempilaatuisia materiaaleja, kuten tyhjiökäsiteltyä terästä ja tyhjiösulatettua terästä. Suoritetaan taontaa edeltävä lämmitys ja taontalämpökäsittely oikein. Taottujen osien tiukempi ja kattavampi rikkomaton testaus.
2) Tarkkuustaonta- ja tarkkuusleimausteknologian kehittäminen edelleen. Leikkaamaton käsittely on konepajateollisuudelle tärkein toimenpide ja suunta materiaalien hyödyntämisen parantamiseksi, työn tuottavuuden parantamiseksi ja energiankulutuksen vähentämiseksi. Taonta-aihioiden ei-oksidatiivisen kuumennuksen kehittäminen sekä erittäin kovat, kulutusta kestävät ja pitkäikäiset muottimateriaalit ja pintakäsittelymenetelmät edistävät tarkkuustaonta- ja tarkkuusleimaustekniikan laajempaa soveltamista.
3) Kehitetään takomolaitteita ja -tuotantolinjoja, joilla on korkeampi tuottavuus ja automatisointi. Erikoistuneessa tuotannossa työn tuottavuus paranee huomattavasti ja taontakustannukset pienenevät.
4) Kehitetään joustavia taontamuovausjärjestelmiä (ryhmäteknologiaa, nopeaa muotinvaihtoa jne. käyttäen). Tämä mahdollistaa monilajitelman, pienten erien taontatuotannon hyödyntämällä tehokkaita ja pitkälle automatisoituja taontalaitteita tai -tuotantolinjoja. Sen tuottavuus ja taloudellisuus saadaan lähelle massatuotannon tasoa.
5) Kehittää uusia materiaaleja, kuten jauhemetallurgisten materiaalien (erityisesti kaksikerroksisen metallijauheen), nestemäisen metallin, kuituvahvisteisten muovien ja muiden komposiittimateriaalien taontamenetelmiä. Kehittää teknologioita, kuten superplastista muovausta, korkeaenergistä muovausta ja sisäistä korkeapainemuovausta.
Julkaisun aika: 04.02.2024
