Apakah Penempaan? Pengelasan & Ciri-ciri

Penempaan ialah nama kolektif untuk penempaan dan pengecapan. Ia merupakan kaedah pemprosesan pembentukan yang menggunakan tukul, andas dan penebuk mesin tempa atau acuan untuk mengenakan tekanan pada benda kerja bagi menyebabkan ubah bentuk plastik bagi mendapatkan bahagian-bahagian yang mempunyai bentuk dan saiz yang diperlukan.

Apakah penempaan itu

Semasa proses penempaan, keseluruhan bahan kosong mengalami ubah bentuk plastik yang ketara dan aliran plastik yang agak besar. Dalam proses pengecapan, bahan kosong dibentuk terutamanya dengan mengubah kedudukan ruang setiap kawasan bahagian, dan tiada aliran plastik pada jarak yang jauh di dalamnya. Penempaan terutamanya digunakan untuk memproses bahagian logam. Ia juga boleh digunakan untuk memproses bukan logam tertentu, seperti plastik kejuruteraan, getah, bahan kosong seramik, bata, dan pembentukan bahan komposit.

Penggelek, penarikan, dan sebagainya dalam industri penempaan dan metalurgi semuanya merupakan pemprosesan plastik atau tekanan. Walau bagaimanapun, penempaan terutamanya digunakan untuk menghasilkan bahagian logam, manakala penggelek dan penarikan terutamanya digunakan untuk menghasilkan bahan logam tujuan umum seperti plat, jalur, paip, profil dan wayar.

Pengelasan Penempaan

Penempaan terutamanya dikelaskan mengikut kaedah pembentukan dan suhu ubah bentuk. Mengikut kaedah pembentukan, penempaan boleh dibahagikan kepada dua kategori: penempaan dan hentakan. Mengikut suhu ubah bentuk, penempaan boleh dibahagikan kepada penempaan panas, penempaan sejuk, penempaan panas dan penempaan isoterma, dan sebagainya.

1. Penempaan panas

Penempaan panas ialah penempaan yang dilakukan di atas suhu penghabluran semula logam. Meningkatkan suhu boleh meningkatkan keplastikan logam, yang bermanfaat untuk meningkatkan kualiti intrinsik bahan kerja dan menjadikannya kurang berkemungkinan retak. Suhu tinggi juga boleh mengurangkan rintangan ubah bentuk logam dan mengurangkan tan yang diperlukan.jentera penempaanWalau bagaimanapun, terdapat banyak proses penempaan panas, ketepatan bahan kerja adalah lemah, dan permukaannya tidak licin. Dan penempaan terdedah kepada pengoksidaan, penyahkarbonan, dan kerosakan akibat pembakaran. Apabila bahan kerja besar dan tebal, bahan tersebut mempunyai kekuatan yang tinggi dan keplastikan yang rendah (seperti lenturan gulungan plat tebal tambahan, penarikan rod keluli karbon tinggi, dll.), dan penempaan panas digunakan.
Suhu penempaan panas yang biasa digunakan ialah: keluli karbon 800~1250℃; keluli struktur aloi 850~1150℃; keluli berkelajuan tinggi 900~1100℃; aloi aluminium yang biasa digunakan 380~500℃; aloi 850~1000℃; loyang 700~900℃.

2. Penempaan sejuk

Penempaan sejuk ialah penempaan yang dilakukan di bawah suhu penghabluran semula logam. Secara amnya, penempaan sejuk merujuk kepada penempaan pada suhu bilik.

Bahan kerja yang dibentuk melalui penempaan sejuk pada suhu bilik mempunyai ketepatan bentuk dan dimensi yang tinggi, permukaan yang licin, beberapa langkah pemprosesan, dan mudah untuk pengeluaran automatik. Banyak bahagian yang ditempa sejuk dan dicap sejuk boleh digunakan secara langsung sebagai bahagian atau produk tanpa memerlukan pemesinan. Walau bagaimanapun, semasa penempaan sejuk, disebabkan oleh keplastikan logam yang rendah, keretakan mudah berlaku semasa ubah bentuk dan rintangan ubah bentuk adalah besar, memerlukan jentera tempaan bertonase besar.

3. Penempaan panas

Penempaan pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu biasa tetapi tidak melebihi suhu penghabluran semula dipanggil penempaan panas. Logam dipanaskan terlebih dahulu, dan suhu pemanasan jauh lebih rendah daripada penempaan panas. Penempaan panas mempunyai ketepatan yang lebih tinggi, permukaan yang lebih licin, dan rintangan ubah bentuk yang rendah.

4. Penempaan isoterma

Penempaan isoterma mengekalkan suhu kosong yang malar sepanjang proses pembentukan. Penempaan isoterma adalah untuk memanfaatkan sepenuhnya keplastikan tinggi logam tertentu pada suhu yang sama atau untuk mendapatkan struktur dan sifat tertentu. Penempaan isoterma memerlukan pengekalan acuan dan bahan buruk pada suhu yang malar, yang memerlukan kos yang tinggi dan hanya digunakan untuk proses penempaan khas, seperti pembentukan superplastik.

Ciri-ciri Penempaan

Penempaan boleh mengubah struktur logam dan meningkatkan sifat logam. Selepas jongkong ditempa panas, kelonggaran asal, liang, rekahan mikro, dan sebagainya dalam keadaan tuangan dipadatkan atau dikimpal. Dendrit asal dipecahkan, menjadikan butiran lebih halus. Pada masa yang sama, pengasingan karbida asal dan taburan tidak sekata diubah. Menjadikan struktur seragam, untuk mendapatkan penempaan yang padat, seragam, halus, mempunyai prestasi keseluruhan yang baik, dan boleh dipercayai semasa digunakan. Selepas penempaan diubah bentuk oleh penempaan panas, logam mempunyai struktur berserat. Selepas ubah bentuk penempaan sejuk, kristal logam menjadi teratur.

Penempaan adalah untuk membuat logam mengalir secara plastik untuk membentuk benda kerja dengan bentuk yang diingini. Isipadu logam tidak berubah selepas aliran plastik berlaku disebabkan oleh daya luaran, dan logam sentiasa mengalir ke bahagian yang mempunyai rintangan paling rendah. Dalam pengeluaran, bentuk benda kerja sering dikawal mengikut hukum-hukum ini untuk mencapai ubah bentuk seperti penebalan, pemanjangan, pengembangan, lenturan dan penarikan dalam.

Saiz benda kerja yang ditempa adalah tepat dan kondusif untuk mengatur pengeluaran besar-besaran. Dimensi pembentukan acuan dalam aplikasi seperti penempaan, penyemperitan dan pengecapan adalah tepat dan stabil. Jentera tempa berkecekapan tinggi dan barisan pengeluaran tempaan automatik boleh digunakan untuk mengatur pengeluaran besar-besaran atau besar-besaran khusus.

Jentera tempaan yang biasa digunakan termasuk tukul tempa,mesin tekan hidraulik, dan mesin tekan mekanikal. Tukul tempa mempunyai kelajuan hentaman yang besar, yang bermanfaat untuk aliran plastik logam, tetapi ia akan menghasilkan getaran. Mesin tempa hidraulik menggunakan tempaan statik, yang bermanfaat untuk menempa melalui logam dan memperbaiki struktur. Kerjanya stabil, tetapi produktivitinya rendah. Mesin tempa mekanikal mempunyai lejang tetap dan mudah untuk melaksanakan mekanisasi dan automasi.

Trend Pembangunan Teknologi Penempaan

1) Untuk meningkatkan kualiti intrinsik bahagian tempaan, terutamanya untuk meningkatkan sifat mekanikalnya (kekuatan, keplastikan, ketahanan, kekuatan lesu) dan kebolehpercayaan.
Ini memerlukan aplikasi teori ubah bentuk plastik logam yang lebih baik. Gunakan bahan yang mempunyai kualiti yang lebih baik, seperti keluli yang dirawat vakum dan keluli yang dicairkan vakum. Jalankan pemanasan pra-tempaan dan rawatan haba tempaan dengan betul. Ujian tanpa musnah yang lebih ketat dan meluas terhadap bahagian tempaan.

2) Membangunkan lagi teknologi penempaan ketepatan dan setem ketepatan. Pemprosesan tanpa pemotongan merupakan langkah dan hala tuju yang paling penting bagi industri jentera untuk meningkatkan penggunaan bahan, meningkatkan produktiviti buruh, dan mengurangkan penggunaan tenaga. Pembangunan pemanasan tanpa pengoksidaan bagi acuan tempaan, serta bahan acuan kekerasan tinggi, tahan haus, tahan lama dan kaedah rawatan permukaan, akan mendorong penggunaan penempaan ketepatan dan setem ketepatan yang diperluas.

3) Membangunkan peralatan tempaan dan barisan pengeluaran tempaan dengan produktiviti dan automasi yang lebih tinggi. Di bawah pengeluaran khusus, produktiviti buruh bertambah baik dengan ketara dan kos tempaan dikurangkan.

4) Membangunkan sistem pembentukan tempaan yang fleksibel (menggunakan teknologi kumpulan, penukaran acuan pantas, dll.). Ini membolehkan pengeluaran tempaan kelompok kecil pelbagai jenis menggunakan peralatan atau barisan pengeluaran tempaan yang berkecekapan tinggi dan sangat automatik. Menjadikan produktiviti dan ekonominya hampir dengan tahap pengeluaran besar-besaran.

5) Membangunkan bahan baharu, seperti kaedah pemprosesan tempaan bahan metalurgi serbuk (terutamanya serbuk logam berlapis dua), logam cecair, plastik bertetulang gentian dan bahan komposit lain. Membangunkan teknologi seperti pembentukan superplastik, pembentukan tenaga tinggi dan pembentukan tekanan tinggi dalaman.