Was ist Kaltumformung – Methoden &Arbeitsprozesse

In diesem Artikel werden wir etwas über Kaltumformung lernen Prozesse, Methoden, Unterschied zwischen Warmumformung und Kaltumformung, Vor- und Nachteile.

Was ist Kaltumformung?

Kaltverformung ist der Prozess der Metallumformung, bei dem eine Verformung des Metalls unterhalb seiner Rekristallisationstemperatur auftritt.

Kaltumformung , auch bekannt als Kaltverformung , ist jeder Metallbearbeitungsprozess, bei dem Metall unterhalb seiner Rekristallisationstemperatur, die normalerweise bei Raumtemperatur liegt, umgeformt wird. Warmbearbeitungstechniken wie Warmwalzen, Schmieden, Schweißen usw. werden solchen Verfahren gegenübergestellt.

Dies ist eine Technik, die üblicherweise bei nicht spröden Metallen mit extrem hohen Schmelzpunkten verwendet wird. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Polymeren zu verstärken. Kaltverformte Metallbereiche hingegen sind aufgrund der erhöhten Versetzungskonzentration anfälliger für Korrosion.

Was ist die Rekristallisationstemperatur?

Die Temperatur, bei der sich in einem Metall neue spannungsfreie Körner bilden, wird als Rekristallisationstemperatur bezeichnet .

Kaltarbeitseffekt

Die Kaltumformung wird hauptsächlich als Endbearbeitung nach der Formgebung des Metalls durch Warmumformung eingesetzt. Es steuert auch die mechanischen Eigenschaften von Stahl in großem Maße. Es erhöht die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte von Stahl, verringert jedoch seine Duktilität. Die Härtezunahme durch Kaltumformung wird als Kaltverfestigung bezeichnet.

Im Allgemeinen erzeugt die Kaltumformung die folgenden Wirkungen:

1. Es entstehen innere Spannungen, die im Metall verbleiben, wenn sie nicht durch eine geeignete Wärmebehandlung entfernt werden.
2. Es entsteht eine Verzerrung der Kornstruktur
3. Stärke und Härte des Metalls werden erhöht, aber die Duktilität wird verringert.
4. Ein glattes Oberflächenfinish wird erzeugt.
5. Genaue Abmessungen der Teile können beibehalten werden.

Kaltbearbeitungsverfahren

Kaltbearbeitung ist das Arbeiten bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur oder bei Raumtemperatur.

Das Metallmaterial wird dabei hinter das Paar von zwei Walzen gelegt.

Der Metallvorrat hat Raumtemperatur oder leicht über Raumtemperatur, aber unterhalb der Rekristallisationstemperatur, wenn er durch die Walze läuft.

Da das Metallmaterial bei Raumtemperatur durchgeleitet wird, erfordert dieses Verfahren im Allgemeinen eine hohe Kompressionskraft.

Durch die hohe Presskraft verändert sich die Kornstruktur des Metalls und bildet eine neue Form. Sprödes Metall wird kalt bearbeitet.

Methoden der Kaltumformung

Die Hauptmethoden der Kaltumformung lauten wie folgt:-

1. Kaltwalzen
2. Kaltschmieden
3. Kaltziehen
4. Kaltes Biegen
5. Kaltspinnen
6. Kaltextrudieren
7. Kaltes Drücken
8. Kaltstrahlen
9. Formatieren, Prägen, Wälzfräsen

1. Kaltwalzen

Stäbe aller Formen, Stäbe, Bleche und Bänder werden üblicherweise durch Kaltwalzen fertiggestellt . Folie wird auf diese Weise aus den weicheren Metallen hergestellt. Zwei Hauptgründe für das Kaltwalzen von Metallen sind das Erzielen einer glatten, glänzenden Oberflächenbeschaffenheit und verbesserter physikalischer Eigenschaften. Wenn das Objekt nur dem Metall ein sauberes, glattes Finish verleihen soll, ist nur ein oberflächliches Walzen erforderlich.

Wenn andererseits die Zugfestigkeit, Steifheit und Härte wesentlich erhöht und die Querschnittsdicke merklich verringert werden soll, dann sind höhere Walzdrücke und tieferes Kneten erforderlich. Das Kaltwalzen verbessert auch die Bearbeitbarkeit, indem es die Eigenschaft der Sprödigkeit verleiht, ein Zustand, der zu glatten Werkzeugoberflächen und gut gebrochenen Spänen führt.

Als Vorstufe zum Kaltwalzen werden Bleche, Bänder usw. aus warmgewalztem Stahl in eine Säurelösung getaucht, um den Zunder zu entfernen, und in Wasser gewaschen und dann getrocknet. Der gereinigte Stahl wird wiederholt durch einen Walzensatz geführt, wodurch bei jedem Durchgang eine leichte Reduzierung erzeugt wird, bis die erforderliche Dicke erreicht ist.

2. Kaltschmieden

Kaltschmieden ist der Prozess der Verformung eines Metallmaterials bei Raumtemperatur unter extrem hohem Druck. Der Rohling wird in eine Matrize gelegt und durch eine Presse komprimiert, bis er in die gewünschte Form passt. Abhängig von der geometrischen Komplexität des Bauteils können mehrere Arbeitsgänge erforderlich sein, um das Metall allmählich zu verformen.

3. Kaltziehen

Kaltziehen Die Arbeitsgänge umfassen das Drücken von Metall durch eine Matrize mittels einer Zugkraft, die auf die Austrittsseite der Matrize ausgeübt wird. Die meisten werden durch die Druckkraft verursacht, die aus der Reaktion mit der Matrize entsteht. Normalerweise hat das Metall eine Kreissymmetrie, absolute Voraussetzung.

Stäbe, Rohre und Extrusionen werden häufig kalt bearbeitet, um die Größe zu verringern, die Festigkeit zu erhöhen, das Finish zu verbessern und eine bessere Genauigkeit zu erzielen.

4. Kaltbiegen

Biegen ist der Vorgang, bei dem eine gerade Länge in eine gekrümmte Länge umgewandelt wird. Es ist eines der am weitesten verbreiteten Umformverfahren, um Platten (oder Bleche) in Trommeln, gebogene Kanäle usw. umzuwandeln. Stangen, Stäbe, Drähte, Rohre und strukturelle Formen sowie Bleche werden unter kalten Bedingungen durch Gesenke in viele Formen gebogen.

Bei allen Metallbiegungen steht das über die Elastizitätsgrenze hinaus beanspruchte Metall an der Außenseite unter Zug und an der Innenseite der Biegung unter Druck. Das Strecken des Metalls an der Außenseite macht das Material dünner. Das Biegen eines flachen Metallstreifens erfolgt üblicherweise durch Rollformen.

5. Kaltspinnen

Kaltspinnen ist der Vorgang, bei dem sehr dünnes Metall geformt wird, indem es gegen eine Form gedrückt wird, während es sich dreht. Das Verfahren ist dem Heißspinnen genau ähnlich, mit Ausnahme des Metallzustands. Beim Kaltdrücken wird das Metall bei Raumtemperatur bearbeitet.

Die zum Spinnen erforderliche Ausrüstung umfasst eine Drehbank, Formwerkzeuge und einen Metall- oder Holzformer, um der erforderlichen Form zu entsprechen. Eine Ronde wird geschnitten und von einem Mitnehmer an die erstere angelegt. Ein rundes Werkzeug wird verwendet und während sich die Drehbank dreht, wird der Rohling in die Form des ersteren gezwungen.

6. Kaltextrusion

Das Prinzip der Kaltextrusion ist genau ähnlich wie beim Heißstrangpressen. Von den verschiedenen Extrusionsverfahren ist das Fließpressen im Wesentlichen ein Kaltfließpressverfahren.

6. Schlagextrusion

Prallextrusion ist in erster Linie auf die Herstellung kleiner Werkstücke aus duktileren Metallen beschränkt. Das Arbeitsmaterial wird in einer Blindmatrize positioniert und ein Stempel mit Spiel wird in die Matrize gedrückt, wodurch das Metall plastisch um den Stempel fließt. Der Außendurchmesser des Rohrs entspricht dem Durchmesser der Matrize, und die Dicke wird durch den Abstand zwischen Stempel und Matrize gesteuert. Die Extrusionskraft wird üblicherweise durch eine mechanische Presse bereitgestellt. Faltbare Medizintuben und Zahnpastatuben werden auf diese Weise hergestellt.

7. Kaltpressen

Kaltes Pressen ist ein Pressvorgang, der bei Temperaturen weit unter dem Schmelzpunkt durchgeführt wird, um die Oberfläche eines Werkstücks für eine verbesserte Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit fertigzustellen.

Quetschen ist eine schnelle und weit verbreitete Methode zum Umformen duktiler Metalle. Von den verschiedenen Verfahren des Pressens sind das Kaltstauchen und das Rundkneten sehr verbreitet.

Kalte Überschrift:- Kaltstauchen ist ein Kaltschmiedeverfahren, das hauptsächlich zur Herstellung von Bolzen, Schrauben, Nieten, Nägeln und ähnlichen Artikeln verwendet wird.

Rotationskneten:- Rundkneten ist das Verfahren zur Verringerung der Querschnittsfläche von Stangen und Rohren. Gesenkschmieden wird oft als Kaltschmiedevorgang akzeptiert, da die Metallumformung unter den Hämmerschlägen von Gesenkabschnitten stattfindet. Die Rundknetmaschine besteht im Wesentlichen aus einer Hohlspindel, die die Gesenke und Walzen trägt.

8. Kaltstrahlen

Kaltstrahlen Das Verfahren wird verwendet, um einen oberflächlichen Zustand einer Oberflächendruckspannung aufzubauen, wodurch bewirkt wird, dass das Innere des Bauteils eine entgegengesetzte Zugspannung annimmt. Da die Ermüdung im Allgemeinen durch eine zyklisch auf Zug belastete Oberfläche auftritt, wird die Nutzungsdauer solcher Elemente häufig durch Kugelstrahlen verlängert. Diese Methode wird manchmal verwendet, um einen dekorativen Effekt zu erzielen.

Das Kugelstrahlen erfolgt durch Strahlen oder Schleudern eines Regens aus kleinen Kugeln mit hoher Geschwindigkeit gegen Werkstücke, um leichte Vertiefungen zu verursachen. Abbildung 7.15 zeigt das Kugelstrahlen bei einem Auftrag.

9. Formatieren, Prägen und Wälzfräsen

Teile aus schmiedbarem Eisen, geschmiedetem Stahl, Pulvermetallen, Aluminium und anderen duktilen Nichteisenmetallen werden üblicherweise durch Pressen auf Dicke bearbeitet, ein Vorgang, der als Kalibrieren bezeichnet wird. Für fast jede Aufgabe wird eine spezielle Matrize benötigt, aber jedes Teil kann in einem Bruchteil der Bearbeitungszeit auf die richtige Größe gebracht werden. Somit ist die Dimensionierung wirtschaftlich, wo immer sie in Industrien mit hoher Produktion anwendbar ist.

Vorgänge wie die Größenbestimmung wurden als Prägen bezeichnet, aber das Prägen beinhaltet eigentlich das Eindrücken und Anheben von Bildern oder Zeichen von einem Stempel und einer Matrize in das Metall. Das Metall wird zum Fließen gebracht, und die Muster auf gegenüberliegenden Seiten eines geprägten Stücks sind nicht unbedingt miteinander verbunden wie beim Prägen. Hartes Geld ist wohl das bekannteste Münzprodukt.

Wälzfräsen oder Hubben ist ein Verfahren zur Herstellung von Formen für die Kunststoff- und Druckgussindustrie. Ein Stempel, der als Wälzfräser oder Nabe bezeichnet wird, wird aus Werkzeugstahl in die Form des Hohlraums gefräst, auf Härte wärmebehandelt und poliert. Es wird dann in einen Rohling aus weichem Stahl gepresst, um die Form zu bilden. Ein Hauptvorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass ein richtig angewandter Wälzfräser mehrere Hohlräume in einer Form oder in einer Reihe von Formen erzeugen kann. Kalibrieren, Prägen, Hobbeln usw. sind in Abb. 7.16

Unterschied zwischen Warmumformung und Kaltumformung