การปลอมแปลงกับการหล่อ

การตีขึ้นรูป

การตีขึ้นรูปเป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปซึ่งมีการดัดแปลงเหล็กแท่งหรือผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้น (ทุบ บีบ ตอก ฯลฯ) และขึ้นรูปภายใต้แรงกดดัน

โลหะหลายชนิดสามารถหลอมได้ รวมถึงเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม และโลหะผสมของเหล็ก แม้ว่าองค์ประกอบและคุณสมบัติจะส่งผลต่อกระบวนการตีขึ้นรูปก็ตาม มีกระบวนการตีขึ้นรูปหลายอย่าง ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง การตีร้อน การตีเย็น การตีขึ้นรูปด้วยความร้อน การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ และการตีขึ้นรูปด้วยแรงอัด คุณสามารถดูโพสต์บล็อกของเราที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการตีขึ้นรูปต่างๆ

ไม่ว่าจะใช้วิธีใด การตีขึ้นรูปจะไม่เพิ่มหรือเอาวัสดุออก ดังนั้นรูปทรงที่ได้จึงมีน้ำหนักและปริมาตรเท่ากันกับเหล็กแท่งยาวจนกว่าชิ้นส่วนจะถูกเล็มออกจากจาน

การปลอมข้อดี

ข้อดีที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของการตีคือผลกระทบต่อโครงสร้างโลหะผสม โลหะทั้งหมดประกอบด้วยเมล็ดพืช และการที่พวกมันประสานกันเป็นปัจจัยสำคัญต่อความแข็งแกร่งและความเหนียว การจัดการโลหะเปล่าโดยการตียืดเมล็ดข้าวเหล่านี้ ในทิศทางตั้งฉากกับจุดที่เกิดแรง สิ่งนี้จะเพิ่มความแข็งแกร่งจากสถานะดั้งเดิมในบางครั้งอย่างมาก

ประโยชน์ประการที่สองของการเสียรูปคือการลดข้อบกพร่องภายในลงอย่างมาก เช่น ความพรุนและการแบ่งส่วนโลหะผสม

ข้อดีอื่น ๆ ของการปลอม ได้แก่ :

• ความเร็ว:การตีขึ้นรูปทำได้รวดเร็วเมื่อเทียบกับการหล่อ (โดยเฉพาะสำหรับการสั่งซื้อปริมาณมาก) แม้ว่าชิ้นงานจะต้องผ่านการอุ่นก่อนก็ตาม
• อัตราเศษเหล็กต่ำ:เมื่อพัฒนาเครื่องมือแล้ว ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่หลอมจะเหมือนกัน โดยไม่มีข้อบกพร่องตามปกติของการหล่อ
• คุณสมบัติที่สอดคล้องกัน:สมบัติทางกลหลังการให้ความร้อนมีความสม่ำเสมอมากกว่าในกรณีของชิ้นส่วนที่หล่อหรือกลึงด้วยเหล็กแท่ง

การสร้างความท้าทาย

การตีขึ้นรูปไม่ได้มีข้อจำกัด มีข้อจำกัดหลักสองประการ:

• ขีดจำกัดขนาด: การตีขึ้นรูปมีข้อจำกัดด้านน้ำหนักและความยาว ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ใช้ในระหว่างกระบวนการ โดยทั่วไป กระบวนการตีขึ้นรูปไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่มาก เช่น การหล่อได้
• ข้อจำกัดด้านวัสดุ:แม้ว่าโลหะส่วนใหญ่สามารถปลอมแปลงได้ แต่ประเภทของกระบวนการให้ความร้อนที่ใช้กับช่องว่างสามารถป้องกันการปลอมแปลงโลหะผสมบางชนิดได้

การคัดเลือกนักแสดง

การหล่อคือการหลอมโลหะ เทลงในช่องที่มีรูปร่างเหมือนส่วนประกอบสุดท้าย และปล่อยให้แข็งตัว ฟันผุสามารถผลิตเป็นแม่พิมพ์ใช้แล้วทิ้งที่ใช้ครั้งเดียวหรือเป็นแม่พิมพ์ถาวรได้ การหล่อทรายและการหล่อแบบลงทุนเป็นกระบวนการหล่อแบบใช้ครั้งเดียว ในขณะที่แรงโน้มถ่วงและการหล่อแบบตายตัวใช้แม่พิมพ์แบบถาวร แม่พิมพ์จำเป็นต้องมีช่องเพื่อให้โลหะไหลเข้าไปในโพรงชิ้นส่วนและ "ตัวยก" ที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บเมื่อโลหะหดตัวระหว่างการทำความเย็น

โพรงภายในถูกสร้างขึ้นด้วยแกน แกนจะถูกวางไว้ในแม่พิมพ์ก่อนที่จะเทโลหะ หลังจากที่โลหะแข็งตัว ช่องจะแตกออกจากกันเมื่อส่วนประกอบสุดท้ายถูกปล่อยออกจากแม่พิมพ์

การหล่อทุกประเภทจะสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปร่างใกล้เคียงกัน แม้ว่าระดับของรายละเอียดที่สร้างขึ้นและปริมาณโลหะที่จะตัดเฉือนจะขึ้นอยู่กับกระบวนการที่ใช้ การหล่อทรายนั้นมีความแม่นยำน้อยที่สุด ในขณะที่การหล่อแบบลงทุนนั้นสามารถให้รายละเอียดที่ละเอียดและการตกแต่งพื้นผิวที่เรียบเนียน

โลหะทุกชนิดสามารถหล่อได้ แต่การเกิดออกซิเดชันอาจเป็นปัญหาได้ ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการหลอมและการเทแบบสุญญากาศ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนให้กับอุปกรณ์ที่จำเป็น

ข้อดีของการหล่อ

กระบวนการหล่อมีความหลากหลายมาก ข้อดีที่สำคัญคือ:

• ความสามารถของวัสดุ:การหล่อใช้ได้กับโลหะทุกประเภท แม้ว่าโลหะบางชนิดจำเป็นต้องมีการป้องกันการเกิดออกซิเดชันก็ตาม
• ต้นทุนเครื่องมือที่ลดลง:วิธีการทำแม่พิมพ์แบบใช้แล้วทิ้ง โดยเฉพาะการหล่อทราย มีต้นทุนเครื่องมือต่ำ ทำให้ประหยัดสำหรับการสั่งซื้อขนาดเล็ก
• ความสามารถด้านขนาด: การหล่อสามารถใช้สร้างชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่มากได้ สามารถทำการหล่อที่มีน้ำหนักนับพันหรือหลายหมื่นปอนด์ได้
• สามารถสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้:การหล่อการลงทุนนั้นดีเป็นพิเศษในเรื่องนี้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีมุมแบบร่าง

ความท้าทายในการคัดเลือกนักแสดง

มีหลายสถานการณ์และประเภทของชิ้นส่วนที่การหล่อไม่เหมาะสมที่สุด

ประเด็นเฉพาะได้แก่:

• เวลานำ:การหล่อมีระยะเวลารอคอยที่ยาวนานกว่าเนื่องจากจำเป็นต้องผลิตและใช้เครื่องมือพิสูจน์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการลงทุนและการหล่อแบบถาวร)
• เวลาในการผลิตนานขึ้น:กระบวนการนี้ซับซ้อนและใช้เวลานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการแม่พิมพ์ที่สิ้นเปลือง
• ความพรุน:โดยทั่วไปความพรุนเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการหล่อ ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องภายในที่ทำให้ชิ้นส่วนอ่อนแอลง
• สารเจือปนและออกไซด์:การรวมตัวกันและออกไซด์ในโลหะหลอมเหลวส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในส่วนสุดท้าย
• การหดตัว:การหดตัวระหว่างการแข็งตัวอาจทำให้เกิดการแตกร้าวได้
• การใช้วัสดุไม่ดี : โดยทั่วไปแล้วการหล่อและการปลอมมักจะมีความสิ้นเปลืองวัสดุมากกว่า บางครั้งวัสดุรองชนะเลิศและไรเซอร์สามารถเรียกคืนได้โดยต้องเสียค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนเพิ่มเติม

วิธีการเลือกวิธีที่ดีที่สุด

การเลือกกระบวนการขึ้นรูปโลหะต้องมีการประเมินการใช้งาน

1. ต้องใช้วัสดุประเภทใดในการสมัครของคุณ?
2. เรขาคณิตของชิ้นส่วนนั้นซับซ้อนแค่ไหน?
3. คุณต้องการส่วนประกอบกี่ชิ้น?
4. ส่วนประกอบสุดท้ายจำเป็นต้องมีคุณสมบัติทางกลอะไรบ้าง
5. งบประมาณของคุณคืออะไร?
6. จำเป็นต้องมีการตกแต่งพื้นผิวแบบเฉพาะหรือไม่?

โดยทั่วไปแล้วการตีขึ้นรูปจะคุ้มค่ากว่า สิ้นเปลืองน้อยกว่า และรวดเร็วกว่าการหล่อ ทำให้ได้ส่วนประกอบที่แข็งแรงกว่า และเหมาะสำหรับการสั่งซื้อปริมาณน้อยถึงมาก โดยทั่วไปการตีขึ้นรูปมักนิยมสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอสูง หรือส่วนประกอบที่คาดว่าจะทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ตึงเครียด อย่างไรก็ตาม การตีขึ้นรูปอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับส่วนประกอบที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อนมาก หรือหากการใช้งานต้องใช้วัสดุที่ไม่สามารถปลอมแปลงได้

การใช้งานทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนปลอมแปลง ได้แก่ ชิ้นส่วนยานยนต์ เช่น ก้านสูบและเพลาข้อเหวี่ยง ชิ้นส่วนส่งกำลัง เช่น ล้อมงกุฎและเฟือง และชิ้นส่วนสำหรับการใช้งานทางทะเล การป้องกัน ป่าไม้ และเหมืองแร่

เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว กระบวนการหล่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหล่อแบบลงทุน เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบา ซับซ้อน และมีผนังบางพร้อมผิวสำเร็จที่ยอดเยี่ยมและส่วนประกอบที่หนักกว่าซึ่งมีน้ำหนักมากกว่า 100 ปอนด์ แต่ข้อบกพร่องมักเกิดขึ้นในการหล่อมากกว่าการตีขึ้นรูป และโดยทั่วไปกระบวนการสร้างเครื่องมือจะใช้เวลานานกว่าจึงจะเสร็จสมบูรณ์

กระบวนการหล่อมักใช้ในการผลิตเสื้อสูบ ลูกสูบ ท่อ วาล์ว และส่วนประกอบอื่นๆ สำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศ ยานยนต์ และอุตสาหกรรม