Care este diferența dintre o forjare și casting?

În lumea prelucrării metalelor și a producției, Forjarea și turnarea sunt două procese fundamentale utilizate pentru a modela metalul în diverse componente. În timp ce ambele metode sunt cruciale pentru producerea unei game largi de produse, au caracteristici distincte, avantaje, și limitări. Înțelegerea diferențelor dintre forjare și turnare este esențială pentru producători, Ingineri, și cumpărătorii să ia decizii în cunoștință de cauză cu privire la ce proces este cel mai potrivit pentru aplicațiile lor specifice.

1. Pregătirea materialelor: Procesul de forjare începe cu un billet metalic, care este o bucată de metal solidă. Billet -ul este de obicei înainte - încălzit la un anumit interval de temperatură în funcție de tipul de metal. De exemplu, Oțelul este de obicei încălzit în jur 1,100 - 1,200° C pentru forjare fierbinte. Această încălzire face ca metalul să fie mai maleabil și mai ușor de format.

2. Formarea: Odată încălzit, Billet -ul este plasat între două matrițe (matrițe). DIES sunt modelate pentru a crea forma finală dorită a părții falsificate. Echipamentul de forjare, cum ar fi o presă sau un ciocan, Apoi aplică presiunea pe factură, forțându -l să se conformeze formei matriilor. Există diferite tipuri de metode de forjare, inclusiv deschis - Forjarea morții, unde metalul este modelat între două plate sau simple - Die în formă, și închis - Forjarea morții, unde metalul este complet închis într -o cavitate de matriță, rezultând forme mai precise și mai complexe.

3. Finisare: După forjare, Partea poate suferi operațiuni suplimentare de finisare, cum ar fi tăierea excesului de material (bliț), Tratament termic pentru a -și îmbunătăți în continuare proprietățile mecanice, și prelucrarea pentru a obține precizia dimensională finală și finisajul suprafeței.

1. Pregătirea matriței: Primul pas în turnare este crearea mucegaiului. În turnarea cu nisip, care este una dintre cele mai frecvente metode de turnare, Nisipul este amestecat cu un liant (cum ar fi argila) și compactat în jurul unui model, care este o replică a părții care trebuie aruncate. Odată ce se formează matrița de nisip, Modelul este eliminat, părăsind o cavitate. În castingul de investiții, Un model de ceară este creat mai întâi, care este apoi acoperită cu o coajă ceramică. Ceara este topită, lăsând o cavitate de mucegai ceramică.

2. Topirea și turnarea: Metalul care trebuie turnat este topit într -un cuptor. Temperatura de topire depinde de tipul de metal; de exemplu, Aluminiul se topește la aproximativ 660 ° C, în timp ce oțelul se topește la temperaturi mult mai ridicate, De obicei în jur de 1.500 ° C.. Odată topit, Metalul este turnat cu grijă în cavitatea matriței. Turnarea se poate face sub gravitație (turnare gravitațională), sau cu asistența presiunii (turnare sub presiune) pentru a asigura o mai bună umplere a matriței, Mai ales pentru geometrii complexe.

3. Solidificare și îndepărtare: După ce a turnat, Metalul topit se răcește și se solidifică în interiorul matriței. Rata de răcire poate afecta microstructura și proprietățile părții turnate. Odată solid, Mucegaiul este rupt (În cazul turnării cu nisip) sau eliminat (În cazul castingului de investiții), iar partea de distribuție este preluată. Partea poate trece apoi prin post - Pași de procesare precum curățarea, Tratament termic, și prelucrare.

1. Proprietăți mecanice: Piesele forjate prezintă, în general, proprietăți mecanice superioare în comparație cu piesele turnate. Deformarea plastică în timpul forjării aliniază structura de cereale a metalului, ceea ce duce la o putere mai mare, o rezistență mai bună la oboseală, și o duritate crescută. Acest lucru face ca componentele falsificate să fie foarte potrivite pentru aplicațiile în care vor fi supuse stresului ridicat, impact, sau încărcare ciclică. De exemplu, în industria auto, tijele de conectare forjate și arborele cotit pot rezista la nivelul înalt - presiune și mare - Forțele de viteză în interiorul unui motor.

2. Precizia dimensională și finisajul suprafeței: În timp ce forjarea poate produce piese cu o precizie dimensională relativ bună, Poate necesita prelucrări suplimentare pentru a obține toleranțe foarte strânse. Finisajul de suprafață al unei părți forjate poate varia în funcție de metoda de forjare și de starea matrițelor. Cu toate acestea, în comparație cu unele metode de casting, AS. - Suprafața forjată poate fi mai grea și poate avea nevoie de operații de finisare mai extinse.

1. Complexitatea formei: Turnarea excelează la producerea de piese cu forme complexe, cavități interne, și pereți subțiri. Acest lucru îl face ideal pentru componente, cum ar fi galerele motorului, care au pasaje interne complexe pentru fluxul de gaze. Capacitatea de a crea forme complexe într -o singură operație de turnare reduce nevoia de asamblare a mai multor piese, care poate economisi costuri și îmbunătăți integritatea generală a produsului.

2. Proprietăți mecanice: Piesele turnate au de obicei o structură de cereale mai uniformă, dar mai puțin rafinată, în comparație cu părțile forjate. Ca urmare, Proprietățile lor mecanice pot fi mai mici din punct de vedere al rezistenței și rezistenței la oboseală, mai ales în As - Stare de distribuție. Cu toate acestea, printr -un tratament termic și post adecvat - prelucrare, Proprietățile mecanice ale pieselor de turnare pot fi îmbunătățite. De exemplu, Unele aliaje de aluminiu turnate pot fi căldură - Tratat pentru a obține proprietăți adecvate pentru utilizare în componentele aeronavelor.

1. Costuri inițiale de scule: Forjarea necesită matrițe costisitoare, Mai ales pentru închis - Forjarea morții, ceea ce poate fi un cost semnificativ în avans. Proiectarea și fabricarea acestor matrițe trebuie să fie precisă pentru a asigura forjarea exactă a pieselor. Cu toate acestea, pentru înalt - Producția de volum rulează, Costul pe parte poate fi redus, deoarece costul matriței este răspândit pe un număr mare de unități.

2. Deșeuri materiale: Forjarea are, în general, mai puține deșeuri de materiale în comparație cu unele alte procese de fabricație. Metalul este modelat prin deformare, mai degrabă decât prin îndepărtare, Deci, cantitatea de resturi generate este minimă. Cu toate acestea, costul pre - - Billetele de metal procesate pot fi relativ mari, Mai ales pentru înălțime - aliaje de calitate.

1. Costuri de scule: Formele de turnare pot fi mai puțin costisitoare în comparație cu matrițele de forjare, Mai ales în cazul turnării cu nisip, unde matrița este confecționată din nisip relativ ieftin. Cu toate acestea, Pentru metode de turnare mai complexe, cum ar fi castingul de investiții, Costurile de scule pot fi substanțiale datorită procesului complex de creare a modelelor de ceară și a cochililor ceramice.

2. Costuri de materiale și producție: Turnarea poate fi mai mult cost - eficient pentru mari - Producția la scară de piese complexe, deoarece permite utilizarea unei game largi de materiale, inclusiv metale reciclate. Capacitatea de a produce forme complexe într -un pas reduce nevoia de mai multe operații de prelucrare, care poate scădea costurile de producție. Cu toate acestea, Turnarea poate avea deșeuri de materiale mai mari în unele cazuri, Mai ales dacă procesul de turnare are ca rezultat părți defecte care trebuie anulate.

1. Aerospațial: În industria aerospațială, Forjarea este utilizată pe scară largă pentru fabricarea componentelor critice, cum ar fi lamele turbinei, Piese de viteză de aterizare, și componente structurale ale aeronavelor. Aceste părți trebuie să aibă o putere ridicată - la - raporturi de greutate și rezistență excelentă la oboseală pentru a asigura siguranța și performanța aeronavei.

2. Auto: Piesele forjate se găsesc în mod obișnuit în motoarele auto, transmisii, și sisteme de suspendare. Piese precum arborele cotit, tije de conectare, iar angrenajele sunt falsificate pentru a rezista la maxim - stres și ridicat - Condiții de cuplu în cadrul vehiculului.

3. Instrumente și morți: Forjarea este utilizată pentru a produce componente de instrumente și matrițe care necesită o duritate ridicată, Rezistența la uzură, și duritate. Mărimea forjată poate rezista la presiunile și temperaturile ridicate în timpul proceselor de prelucrare a metalelor.

1. Blocuri de motor auto și capete de cilindri: Turnarea este metoda preferată pentru producerea blocurilor de motor și a capetelor de cilindri datorită formarelor lor complexe și necesității canalelor de răcire internă. Capacitatea de a crea aceste caracteristici complexe într -o singură operație de turnare face să coste - eficient pentru producția în masă.

2. Componente ale pompei și supapei: Turnarea este utilizată pentru fabricarea corpurilor de pompă și a supapei, care au adesea geometrii interne complexe pentru a controla fluxul de fluide. Gama largă de materiale disponibile pentru turnare permite selectarea materialelor cu rezistența corespunzătoare a coroziunii și proprietățile mecanice.

3. Artă și articole decorative: Castrarea este populară în producția de sculpturi de artă, hardware decorativ, și bijuterii. Capacitatea de a crea forme detaliate și complexe face posibilă reproducerea modelelor complexe cu o precizie ridicată.