Gia công áp lực kim loại là gì? Tính chất, định luật của gia công áp lực kim loại ra sao? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây của AlphaTech nhé.
Gia công áp lực là gì?
Gia công áp lực là phương pháp được sử dụng rộng rãi ngày nay. Gia công áp lực chính là việc sử dụng ngoại lực để tác động đến phôi kim loại, làm biến dạng dẻo theo những hình dáng như mong muốn. Những kỹ thuật gia công áp lực kim loại cơ bản bao gồm: cán, kéo, ép, rèn( tự do, khuôn), chấn gấp và đột dập. Mỗi loại phương pháp có các những đặc điểm khác nhau và được sử dụng để gia công các loại vật liệu, kiểu dáng khác nhau.
Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp gia công không phoi, ít hao tốn kim loại, có năng suất cao. Sau khi gia công áp lực, chất lượng kim loại được cải thiện nên những chi tiết kim loại thường được chế tạo từ những kim loại đã qua gia công áp lực.
Tính chất và đặc điểm gia công áp lực
Về bản chất, gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp gia công không phoi. Gia công áp lực kim loại có thể tác động lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội khiến kim loại biến đổi theo hình dạng như mong muốn nhưng không phá hủy độ bền và tính liên tục của chúng. Kim loại sau khi gia công không bị phá hủy về cấu trúc mạng.
Đặc điểm của phương pháp gia công áp lực:
– Gia công kim loại bằng áp lực là là phương pháp chế tạo phôi hoặc chi tiết bằng cách sử dụng ngoại lực tác dụng làm cho kim loại biến dạng dẻo để nhận được hình dạng và kích thước mong muốn
– Đặc điểm thứ 2 cũng chính là ưu điểm của gia công áp lực đó chính là độ chính xác cao, mặt chi tiết tốt, năng suất cao và ít tiêu hao vật liệu.
Các định luật cơ bản dùng trong gia công áp lực
Trong chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực, mọi công nghệ, cách làm áp dụng trong đó đều dựa trên những kiến thức chuyên môn của vật lý là chính. Một số định luật cơ bản dùng trong gia công áp lực như sau:
– Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại song song với biến dạng dẻo: Theo định luật này, khi tiến hành gia công áp lực lên tấm kim loại xảy ra hiện tượng biến dạng dẻo thì chắc chắn sẽ có tồn tại song song thêm biến dạng đàn hồi trong đó. Mức độ của biến dạng đàn hồi phụ thuộc nhiều vào vật liệu và độ dày của tấm kim loại. Với gia công nguội, kim loại sẽ chịu ảnh hưởng lớn từ biến dạng đàn hồi. Còn với gia công nóng thì gần như kim loại không bị ảnh hưởng nhiều. Khi thiết kế và chế tạo khuôn, thông thường đều căn cứ thêm vào biến dạng dư do biến dạng đàn hồi gây ra.
– Định luật ứng suất dư: Ứng suất dư chính là đại lượng thể hiện cho nội lực, ứng suất dư hình thành trong tấm kim loại khi gia công áp lực như nung, làm nguội không đều, lực ma sát và biến dạng phân bố không đều. Khi đó nếu không cân bằng ứng suất dư sẽ có thể gây hiện tượng tích hoặc thoát ứng suất dư ra ngoài làm cho tấm kim loại biến dạng không theo như ý muốn.
– Định luật thể tích không đổi: Theo định luật này, khi gia công áp lực, thể tích vật thể trước biến dạng luôn bằng thể tích vật thể sau biến dạng. Do đó, khi làm khuôn gia công hoặc thành phẩm kim loại sau biến dạng như mong muốn, kỹ sư cần phải tính toán kích thước và khối lượng phôi trước khi gia công.
– Định luật trở lực bé nhất: Khi biến dạng kim loại, một chất điểm bất kì trên vật thể biến dạng sẽ di chuyển theo hướng có trở lực bé nhất hay di chuyển đến đường viền có chu vi bé nhất. Định luật này áp dụng để thiết kế hình dáng của phôi trước khi gia công áp lực.
Nung kim loại trước khi gia công áp lực
Khi gia công kim loại, một trong những cách hỗ trợ gia công đó chính là nung kim loại. Nung kim loại được thực hiện nhằm mục đích làm “dẻo” kim loại, giảm lực chống biến dạng kim loại từ đó giúp dễ dàng gia công, thành phẩm mang lại cũng chính xác và năng suất sản xuất cao hơn.
Khi nung kim loại bạn cần chú ý nhiệt độ nhằm hạn chế xảy ra các hiện tượng như kim loại nung quá nhiệt, cháy, oxy hóa, thoát các bon, nứt. Khi nung bạn cần lưu ý mỗi kim loại sẽ có nhiệt độ nung riêng, khi đạt đến nhiệt độ đó kim loại sẽ có tính “dẻo” cao nhất, trở lực chống biến dạng là nhỏ nhất, từ đó quá trình gia công áp lực mới dễ dàng thuận lợi được.
Nung kim loại sử dụng các loại thiết bị nung khác nhau như lò điện, lò phản xạ…
Có thể bạn quan tâm:
– Tìm hiểu 5 phương pháp gia công áp lực được sử dụng nhiều trên thị trường gia công cơ khí chính xác
– Các kỹ thuật cơ bản của gia công áp lực kim loại – Khám phá 5 Phương pháp gia công áp lực
– Cán kim loại là gì? – Tính chất và ứng dụng của gia công áp lực cán kim loại
Làm nguội sau khi gia công áp lực
Làm nguội kim loại nhằm ổn định lại tổ chức của vật thể sau khi nung. Có 3 phương pháp làm nguội bao gồm:
– Làm nguội bằng không khí tự nhiên
– Làm nguội cùng với lò
– Làm nguội trong thùng vôi bột
Lựa chọn phương pháp làm nguội nào sẽ phụ thuộc vào tính chất, khối lượng và kích thước của vật liệu cũng như độ phức tạp của chi tiết. Sau khi gia công áp lực, nếu làm nguội không đúng cách có thể dẫn đến những trường hợp như thành phẩm kim loại bị cong vênh, nứt nẻ không như mong muốn và rất khó để khắc phục thậm trí là không khắc phục được.
Ứng dụng gia công áp lực trong đời sống
Gia công kim loại với nhiều những ưu điểm nên được ứng dụng rộng rãi trong đời sống nói chung cũng như trong cơ khí chế tạo nói riêng. Một số ứng dụng của gia công áp lực kim loại có thể kể tới như:
– Ứng dụng trong việc che lấp các khuyết tật đúc của kim loại như rỗ, ổ khí, giúp kim loại có độ mịn chặt, nâng cao cơ tính của sản phẩm.
– Gia công kim loại bằng áp lực có khả năng thay đổi tổ chức hạt thành tổ chức thớ, giúp tăng cơ tính của mặt hàng.
– Tăng chất lượng cơ lý bên ngoài: gia công áp lực kim loại giúp cho bề mặt kim loại bền đẹp, có độ bóng cao và các chi tiết có độ chính xác hơn rất nhiều so với phương pháp đúc.
Bên cạnh những ứng dụng trên thì phương pháp gia công kim loại vẫn có những điểm hạn chế trong ứng dụng như sau :
– Không thể gia công được các chi tiết khó, phức tạp.
– Không thế áp dụng cho những kim loại có tính giòn cao.
– Những chi tiết quan trọng cần qua rèn.
So sánh phương pháp đúc và gia công áp lực
Phương pháp đúc và gia công áp lực là hai phương pháp cùng có những đặc điểm tương tự nhau, hay cùng so sánh phương pháp đúc và gia công áp lực này nhé.
– Phương pháp đúc: kim loại cần phải được nung nóng chảy sau đó đưa vào khuôn đúc, sau khi làm nguội kim loại sẽ có hình dạng như khuôn đúc. Phương pháp này áp dụng được cho hầu hết các loại kim loại và hợp kim khác nhau. Đúc có nhược điểm lớn đó chính là kim loại có rỗ, ổ khí…
– Gia công áp lực: kim loại có thể được nung hoặc không cần nung, phương pháp này có ưu điểm hơn đúc đó chính là thành phẩm kim loại mịn chặt và hoàn toàn không có rỗ. Những nhược điểm đó là việc không áp dụng cho các vật liệu có tính giòn được.
Tìm và lựa chọn đơn vị gia công áp lực
Hiện nay có vô cùng nhiều các đơn vị cung cấp dịch vụ gia công áp lực kim loại. Do đó để chọn được đơn vị phù hợp với đơn hàng của mình, bạn cần lưu ý những tiêu chí quan trọng sau đây:
– Thời gian xử lý đơn hàng.
– Máy móc, thiết bị của đơn vị gia công.
– Đội ngũ nhân viên, kỹ thuật viên, kỹ sư của đơn vị gia công.
– Dịch vụ sau bán hàng như dịch vụ hỗ trợ vận chuyển và chính sách xử lý đối với những sản phẩm bị lỗi…
Những thông tin về đơn vị cung cấp dịch vụ vừa rồi đã khép lại bài viết ngày hôm nay. Hy vọng với những thông tin về gia công áp lực, tính chất và định luật đã giúp khách hàng phần nào hiểu được chi tiết hơn về phương pháp này. Hãy chia sẻ và lưu về máy nếu bạn thấy hữu ích nhé. Chúc bạn một ngày tốt lành!
Tham khảo dịch vụ gia công kim loại tấm chuyên nghiệp của AlphaTech
