Kaltbearbeitung kann die Festigkeit und Härte von Metallen verändern
In den meisten Fällen wird Metall in eine gewünschte Form gegossen oder geschmiedet, nachdem es durch die Anwendung von Wärme formbar gemacht wurde. Kaltbearbeitung bezieht sich auf den Prozess der Verstärkung eines Metalls durch Änderung seiner Form ohne die Verwendung von Wärme.
Dieser Prozess, der auch als plastische Verformung bekannt ist, beinhaltet die Verstärkung eines Metalls durch Änderung seiner Form. Dieser Prozess wird auch als plastische Verformung oder Kaltverfestigung bezeichnet. Bei dieser Metallbearbeitungstechnik wird das Metall mechanischer Belastung ausgesetzt, um eine permanente Veränderung der Kristallstruktur des Metalls zu bewirken.
Wie kalt funktioniert das Metall
Das Verfahren erhält seinen Namen, weil es bei Temperaturen unterhalb des Rekristallisationspunktes des Metalls durchgeführt wird und mechanische Beanspruchung, nicht Wärme, verwendet wird, um die Änderung zu beeinflussen. Die Technik wird am häufigsten bei Stahl , Aluminium und Kupfer angewendet.
Wenn diese Metalle kalt bearbeitet werden, verändern bleibende Defekte ihre kristalline Zusammensetzung. Diese Defekte verringern die Fähigkeit von Kristallen, sich innerhalb der Metallstruktur zu bewegen, und das Metall wird resistenter gegen weitere Deformation.
Das resultierende Metallprodukt hat eine verbesserte Zugfestigkeit und Härte, aber weniger Duktilität. Kaltwalzen und Kaltziehen von Stahl verbessern auch die Oberflächengüte.
Arten der Kaltbearbeitung
Die wichtigsten Kaltbearbeitungsverfahren können als Quetschen oder Walzen, Biegen, Scheren und Ziehen klassifiziert werden. Eine Zusammenfassung der verschiedenen Methoden für kaltverformbares Metall finden Sie in der folgenden Tabelle.
Zusammendrücken | Biegen | Scheren | Zeichnung |
Rollen | Winkel | Scheren | Br und Rohrzeichnung |
Schmieden | Rollen | Schlitzung | Drahtziehen |
Kaltes Schmieden | Rollformung | Ausblenden | Spinnen |
Größenanpassung | Zeichnung | Piercing | Prägung |
Extrusion | Nähen | Lancieren | Streckformung |
Nieten | Flanschen | Perforieren | Shell-Zeichnung |
Staking | Aufrichten | Kerben | Bügeln |
Prägung | Knabbern | Hochenergie-Ratenbildung | |
Peening | Rasieren | ||
Brünieren | Trimmen | ||
Das Wälzfräsen | Abgeschnitten | ||
Gewinderollen | Dinking |
Häufigste Methoden der Arbeitshärtung
Wie entscheiden sich die Hersteller bei so vielen Möglichkeiten zur Arbeitshärtung? Es hängt in hohem Maße von der Verwendung des Metalls ab. Hier sind drei der häufigsten Arten der Kaltverfestigung:
Kaltwalzen ist die gebräuchlichste Methode der Kaltverfestigung.
Dies beinhaltet, dass das Metall durch Walzenpaare geführt wird, um seine Dicke zu verringern oder um die Dicke gleichmäßig zu machen. Wenn es sich durch die Rollen bewegt und zusammengedrückt wird, werden die Metallkörner verformt. Beispiele für kaltgewalzte Produkte umfassen Stahlbleche, -streifen, -stäbe und -stäbe.
Das Biegen von Blechen ist ein weiteres Verfahren zur Kaltbearbeitung, bei dem Metall über eine Werkstückachse verformt wird, wodurch sich eine Veränderung der Metallgeometrie ergibt. Bei dieser Methode ändert sich die Form, aber das Volumen des Metalls bleibt konstant. Ein Beispiel für diesen Biegeprozess ist das Biegen von Stahl- oder Aluminiumteilen, um die gewünschte Krümmung zu erreichen. So müssen zum Beispiel viele Autoteile gebogen werden, um den Fertigungsmaßen zu entsprechen.
Das Ziehen umfasst im Wesentlichen das Ziehen des Metalls durch ein kleines Loch oder eine kleine Düse. Dies reduziert den Durchmesser eines Metallstabs oder -drahtes und erhöht gleichzeitig die Produktlänge. Das Rohmetall wird durch Kompressionskraft in die Form gedrückt, um sicherzustellen, dass eine Rekristallisation auftritt, wenn das Metall seine Form ändert. Produkte, die mit diesem Verfahren hergestellt werden, umfassen Stahlstangen und Aluminiumstangen.