SMEDE VERSUS STØBNING

Smedning

Smedning er en deformationsproces, hvor en barre eller præform manipuleres (hamres, klemmes, hamres osv.) og formes under tryk.

Mange metaller kan smedes, herunder kulstofstål, rustfrit stål og stållegeringer, selvom forskelle i sammensætning og egenskaber vil påvirke, hvilken smedningsproces der anvendes. Der er mange smedningsprocesser, herunder, men ikke begrænset til, varmsmedning, koldsmedning, varmsmedning, tryksmedning og pressesmedning. Du kan se vores blogindlægherfor at lære mere om de forskellige smedningsmetoder.

Uanset den særlige metode, der anvendes, tilføjer eller fjerner smedning ikke materiale, så den resulterende form har samme vægt og volumen som billetten, indtil delen er trimmet fra fadet.

Fordele ved smedning

En af de største fordele ved smedning er dens effekt på legeringsstrukturen. Alle metaller er sammensat af korn, og hvordan de griber sammen er en væsentlig faktor for deres styrke og duktilitet. Manipulering af et metalemne ved smedningstrækker disse korni retninger vinkelret på, hvor kraften påføres fra. Dette øger styrken, nogle gange dramatisk, fra dens oprindelige tilstand.

En anden fordel ved deformation er en dramatisk reduktion i interne defekter som porøsitet og legeringssegmentering.

Andre fordele ved smedning omfatter:

• Hastighed:Smedning er hurtig sammenlignet med støbning (især for store mængder ordrer), selv når emner skal forvarmes.
• Lav skrotfrekvens:Når først værktøjet er udviklet, er hver smedet del identisk, uden nogen af ​​de defekter, der er typiske for en støbning.
• Konsekvente egenskaber:Mekaniske egenskaber er mere ensartede efter varmebehandling, end det er tilfældet for støbte eller emnebearbejdede dele.

Smede udfordringer

Smedning er ikke uden sine begrænsninger. Der er to primære begrænsninger:

• Størrelsesgrænser:Smedning har nogle vægt- og længdebegrænsninger, der varierer baseret på det udstyr, der bruges under processen. Generelt kan smedningsprocessen ikke producere meget store komponenter som støbning.
• Materiale begrænsninger:Selvom de fleste metaller kan smedes, kan den type opvarmningsproces, der anvendes til emnerne, forhindre smedning af nogle legeringer.

Casting

Støbning er hvor metal smeltes, hældes i et hulrum formet som den endelige komponent og får lov til at størkne. Hulrum kan fremstilles som forbrugsforme brugt én gang eller som permanente forme. Sand- og investeringsstøbning er brugbare formstøbeprocesser, mens tyngdekraft og trykstøbning bruger permanente forme. Forme kræver kanaler for metal til at strømme ind i delhulrummet og "stigerør", der fungerer som reservoirer, da metal trækker sig sammen under afkøling.

Indvendige hulrum er skabt med kerner; kernerne lægges i formen, inden metallet hældes. Efter metallet er størknet, brydes hulrummet fra hinanden, da den endelige komponent frigøres fra formen.

Alle typer af støbning producerer næsten-netformede dele, selvom detaljeringsgraden gengivet og mængden af ​​metal, der skal bearbejdes, afhænger af den anvendte proces. Sandstøbning er den mindst præcise, mens investeringsstøbning især er i stand til fine detaljer og glatte overfladefinisher.

Ethvert metal kan støbes, men oxidation kan være et problem. Dette løses gennem vakuumsmeltning og -hældning, hvilket øger kompleksiteten af ​​det nødvendige udstyr.

Casting fordele

Støbeprocesser har en masse alsidighed. De vigtigste fordele er:

• Materiale egenskaber:Støbning fungerer med alle typer metal, selvom nogle har brug for forholdsregler mod oxidation.
• Lavere værktøjsomkostninger:Brugbare formmetoder, især sandstøbning, har lave værktøjsomkostninger, hvilket gør dem økonomiske til små ordrer.
• Størrelsesmuligheder:Støbning kan bruges til at skabe meget store dele. Støbninger, der vejer tusinder, endda titusinder af pund, er mulige.
• Kan gengive komplekse geometrier:Investeringsstøbning er særlig god i denne henseende, da den ikke behøver trækvinkler.

Casting udfordringer

Der er mange situationer og typer af dele, hvor støbningen ikke er optimal.

Særlige spørgsmål omfatter:

• Ledetider:Støbning har længere gennemløbstider på grund af behovet for at producere og gennemprøve værktøj (især med investering og permanent formstøbning).
• Længere produktionstider:Processen er kompleks og tidskrævende, især for forbrugsstøbeprocesser.
• Porøsitet:Porøsitet er generelt uundgåelig i støbegods, hvilket resulterer i interne defekter, der svækker delen.
• Indeslutninger og oxider:Indeslutninger og oxider i det smeltede metal resulterer i defekter i den sidste del.
• Krympning:Krympning under størkning kan forårsage revner.
• Dårlig materialeudnyttelse: Der er typisk mere materialespild i støbning kontra smedning. Løbe- og stigrørsmateriale kan nogle gange genvindes på bekostning af yderligere opvarmning.

Sådan vælger du den bedste metode

Valg af en metalformningsproces kræver en ansøgningsevaluering.

1. Hvilken type materiale kræves til din ansøgning?
2. Hvor kompleks er delens geometri?
3. Hvor mange komponenter har du brug for?
4. Hvilke mekaniske egenskaber kræves i den endelige komponent?
5. Hvad er dit budget?
6. Er en specifik overfladefinish påkrævet?

Smedning er generelt mere omkostningseffektivt, mindre spild og hurtigere end støbning, producerer stærkere komponenter og er fantastisk til små og store ordrer. Smedegods foretrækkes typisk til applikationer, der kræver høj slidstyrke eller komponenter, der forventes at fungere godt i belastede miljøer. Men smedning er muligvis ikke den bedste mulighed for ekstremt store, komplekse komponenter, eller hvis applikationen kræver brug af et materiale, der ikke kan smedes.

Generelle applikationer til smedede dele omfatter bilkomponenter som plejlstænger og krumtapaksler, kraftoverførselsdele som kronhjul og tandhjul og dele til marine-, forsvars-, skovbrugs- og minedriftsapplikationer.

Til sammenligning er støbeprocesser, især investeringsstøbning, ideelle til fremstilling af lette, komplekse, tyndvæggede dele med enestående overfladefinish og tungere komponenter, der vejer over 100 pund. Men defekter er mere almindelige i støbegods end smedegods, og værktøjsfremstillingsprocessen tager generelt længere tid at fuldføre.

Støbeprocesser bruges almindeligvis til at producere motorblokke, stempler, rør, ventiler og andre komponenter til rumfart, bilindustrien og industrielle applikationer.