Hvad er smedning? - Definition, proces og typer

Denne artikel vil dykke ned i alt, hvad du behøver at vide omsmedning, herunder hvad det er, hvordan det er lavet, og hvordan et smedet produkt sammenlignes med produkter fremstillet ved andre metoder, herunder støbninger, svejsninger og fabrikationer, bearbejdede stænger/plader, pulveriserede metaldele og forstærket plast/komposit.

Først vil vi definere, hvad smedning er.

Hvad er smedning?

Smedning er en fremstillingsproces, hvor solidt metal formes af lokaliserede trykkræfter fra hamring eller presning.

Smedning af stål klassificeres ofte efter den temperatur, hvorved det udføres: kold smedning, varm smedning og varm smedning. Det er vigtigt at bemærke, at smedning ikke er det samme som støbning, da metal, der skal smedes, aldrig smeltes og hældes.

Hvorfor bruge smedegods?

Smedegods erstærk. Da metallet formes under smedningsprocessen, deformeres dets indre kornstruktur for at følge delens generelle form. Ved at komprimere kornstrukturen og skabe et kornflow øges delens styrkeegenskaber.

Smedegods bruges på steder, hvor pålidelighed og sikkerhed er afgørende. Smedegods er ofte dele, der bruges inde i maskiner, biler, fly, traktorer, skibe, olieboreudstyr, motorer og missiler for at nævne nogle få.

Ved hvilken temperatur fremstilles smedegods?

Smedeprocesser klassificeres generelt efter, om metaltemperaturen er over eller under omkrystallisationstemperaturen for metallernes mikrostruktur. Stålsmedning kan opdeles i:

Varmsmedning af stål

• Smedetemperaturer over omkrystallisationstemperaturen mellem 1742-2300 °F

• God formbarhed

• Lave formningskræfter

• Konstant trækstyrke af emnerne

Varmsmedning af stål

• Smedetemperaturer mellem 1200-1742 °F

• Mindre eller ingen skalering på emnets overflade

• Snævrere tolerancer opnåelige end ved varmsmedning

• Begrænset formbarhed og højere formningskræfter end ved varmsmedning

• Lavere formningskræfter end ved koldformning

Koldsmedning af stål

• Smedningstemperaturer ved rumforhold, selvopvarmning op til 300 °F på grund af formningsenergien

• Snævreste opnåelige tolerancer

• Ingen skalering på emnets overflade

• Forøgelse af styrke og formindskelse af duktilitet på grund af belastningshærdning

• Lav formbarhed og høje formningskræfter er nødvendige

Her hos Edgerton Forge varmsmeder vi stål.

Hvordan smeder man?

Der er grundlæggende tre metoder (eller processer) til at lave en smedede del: Impression Die Forging, Open Die Forging og Seamless Rolled Ring Forging.

Her hos Edgerton Forge bruger viImpression Die Forging.

Impression Die Smedning støder eller tvinger metal mellem to matricer (kaldet værktøj), der har en bestemt form (hulrum) skåret ind i dem.

Metallet flyder under kraft ind i hulrummet for at skabe den specifikke delform. Denne proces kan skabe dele, der spænder fra simple former til meget komplekse ikke-symmetriske former.

Impression Die Smedning kan udføres med en række forskellige maskiner, herunder hydrauliske presser, mekaniske presser, hamre og upsettere. Vi bruger stødere og mekaniske presser hos Edgerton Forge.

Hvordan er smedegods sammenlignet med støbegods?

Smedegods er stærkere.Støbning kan ikke opnå de forstærkende virkninger af varmt og koldt arbejde. Smedning overgår støbning med forudsigelige styrkeegenskaber - hvilket giver overlegen styrke, der er sikret, del til del.

Smedning forfiner defekter fra støbte barrer eller kontinuerlig støbt stang.En støbning har hverken kornstrøm eller retningsstyrke, og processen kan ikke forhindre dannelse af visse metallurgiske defekter. Forbearbejdning af smedemateriale producerer en kornstrøm orienteret i retninger, der kræver maksimal styrke. Dendritiske strukturer, legeringsadskillelser og lignende ufuldkommenheder raffineres i smedning.

Smedegods er mere pålidelige, billigere.Støbefejl forekommer i en række forskellige former. Fordi varmbearbejdning forfiner kornmønsteret og giver høj styrke, duktilitet og modstandsegenskaber, er smedede produkter mere pålidelige. Og de er fremstillet uden de ekstra omkostninger til strammere proceskontrol og inspektion, der kræves til støbning.

Smedegods giver bedre respons på varmebehandling.Støbegods kræver tæt kontrol af smelte- og afkølingsprocesser, fordi legeringsadskillelse kan forekomme. Dette resulterer i en uensartet varmebehandlingsrespons, der kan påvirke ligeheden af ​​færdige dele. Smedegods reagerer mere forudsigeligt på varmebehandling og giver bedre dimensionsstabilitet.

Smedegods er fleksible, omkostningseffektiv produktion tilpasser sig efterspørgslen.Nogle støbegods, såsom støbegods med særlig ydeevne, kræver dyre materialer og processtyring og længere gennemløbstider. Åben matrice og ringvalsning er eksempler på smedeprocesser, der tilpasser sig forskellige produktionsforløbslængder og muliggør forkortede gennemløbstider.

Hvordan er smedegods sammenlignet med svejsninger og fabrikationer?

Smedegods giver produktionsøkonomi, materialebesparelser.Svejste fabrikationer er dyrere i højvolumenproduktion. Faktisk er fabrikerede dele en traditionel kilde til smedningsomdannelser, efterhånden som produktionsvolumen stiger. Indledende værktøjsomkostninger til smedning kan absorberes af produktionsvolumen og materialebesparelser, og smedningens iboende produktionsøkonomi sænker arbejdsomkostninger, reduktioner af skrot og efterbearbejdning og reducerede inspektionsomkostninger.

Smedegods er stærkere.Svejste strukturer er normalt ikke fri for porøsitet. Enhver styrkefordel opnået ved at svejse eller fastgøre standardvalsede produkter kan gå tabt ved dårlig svejsning eller sammenføjningspraksis. Kornorienteringen opnået i smedning gør stærkere dele.

Smedegods tilbyder omkostningseffektive designs/inspektion.En flerkomponent svejset samling kan ikke matche de omkostningsbesparelser, der opnås ved en korrekt designet smedning i ét stykke. Sådanne delekonsolideringer kan resultere i betydelige omkostningsbesparelser. Derudover kræver svejsninger dyre inspektionsprocedurer, især for meget belastede komponenter. Smedegods ikke.

Smedegods giver mere konsistente, bedre metallurgiske egenskaber.Selektiv opvarmning og uensartet afkøling, der forekommer ved svejsning, kan give sådanne uønskede metallurgiske egenskaber som inkonsekvent kornstruktur. Under brug kan en svejset søm fungere som et metallurgisk hak, der kan føre til delefejl. Smedegods har ingen indre hulrum, der forårsager uventet svigt under stress eller stød.

Smedegods tilbyder forenklet produktion.Svejsning og mekanisk fastgørelse kræver omhyggelig udvælgelse af sammenføjningsmaterialer, fastgørelsestyper og -størrelser og nøje overvågning af tilspændingspraksis, hvilket begge øger produktionsomkostningerne. Smedning forenkler produktionen og sikrer bedre kvalitet og konsistens del efter del.

Hvordan er smedegods sammenlignet med bearbejdede stænger/plader?

Smedegods tilbyder et bredere størrelsesområde af ønskede materialekvaliteter.Størrelser og former for produkter fremstillet af stålstang og plade er begrænset til de dimensioner, som disse materialer leveres i. Ofte kan smedning være den eneste metalbearbejdningsproces, der er tilgængelig med visse kvaliteter i ønskede størrelser. Smedegods kan fremstilles økonomisk i en lang række størrelser fra dele, hvis største dimension er mindre end 1 tomme til dele, der vejer mere end 450.000 lbs.

Smedegods har kornorienteret form for større styrke.Maskinbearbejdede stænger og plader kan være mere modtagelige for træthed og spændingskorrosion, fordi bearbejdning skærer materialekornmønstre. I de fleste tilfælde giver smedning en kornstruktur orienteret til delens form, hvilket resulterer i optimal styrke, duktilitet og modstandsdygtighed over for slag og træthed.

Smedegods gør en bedre og mere økonomisk brug af materialer.Flammeskæreplade er en spildproces, et af flere fremstillingstrin, der bruger mere materiale end nødvendigt for at fremstille sådanne dele som ringe eller nav. Endnu mere går tabt ved efterfølgende bearbejdning.

Smedegods giver lavere skrot; større og mere omkostningseffektiv produktion.Smedegods, især nærnet-former, udnytter materialet bedre og genererer lidt skrot. I store produktionsserier har smedegods den afgørende omkostningsfordel.

Smedearbejde kræver færre sekundære operationer.Som leveret kræver nogle kvaliteter af stang og plade yderligere operationer såsom drejning, slibning og polering for at fjerne overfladeuregelmæssigheder og opnå den ønskede finish, dimensionsnøjagtighed, maskinevne og styrke. Ofte kan smedegods tages i brug uden dyre sekundære operationer.

Hvordan er smedegods sammenlignet med pulvermetaldele (P/M)?

Smedegods er stærkere.Lave mekaniske egenskaber (f.eks. trækstyrke) er typiske for P/M-dele. Kornstrømmen af ​​et smedeværk sikrer styrke ved kritiske belastningspunkter.

Smedegods giver højere integritet.Bekostelig deldensitetsændring eller infiltration er påkrævet for at forhindre P/M-defekter. Begge processer tilføjer omkostninger. Kornforfining af smedede dele sikrer metalsundhed og fravær af defekter.

Smedearbejde kræver færre sekundære operationer.Særlige P/M-former, gevind og huller og præcisionstolerancer kan kræve omfattende bearbejdning. Sekundære smedeoperationer kan ofte reduceres til færdigbearbejdning, hulboring og andre simple trin. Smedegodsets iboende soliditet fører til ensartede, fremragende bearbejdede overfladefinisher.

Smedegods giver større designfleksibilitet.P/M-former er begrænset til dem, der kan skydes ud i presseretningen. Smedning tillader deledesign, der ikke er begrænset til former i denne retning.

Smedegods bruger mindre kostbare materialer.Udgangsmaterialerne til P/M-dele af høj kvalitet er sædvanligvis vandforstøvede, forlegerede og udglødede pulvere, der koster væsentligt mere pr. pund end stangstål.

For at komme i gang med dit næste smedeprojekt, kontakt os for at anmode om et tilbud, og en fra vores team vil kontakte dig.