Tłoczenie blach
Tłoczenie blachy to forma obróbki plastycznej, która umożliwia produkcję różnego rodzaju detali o skomplikowanych jak i prostych kształtach. Proces ten znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, maszynowym, a nawet elektronicznym. Metoda ta wykorzystuje prasy hydrauliczne jak i mechaniczne do ukształtowania fragmentu blachy znajdującej się pomiędzy stemplem i matrycą. Przykładowym przedmiotem codziennego użytku wykonanego przy pomocy tłoczenia blach jest blaszany zlewozmywak kuchenny lub blaszany kubek.
Rozróżniamy tłoczenie blach na zimno i na gorąco, a każde z nich pozwala uzyskać inne właściwości wytwarzanych tą metodą detali.
Tłoczenie blach na zimno
Tłoczenie blachy w technologii na zimno wymaga utrzymywania odpowiedniej temperatury, gdyż w wyniku tarcia na styku tłoczonego metalu z narzędziem wytwarzane jest ciepło. Choć udział ciepła skutkuje redukcją oporu plastycznego, to przy wytłaczaniu niektórych metali jest to zjawisko niekorzystne, zmieniające strukturę materiału. Zatem konieczne jest wówczas utrzymywanie niskiej temperatury podczas tłoczenia. Najczęściej metodą tłoczenia na zimno wytwarza się elementy konstrukcyjne maszyn.
Zalety tłoczenia na zimno:
- brak konieczności dodatkowego obrabiania detali
- oszczędność energii
- stabilność wymiarów blachy
Wady tłoczenia na zimno:
- wysokie wymagania techniczne i technologiczne
- wytwarzane są najczęściej małe partie detali
- spore koszty produkcji
Tłoczenie blach na gorąco
Proces tłoczenia na gorąco to metoda obróbki cieplno-plastycznej. Realizowany jest poprzez formowanie blachy rozgrzanej do temperatury ok. 930°C (temp. austenizacji) i następnie zahartowaniu jej. Dzięki takiemu procesowi uzyskujemy wytłoczkę o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych: granicy wytrzymałości od 1450 do 1500, granicy plastyczności między 1045 a 1100 MPa i twardości w zakresie 450 – 500 HV.
Ważną zaletą tłoczenia blach na gorąco jest brak sprężynowania wstecznego, który w przypadku tłoczenia elementów o wysokich właściwościach wytrzymałościowych jest poważnym problemem trudnym do kontrolowania.
Częstym rodzajem stali jaki wykorzystuje się do tłoczenia na gorąco jest stal Usibor 1500 oraz Usibor 2000. Stale te są dobrze hartowalne. Przed obróbką mają strukturę ferrytyczno-perlityczną, a po wykonaniu obróbki – martenzytyczną.
Metoda tłoczenia blachy na gorąco daje możliwości uzyskania zmiennej sztywności na jednym elemencie, co jest szczególnie istotne przy produkcji elementów karoserii samochodowych. Dzięki temu możliwe jest zaprojektowanie miejsca deformacji lub strefy zgniotu np. podczas wypadku. Jest to istotne w kontekście spełnienia wszystkich norm bezpieczeństwa nowoczesnych samochodów.
Proces tłoczenia blach na gorąco – zalety
- możliwość projektowania miejsc deformacji
- brak sprężynowania
- wysokie właściwości mechaniczne
Proces tłoczenia blach na gorąco – wady
- wysokie koszty produkcji
- złożoność procesu
- wysokie wymagania technologiczne
Wykrawanie blach
Wykrawanie to kolejny proces obróbki blach, który polega na wycięciu w arkuszu blachy określonego kształtu. Zadanie to realizowane jest za pomocą wykrojnika założonego na prasie i odbywa się pomiędzy stemplem i krawędziami matrycy. Podczas pracy wykrojnika arkusz blachy przesuwa się między stemplem zagłębiającym się w matrycy zgodnie z tempem narzucanym przez prasę. W efekcie uzyskuje się blaszany półprodukt o zaprojektowanym kształcie.
Gięcie blach
Gięcie blachy to jeden z procesów obróbki plastycznej, jego zadaniem jest zmiana kształtu blachy przy zachowaniu wszystkich właściwości fizycznych. Podstawową zasadą gięcia jest przekroczenie granicy plastyczności materiału bez naruszania granicy wytrzymałości na rozciąganie. Kształt deformowany jest na jednym kierunku dlatego gięcie blachy służy do tworzenia elementów z blachy o określonym kącie.
Obróbka plastyczna blachy w postaci gięcia wykorzystywana jest bardzo często w budownictwie, a także przemyśle motoryzacyjnym przy wytwarzaniu części karoserii samochodowej.
Kształtowanie wyrobów przez obróbkę plastyczną – zalety
Dzięki obróbce plastycznej jesteśmy w stanie zamienić płaski kawałek blachy w element o niemalże dowolnych kształtach oraz różnych właściwościach, których nadawanie zależy od potrzeb i dobrania odpowiedniego rodzaju obróbki.
Głównymi zaletami obróbki plastycznej są:
- zachowanie ciągłości włókien
- poprawienie właściwości mechanicznych