شکل دهی فولاد با قالب های کاربید

راه های زیادی برای شکل دهی فولاد وجود دارد. بر ای مثال می توان از ماشین کاری، رول فرمینگ و یا مهر زنی نام برد. با این حال، این مقاله بر روی استفاده از قالب ها برای شکل دادن فولاد تمرکز دارد. به طور معمول شرکت ها به دلیل اینکه کاربید سه برابر سخت تر از فولاد است، از قالب های کاربید استفاده می کنند. قالب های کاربید، نوعی ابزار کاربید، برای تشکیل فولاد در صنایع مختلف و با استفاده از روش های بسیار متنوعی در صنعت ابزار و قالب استفاده می شود. نحوه تشکیل فولاد به کاربرد نهایی آن بستگی دارد. به طور معمول، لوله‌ها، میله‌ها و سیم‌ها از طریق قالب کشیده می‌شوند در حالی که اتصال دهنده‌ها و سایر اشکال در یک عملیات هدینگ شکل می‌گیرند. سپس می توان از قالب های تخصصی دیگر برای شکل دادن بیشتر فولاد استفاده کرد. نحوه استفاده از قالب ها در شکل دهی فلز به شرح زیر تجزیه می شود:

انواع قالب ها:

قالب‌های شکل دهی سرد (که به آن قالب‌های سرد یا قالب‌های هدر نیز گفته می‌شود) برای ساخت قطعات فولادی با سرعت بالا استفاده می‌شوند و از کاربید تنگستن ساخته می‌شوند. این فرآیند با قرار دادن یک حلزون فلزی سرد در قالب سرد شروع می شود. سپس فلز خام توسط یک پانچ (نوعی مانند چکش) ضربه می زند که فلز خام را به داخل قالب وارد می کند و آن را به شکل دلخواه خود در می آورد. نیروی ضربه سریع و قدرتمند ناشی از پانچ از قدرت تسلیم فلزات بیشتر می‌شود و باعث می‌شود که فلز خام به حالت مایع تبدیل شود و در حفره قالب‌های شکل‌دهنده سرد شکل بگیرد و طیف گسترده‌ای از قطعات و محصولات را ایجاد کند. اینها شامل بسیاری از اتصال دهنده ها مانند پیچ، مهره، میخ و پیچ می باشد. از این روش که به آن هدینگ نیز می گویند، می توان برای ساخت سریع طیف وسیعی از قطعات فولادی استفاده کرد. این قطعات در هوافضا، خودروسازی و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

قالب طراحی کاربید:

قالب های کشش کاربید تنگستن که به عنوان قالب های کششی یا قالب های اکستروژن نیز شناخته می شوند، در ساخت لوله ها، میله ها و سیم ها استفاده می شوند. این فرآیند با یک رول فولادی یا فلز دیگر شروع می شود. فولادهای متداول از فولاد ضد زنگ تا فولاد نرم متغیر است. همچنین می‌توان از قالب‌های طراحی در تولید وسایلی مانند لوله‌های دم و آلات موسیقی استفاده کرد. در عملیات کشش، فولاد از طریق قالبی عبور می کند که اندازه آن را محدود می کند. کاربید تنگستن دارای استحکام فشاری بالایی است که به آن اجازه می دهد در برابر فشار ناشی از فشار فولاد از طریق آن مقاومت کند و در نتیجه قطر خارجی کوچکتر باشد. اغلب از یک سری قالب های کششی برای منقبض کردن بیشتر قطر بیرونی فولاد استفاده می شود. این برای میله‌ها و سیم‌ها عالی عمل می‌کند، اما در صورت نیاز به لوله، از سنبه برای ثابت نگه داشتن ابعاد داخلی استفاده می‌شود. روند کشش تا رسیدن به ضخامت دیواره، قطر داخلی و قطر خارجی مورد نظر ادامه می یابد. یک قالب مشابه قالب اکستروژن کاربید است که برای تشکیل بسیاری از قطعات استفاده می شود و دوباره از کاربید تنگستن به دلیل توانایی آن در تحمل گرما و فشار شدید استفاده می شود. اغلب از یک روان کننده مبتنی بر روغن برای کاهش اصطکاک ناشی از فشار دادن فولاد به داخل قالب ها استفاده می شود. قالب ها همچنین ممکن است با پوشش های تیتانیوم برای افزایش روانکاری پوشانده شوند.
پس از شکل‌دهی اولیه قطعات فولادی، شکل‌دهی بیشتر فولاد را می‌توان با استفاده از قالب‌های تخصصی مانند قالب‌های اصلاح، قالب‌های چرخشی و قالب‌های رول نخی به دست آورد. باز هم کاربید تنگستن اغلب برای این قالب ها استفاده می شود، اگرچه فولاد ابزار سخت نیز در کاربردهای خاصی استفاده می شود. قالب های اصلاح عیوب سطحی را از ابعاد بیرونی قطعات فولادی مانند برجستگی ها و بیشه ها حذف می کند و سطح صاف تری ایجاد می کند. تفاوت در این است که بر خلاف فرآیند کشیدن یا اکسترود کردن از عمل برش استفاده می شود. قالب های کاربید در فرآیندی به نام نوسان چرخشی استفاده می شود. نوسان چرخشی می تواند یک قطعه فولادی را گرد کند یا در صورت استفاده با سنبه، ویژگی های داخلی را اضافه کند. نوع نهایی قالب، قالب رول نخی است. از اینها برای افزودن رزوه‌ها به اتصال دهنده‌ها مانند پیچ ​​یا قرار دادن حلقه‌ها استفاده می‌شود. Knurling الگوی دریچه ضربدری است که روی هر چیزی از ابزارهای دستی گرفته تا اهرم ها و هالترها یافت می شود تا چسبندگی بهتری روی فلز ایجاد شود.

نتیجه گیری:

به طور خلاصه، شکل دهی فولاد با قالب های کاربید می تواند سود زیادی داشته باشد و اغلب بهترین روش برای تولید سریع قطعات و محصولات برتر است. با این حال، این یکی از مناطق شکل‌دهی فولاد است و اغلب با روش‌های دیگر ترکیب می‌شود تا محصول نهایی تولید شود. این عملیات در نرخ تولید و قدرت محصول نهایی برتری دارند، اگرچه پیچیدگی آنها در مقایسه با قطعات ماشینکاری محدود است. با این حال، در زندگی مدرن، شما و دیگران از مجموعه وسیعی از محصولات استفاده می‌کنید که با استفاده از این فرآیندها شکل گرفته‌اند. از آنها برای ساختن همه چیز استفاده می شود، از ماشین هایی که ما رانندگی می کنیم، پل هایی که از آنها عبور می کنیم و رایانه یا دستگاهی که در حال خواندن این مطلب هستید گرفته تا قطعات ریز مورد استفاده در روش های پزشکی نجات دهنده زندگی. این فرآیندهای تولیدی به ما در ساخت خانه ها، تولید لوازم خانگی کمک می کنند و در بخش انرژی برای برق رسانی به شبکه برق استفاده می شوند. قالب های کاربید هزاران کاربرد در زندگی روزمره ما و حتی در فضا دارند.

منبع: Steel Technology
برای مشاهده دانشنامه‌های بیشتر در زمینه فولاد و آهن آلات کلیک کنید