Hvad er koldbearbejdning eller arbejdshærdning?

I de fleste tilfælde støbes eller smedes metal til den ønskede form, efter at det er gjort formbart gennem påføring af varme. Koldbearbejdning refererer til processen med at styrke metal ved at ændre form uden brug af varme. At udsætte metallet for denne mekaniske spænding medfører en permanent ændring af metallets krystallinske struktur, hvilket medfører en stigning i styrke.

Metal rulles mellem to ruller, eller trækkes gennem (skubbes eller trækkes) mindre huller. Når metallet komprimeres, kan kornstørrelsen reduceres, hvilket øger styrken (inden for kornstørrelsestolerancer). Metal kan også klippes for at forme det til den ønskede form.

Processen får sit navn, fordi den udføres ved temperaturer under metalets omkrystallisationspunkt. Mekanisk spænding bruges i stedet for varme for at påvirke ændringer. De mest almindelige applikationer til denne proces er stål, aluminium, og kobber.

Når disse metaller er koldbearbejdede, ændrer permanente defekter deres krystallinske makeup. Disse defekter reducerer krystalkapaciteten til at bevæge sig inden i metalstrukturen, og metallet bliver mere modstandsdygtigt over for yderligere deformation.

Det resulterende metalprodukt har forbedret trækstyrke og hårdhed, men mindre duktilitet (evnen til at ændre form uden at miste styrke eller ødelægge). Koldvalsning og koldtegning af stål forbedrer også overfladefinish.

De vigtigste koldbearbejdningsmetoder kan klassificeres som presning eller rullning, bøjning, klipning og tegning. Se tabellen herunder for en oversigt over de forskellige metoder til koldbearbejdning.

Med så mange muligheder for hærdning af arbejdet, hvordan beslutter fabrikanter, hvem de skal bruge? Det afhænger af den anvendelse, som metallet skal bruges til. Tre af de mest almindelige typer arbejdshærdning er koldvalsning, bøjning og tegning.

Koldvalsning er den mest almindelige metode til at hærde. Dette involverer, at metallet føres gennem valsepar for at reducere dets tykkelse eller for at gøre tykkelsen ensartet. Når det bevæger sig gennem rullerne og komprimeres, deformeres metalkornene. Eksempler på koldvalsede produkter inkluderer stålplader, strimler, stænger og stænger.

Bukning af metalplader er en anden proces til koldbearbejdning, som involverer deformering af metal over en arbejdsakse, hvorved der skabes en ændring i metodets geometri. I denne metode ændres formen, men metalets volumen forbliver konstant.

Et eksempel på denne bøjningsproces er simpelthen bøjning af stål- eller aluminiumsdele for at imødekomme den ønskede krumning. Mange bildele skal f.eks. Bøjes for at passe til fremstillingsdimensioner.

Tegning involverer i det væsentlige at trække metallet gennem et lille hul eller dø. Dette reducerer diameteren på en metalstang eller -tråd, mens produktets længde øges. Det rå metal skubbes ind i matricen via kompressionskraft for at sikre, at omkrystallisation finder sted, når metallet ændrer form. Produkter fremstillet via denne proces inkluderer stålstænger og aluminiumsstænger.