Desen (fabricare) - Drawing (manufacturing)
Desenul este o prelucrare a metalelor procedeu care utilizează tracțiune forțe la întindere (alungite) din metal , sticlă sau plastic. Pe măsură ce metalul este tras (tras), acesta se întinde pentru a deveni mai subțire, pentru a obține forma și grosimea dorite. Desenul este clasificat în două tipuri: desen de tablă și sârmă , bare și tuburi . Desenul tablelor este definit ca deformarea plastică pe o axă curbată. Pentru extragerea sârmei, barei și tuburilor, materialul de pornire este tras printr-o matriță pentru a-și reduce diametrul și a-i mări lungimea. Tragerea se efectuează de obicei la temperatura camerei, clasificându-se astfel un proces de lucru la rece , cu toate acestea, tragerea poate fi efectuată și la temperaturi ridicate pentru a lucra la cald firele mari, tijele sau secțiunile goale pentru a reduce forțele.
Desenul diferă de laminare prin faptul că presiunea desenului nu este transmisă prin acțiunea de rotire a morii, ci depinde în schimb de forța aplicată local în apropierea zonei de compresie . Aceasta înseamnă că cantitatea de forță posibilă de tragere este limitată de rezistența la tracțiune a materialului, fapt care este deosebit de evident atunci când trageți fire subțiri.
Punctul de plecare al desenului la rece este materialul laminat la cald de o dimensiune adecvată.
Procese
Metal
Tablă
Succesul formării este legat de două lucruri, fluxul și întinderea materialului. Deoarece o matriță formează o formă dintr-o foaie plană de metal, este necesar ca materialul să se mute în forma matriței. Fluxul de material este controlat prin presiunea aplicată asupra semifabricatului și ungerii aplicate matriței sau semifabricatului. Dacă forma se mișcă prea ușor, ridurile vor apărea în piesă. Pentru a corecta acest lucru, se aplică mai multă presiune sau mai puțină lubrifiere asupra semifabricatului pentru a limita fluxul de material și pentru a determina întinderea sau subțierea materialului. Dacă se aplică prea multă presiune, piesa va deveni prea subțire și se va rupe. Desenarea metalului necesită găsirea echilibrului corect între riduri și rupere pentru a obține o parte de succes.
Desen profund și desen superficial
Desenul din tablă devine desen profund când piesa de prelucrat trage mai mult decât diametrul său. Este obișnuit ca piesa de prelucrat să fie prelucrată, de asemenea, utilizând alte procese de formare, cum ar fi perforarea , călcarea , gâtul , laminarea și șlefuirea . În desenul superficial , adâncimea desenului este mai mică decât cea mai mică dimensiune a găurii.
Bară, tub și sârmă
Bara, tubul și extragerea sârmei funcționează pe același principiu: materialul inițial tras printr-o matriță pentru a reduce diametrul și a mări lungimea. De obicei matrița este montată pe o bancă de tragere . Capătul piesei de prelucrat este redus sau ascuțit pentru a obține capătul prin matriță. Capătul este apoi plasat în mâner și restul piesei de prelucrat este tras prin matriță. Oțelurile, aliajele de cupru și aliajele de aluminiu sunt materiale obișnuite care sunt trase.
Desenul poate fi, de asemenea, utilizat pentru a forma la rece o secțiune transversală în formă. Secțiunile transversale trase la rece sunt mai precise și au un finisaj de suprafață mai bun decât piesele extrudate la cald. Materialele ieftine pot fi utilizate în locul aliajelor scumpe pentru cerințele de rezistență, datorită întăririi lucrului .
Desen de bare
Barele sau tijele care sunt trase nu pot fi înfășurate, prin urmare se utilizează bănci de tragere directă. Acționările cu lanț sunt utilizate pentru a extrage piese de prelucrare de până la 30 m (98 ft). Cilindrii hidraulici sunt utilizați pentru piese de prelucrare cu lungime mai mică.
Reducerea suprafeței este de obicei limitată între 20 și 50%, deoarece reduceri mai mari ar depăși rezistența la tracțiune a materialului, în funcție de ductilitatea acestuia . Pentru a obține o anumită dimensiune sau formă, pot fi necesare treceri multiple prin matrițe progresiv mai mici sau prin recoacere intermediare .
Desen de tub
Desenul tubului este foarte asemănător cu desenul barei, cu excepția stocului de început este un tub. Este folosit pentru scăderea diametrului, îmbunătățirea finisării suprafeței și îmbunătățirea preciziei dimensionale. O mandrină poate fi sau nu utilizată în funcție de procesul specific utilizat. Un dop plutitor poate fi de asemenea introdus în diametrul interior al tubului pentru a controla grosimea peretelui.
Desen cu fire
Această tehnică a fost folosită mult timp pentru a produce sârmă metalică flexibilă prin tragerea materialului printr-o serie de matrițe de dimensiuni scăzute. Aceste matrițe sunt fabricate dintr-o serie de materiale, cele mai frecvente fiind carbură de tungsten și diamant .
Procesul de tragere la rece pentru bare și sârmă de oțel
- ungerea tubului: Suprafața barei sau a tubului este acoperită cu un lubrifiant de tragere, cum ar fi fosfat sau ulei, pentru a ajuta la tragerea la rece.
- Indicație prin împingere: Câțiva centimetri din capetele de plumb ale barei sau tubului sunt reduse în dimensiune prin înfășurare sau extrudare, astfel încât să poată trece liber prin matrița de desen. Notă: Acest lucru se face deoarece deschiderea matriței este întotdeauna mai mică decât dimensiunea originală a secțiunii barei sau a bobinei.
- Desen la rece, proces de proces: În acest proces, materialul desenat este la temperatura camerei (adică la rece). Capătul ascuțit / redus al barei sau bobinei, care este mai mic decât deschiderea matriței, este trecut prin matriță unde intră într-un dispozitiv de prindere al mașinii de desenat. Mașina de desenat trage sau trage secțiunea rămasă nededusă a barei sau a bobinei prin matriță. Matrița reduce secțiunea transversală a barei sau bobinei originale, modelează profilul produsului și mărește lungimea produsului original.
- Produs finit: Produsul tras, denumit extras la rece sau finisat la rece, prezintă un finisaj strălucitor și / sau lustruit, proprietăți mecanice sporite, caracteristici de prelucrare îmbunătățite și toleranțe dimensionale precise și uniforme.
- Desen cu mai multe treceri: Desenul la rece de forme / profile complexe poate necesita ca fiecare bară / bobină să fie desenată de mai multe ori pentru a produce forma și toleranțele dorite. Acest proces se numește desen cu mai multe treceri și implică desenarea prin deschideri din matriță din ce în ce mai mici. Materialul este în general recoacut între fiecare trecere de desen pentru a îndepărta lucrul la rece și pentru a crește ductilitatea.
- Recocire: Acesta este un tratament termic utilizat în general pentru a înmuia materialul extras, pentru a modifica microstructura, proprietățile mecanice și caracteristicile de prelucrare a oțelului și / sau pentru a elimina tensiunile interne din produs. În funcție de caracteristicile dorite ale produsului finit, recoacerea poate fi utilizată înainte, în timpul (între treceri) sau după operația de tragere la rece, în funcție de cerințele materiale.
Sticlă
Procese similare de desen se aplică la suflarea sticlei și la fabricarea fibrelor optice din sticlă și plastic .
Materiale plastice
Desenul din plastic, denumit uneori și desenul la rece , este același proces ca și cel folosit pe bare metalice, dar aplicat la plastic.
Desenul din plastic este utilizat în principal în fabricarea fibrelor din plastic . Procesul a fost descoperit de Julian W. Hill (1904-1996) în 1930 în timp ce încerca să fabrice fibre dintr-un poliester timpuriu . Se efectuează după ce materialul a fost „filat” în filamente; prin extrudarea topiturii polimerului prin porii unui filet . În timpul acestui proces, lanțurile polimerice individuale tind să se alinieze oarecum din cauza fluxului vâscos . Aceste filamente au încă o structură amorfă , deci sunt trase pentru a alinia fibrele în continuare, crescând astfel cristalinitatea , rezistența la tracțiune și rigiditatea . Acest lucru se face pe o mașină de răsucit .
Pentru nailon , fibra este întinsă de patru ori lungimea filată. Cristalele formate în timpul extragerii sunt ținute împreună prin legături de hidrogen între hidrogenii amidici ai unui lanț și oxigenii carbonilici ai altui lanț.
Foaia de polietilen tereftalat (PET) este trasată în două dimensiuni pentru a face BoPET (polietilen tereftalat orientat biaxial) cu proprietăți mecanice îmbunătățite.
Vezi si
Referințe
Bibliografie
- Degarmo, E. Paul; Negru, J T .; Kohser, Ronald A. (2003), Materiale și procese în fabricație (ediția a IX-a), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R. (2006), Inginerie și tehnologie de fabricație (ediția a 5-a), Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, ISBN 0-13-148965-8