La formazione dei metalli è una tecnologia chiave per la produzione di parti o prodotti modificando la forma, le dimensioni e le proprietà dei metalli attraverso mezzi fisici o chimici.È ampiamente utilizzato in industrie come l'automotive, l'aerospaziale, l'elettronica e la costruzione. Questo articolo analizzerà sistematicamente i processi di base, le caratteristiche tecniche e i principi di selezione della formazione del metallo, fornendo una guida di riferimento per l'industria.

Strumenti di formazione metallica

I. Classificazione dei principali processi di formazione del metallo

1. Stamping forming

Stamping utilizza stampi e presse per eseguire spaccatura, piegazione o allungamento su lastre di metallo, ed è adatto per la produzione di parti a pareti sottili. I suoi vantaggi risiedono in alta efficienza e basso costo, ed è comunemente utilizzato in scenari di produzione di massa come pannelli della carrozzeria automobilistica e custodie di prodotti elettronici.

 

2. Formaggio Forming

La forgiatura provoca la deformazione plastica delle linglette di metallo attraverso il martellaggio o la pressione ed è divisa in forgiatura aperta e forgiatura chiusa. La forgiatura a matrice aperta è adatta per parti di grandi dimensioni e semplici (come le flange per l'energia eolica), mentre la forgiatura a matrice chiusa può produrre parti di piccola dimensione complesse (come gli ingranaggi). Le parti forgiate hanno un 'alta resistenza e resistenza agli urti, rendendo la forgiatura il processo preferito per componenti ad alto carico come alberi virale del motore e barre di collegamento.

 

3. Casting di Forming

La fusione consiste nel versare metallo fuso in uno stampo e formare una parte dopo la solidificazione, che può produrre parti con complesse strutture di cavità interna (come i blocchi motori). La fusione in sabbia ha un costo basso ed è adatta alla produzione di un singolo pezzo; la fusione di precisione (come la fusione a matrice) ha un 'alta precisione ed è utilizzata per parti di precisione come le custodie dei prodotti 3C. Tuttavia, le fuse sono soggette a difetti come i pori e la porosità di restringimento e richiedono una successiva lavorazione.

 

4. Metallurgia della polvere

La metallurgia delle polveri prevede la pressatura e la sinterizzazione di polveri metalliche in forma, con un tasso di utilizzo del materiale fino al 97%.È adatto per parti complesse come cuscinetti e ingranaggi impregnati di olio. Questo processo non richiede il taglio e può raggiungere direttamente la forma quasi-net, con ampie prospettive di applicazione in campi emergenti come i robot umanoidi.

 

5. Rolling forming è

Il laminamento consiste nel rotolamento di lingotti di metallo attraverso rotoli ed è diviso in laminazione a caldo (per la produzione di lastre di acciaio) e laminazione a freddo (per la produzione di foglio di alluminio). La laminazione a caldo ha un 'alta efficienza ma bassa precisione, mentre la laminazione a freddo può migliorare la finitura superficiale e l'accuratezza dimensionale ed è la tecnologia di base per la lavorazione della lamiera.

 

6. Saldatura Forming

La saldatura collega i componenti metallici attraverso la saldatura a fusione (come la saldatura ad arco e la saldatura laser) o la saldatura a pressione (come la saldatura a resistenza) ed è ampiamente utilizzata nella produzione di tubi e strutture in acciaio. La nuova tecnologia di saldatura ad agitazione a attrito può evitare la fusione del materiale ed è adatta per l'unione di leghe ad alto punto di fusione, come le leghe di alluminio.

 

7. Stampa 3D (Additive Manufacturing)

La stampa 3D produce parti strato per strato di impilazione di polveri o fili metallici, rompendo le limitazioni geometriche dei processi tradizionali.È adatto per la prototipazione di componenti aerospaziali complessi e la produzione di impianti medici personalizzati. La tecnologia attuale si sta sviluppando verso applicazioni su larga scala e multi-materiali.

 

II. Fattori fondamentali per la selezione del processo

1. Caratteristiche dei materiali: Le leghe a basso punto di fusione, come le leghe di alluminio, sono adatte per la fusione a pressione, mentre gli acciai ad alta resistenza sono preferibilmente lavorati mediante forgiatura.

2. Parte complessità: Le parti con cavità interne complesse sono preferibilmente prodotte mediante fusione o stampa 3D, mentre le parti strutturate semplici possono essere formate mediante estampazione.

3. Produzione Batch: Dopo l'amortimento del costo dello stampo, la stampatura / forgiatura a matrice chiusa è adatta per la produzione su larga scala, mentre la fusione in sabbia è adatta per la produzione a piccoli lotti.

4. Rentabilità dei costi: la metallurgia in polvere può ridurre gli sprechi di materiali e la lavorazione può migliorare il tasso di qualificazione delle parti di precisione.

 

Il III. Tendenze di sviluppo tecnologico

La formazione dei metalli si sta evolvendo verso la composizione e l'intelligentizzazione. La collaborazione multi-processo (come la fusione - forgiatura), la simulazione digitale (per la progettazione ottimizzata della matrice) e le linee di produzione flessibili (con sistemi di cambio rapido della matrice) sono diventati il focus dello sviluppo. La nuova generazione di tecnologia di formaggio superplastico può raggiungere il controllo di precisione a livello micronico e ha un potenziale significativo nel campo della produzione di componenti elettronici di precisione.

Dall ' innovazione di processo di base agli upgrade di produzione intelligenti, la tecnologia di formaggio dei metalli guida continuamente la trasformazione dell ' industria manifattura. Le aziende devono coniugare l'innovazione dei materiali con l'ottimizzazione dei processi per trovare il miglior equilibrio tra qualità, efficienza e sostenibilità per soddisfare le esigenze sempre più elevate del settore manifatturiero di fascia alta.