Mikä on kylmätyö tai työkovettuminen?

Useimmissa tapauksissa metalli valataan tai taotaan haluttuun muotoon sen jälkeen kun se on valmistettu muovattavaksi lämmön avulla. Kylmätyö tarkoittaa metallin lujittamisprosessia muuttamalla sen muotoa ilman lämpöä. Metallin altistaminen tälle mekaaniselle rasitukselle aiheuttaa pysyvän muutoksen metallin kiteisessä rakenteessa, mikä lisää lujuutta.

Metalli vieritetään kahden rullan välillä tai vedetään (työnnetään tai vedetään) pienempien reikien läpi. Kun metalli puristetaan, raekokoa voidaan pienentää lisäämällä lujuutta (raekoon toleranssien rajoissa). Metalli voidaan myös leikata leikkaamalla haluttuun muotoon.

Prosessi saa nimensä, koska se suoritetaan lämpötiloissa, jotka ovat metallin uudelleenkiteytymispisteen alapuolella. Lämmön sijasta käytetään mekaanista rasitusta vaikuttaakseen muutokseen. Tämän prosessin yleisimmät sovellukset ovat teräs, alumiinija kupari.

Kun näitä metalleja kylmävalmistetaan, pysyvät viat muuttavat niiden kiteistä meikkiä. Nämä viat vähentävät kiteiden kykyä liikkua metallirakenteen sisällä ja metallista tulee kestävämpi edelleen muodonmuutoksille.

Tuloksena olevalla metallituotteella on parantunut vetolujuus ja kovuus, mutta vähemmän sitkeys (kyky muuttaa muotoa menettämättä lujuutta tai murtumatta). Teräksen kylmävalssaus ja kylmäveto parantavat myös pinnan viimeistelyä.

Tärkeimmät kylmätyötavat voidaan luokitella puristamiseen tai valssaamiseen, taivuttamiseen, leikkaamiseen ja vetämiseen. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto metallin kylmätyöstön erilaisista menetelmistä.

Koska valmistajilla on niin paljon vaihtoehtoja työn karkaisemiseksi, miten valmistajat päättävät mitä käyttää? Se riippuu metallin käytöstä. Kolme yleisintä työkovettumistapaa ovat kylmävalssaus, taivutus ja veto.

Kylmävalssaus on yleisin menetelmä kovettukseen. Tähän sisältyy metallin kuljettaminen telaparien läpi sen paksuuden vähentämiseksi tai paksuuden yhdenmukaistamiseksi. Kun se liikkuu telojen läpi ja puristuu, metallin jyvät muuttuvat. Esimerkkejä kylmävalssattuista tuotteista ovat teräslevyt, nauhat, tangot ja tangot.

Ohutlevyn taivutus on toinen prosessi kylmätyöstöön, johon sisältyy metallin muodonmuutos työakselin yli, mikä aiheuttaa muutoksen metallin geometriassa. Tässä menetelmässä muoto muuttuu, mutta metallin tilavuus pysyy vakiona.

Esimerkki tästä taivutusprosessista on yksinkertaisesti teräs- tai alumiiniosien taivutus halutun kaarevuuden saavuttamiseksi. Esimerkiksi monet auton osat on taivutettava valmistuksen mittojen sopimiseksi.

Piirustus käsittää pääasiassa metallin vetämisen pienen reiän tai suulakkeen läpi. Tämä pienentää metallitangon tai -langan halkaisijaa samalla lisäämällä tuotteen pituutta. Raakametalli työnnetään muottiin puristusvoiman avulla sen varmistamiseksi, että uudelleenkiteytys tapahtuu metallin muuttuessa muodonsa. Tämän prosessin kautta valmistettuihin tuotteisiin kuuluvat teräspalkit ja alumiinitangot.