เคยดูวิดีโอการตีเหล็กและเห็นเศษเล็กๆ เหล่านั้นลอยออกมาจากโลหะเรืองแสงบ้างไหม? มันอาจดูเลอะเทอะและทำให้คุณสงสัยว่าวัสดุจะแตกหักหรือไม่ มันเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการโดยธรรมชาติ โดยเฉพาะกับอะลูมิเนียมร้อน

สิ่งที่ตกหรือหลุดออกจากอลูมิเนียมร้อนในระหว่างการตีคืออะลูมิเนียมออกไซด์เป็นหลัก ชั้นบางและเปราะนี้ก่อตัวอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวของอะลูมิเนียมร้อนเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ และอาจหลุดออกได้ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูป

ที่ SWA Forging เราทำงานกับแหวนและจานอะลูมิเนียมฟอร์จเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-ทุกวัน ในขณะที่กระบวนการของเราได้รับการควบคุมในระดับสูง การก่อตัวของอะลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิวที่ร้อนถือเป็นลักษณะพื้นฐานของการทำงานกับโลหะที่น่าทึ่งนี้ เป็นสิ่งที่เราจัดการและเข้าใจ มาดูกันว่า "สิ่งของ" นี้คืออะไรและเหตุใดจึงปรากฏ

 

สิ่งที่หลุดออกมาจากโลหะเมื่อทำการปลอมคืออะไร?

การเห็นเศษชิ้นส่วนหลุดออกจากโลหะในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูปที่เข้มข้นอาจทำให้สับสนได้ใช่ไหม คุณอาจกังวลว่าโลหะจะเสื่อมสภาพเอง โดยปกติแล้วจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยากับพื้นผิว

"สิ่งของ" ที่หลุดออกมาจากโลหะในระหว่างการตีโดยทั่วไปจะเป็นสเกลออกไซด์ สำหรับอะลูมิเนียม นี่คืออะลูมิเนียมออกไซด์ สำหรับเหล็ก โดยทั่วไปจะเป็นเหล็กออกไซด์ ชั้นนี้ก่อตัวขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิสูงและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศ และหลุดออกไปภายใต้ความเค้นเชิงกล

เมื่อเราพูดถึงการตีขึ้นรูป โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตีขึ้นรูปแบบเปิด-เหมือนที่เราทำที่ SWA Forging สำหรับแหวนและจานของเรา ชิ้นงานโลหะจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมากเพื่อทำให้สามารถดัดอ่อนได้ สำหรับอะลูมิเนียมอัลลอยด์ อุณหภูมิอาจมีอุณหภูมิหลายร้อยองศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิเหล่านี้ โลหะจะมีปฏิกิริยาสูง โดยเฉพาะพื้นผิว อากาศรอบตัวเราประกอบด้วยออกซิเจน และอะลูมิเนียมร้อนก็ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนนี้ได้ทันที ปฏิกิริยาเคมีนี้ก่อให้เกิดสารประกอบใหม่บนพื้นผิว: อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al₂O₃) นี่ไม่ใช่โลหะอะลูมิเนียมที่หลุดร่อน แต่เป็นชั้นคล้ายเซรามิก-ที่ก่อตัวอยู่ด้านบน ในตอนแรก ชั้นออกไซด์นี้จะบางมากและยึดเกาะได้ดี ซึ่งจริงๆ แล้วให้การปกป้องโลหะที่อยู่ด้านล่างอยู่บ้าง อย่างไรก็ตาม ในขณะที่กระบวนการตียังคงดำเนินต่อไป ด้วยการกดและค้อนอันทรงพลังเพื่อสร้างโลหะ ชั้นออกไซด์นี้ซึ่งเปราะมากกว่าอะลูมิเนียมเหนียวที่อยู่ด้านล่าง ก็สามารถแตก หัก และหลุดล่อนได้ ความหนาและการเกาะติดของชั้นออกไซด์นี้อาจขึ้นอยู่กับอัลลอยด์ อุณหภูมิ เวลาที่อุณหภูมิ และบรรยากาศของเตาเผา ตัวอย่างเช่น โลหะผสมบางชนิดที่เราหลอมอาจมีคุณลักษณะออกไซด์แตกต่างไปเล็กน้อยจากโลหะผสมอื่นๆ แต่กระบวนการพื้นฐานก็เหมือนกัน มันเป็นส่วนที่เป็นธรรมชาติมากของอะลูมิเนียมงานร้อน

การหลุดร่อนของพื้นผิวโลหะคืออะไร?

การสังเกตเห็นสะเก็ดหลุดออกจากพื้นผิวโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อร้อนหรือขณะทำงาน อาจเป็นเรื่องที่น่ากังวลหากคุณไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้น โลหะพังหรือเปล่า? ไม่ โดยปกติจะเป็นเพียงชั้นผิวเท่านั้นที่ขวางทาง

การหลุดออกจากพื้นผิวโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการทำงานที่ร้อน เช่น การตีขึ้นรูป โดยทั่วไปคือการหลุดออกของชั้นออกไซด์ (สเกล) ที่ก่อตัวบนโลหะเนื่องจากอุณหภูมิสูงและทำปฏิกิริยากับบรรยากาศ ชั้นนี้มักจะเปราะมากกว่าโลหะฐาน

"การหลุดล่อน" นี้เป็นผลโดยตรงจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันระหว่างโลหะฐาน (ในกรณีของเราคืออะลูมิเนียมอัลลอยด์) และชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิว นี่คือสาเหตุที่มันเกิดขึ้น:

การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน:โลหะอะลูมิเนียมและชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์จะขยายตัวและหดตัวในอัตราที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อได้รับความร้อนและความเย็น ในระหว่างการให้ความร้อนและการเสียรูปซ้ำๆ ในการตีขึ้นรูป สิ่งนี้สามารถสร้างความเค้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างโลหะกับออกไซด์ ส่งผลให้ออกไซด์สูญเสียการยึดเกาะและหลุดล่อน

ความเปราะบางของออกไซด์:อลูมิเนียมออกไซด์เป็นวัสดุเซรามิก มีความแข็งและป้องกันได้ แต่ก็ค่อนข้างเปราะเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ร้อนและเหนียวที่ถูกหลอม เมื่อชิ้นงานอะลูมิเนียมถูกบีบ ตอก หรือยืดออกในระหว่างการตี โลหะที่อยู่ด้านล่างจะเปลี่ยนรูปเป็นพลาสติก ชั้นออกไซด์ที่เปราะพยายามปรับให้เข้ารูปแต่ไม่สามารถยืดได้มากนัก จึงแตกและแตกออกเป็นสะเก็ด

ความหนาของชั้น:หากชั้นออกไซด์หนาเกินไป ก็จะเกิดการยึดเกาะน้อยลง และมีแนวโน้มที่จะหลุดร่อนหรือหลุดล่อนได้ง่าย เงื่อนไขในเตาอุ่นและระยะเวลาการให้ความร้อนมีบทบาทที่นี่ ที่ SWA Forging เราจัดการวงจรการทำความร้อนอย่างระมัดระวัง แม้ว่าการก่อตัวของออกไซด์จะหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่การควบคุมความหนาของมันจะช่วยให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์หลอมขั้นสุดท้าย และลดการหลุดล่อนมากเกินไปที่อาจฝังตัวอยู่ในพื้นผิว บางครั้ง อาจใช้การแปรงฟันหรือวิธีการขจัดตะกรันอื่นๆ ระหว่างขั้นตอนการตีขึ้นรูป หากมีชั้นออกไซด์ที่หนาหรือหลวมเป็นพิเศษก่อตัวขึ้น แม้ว่าสำหรับอะลูมิเนียมจะมีความรุนแรงน้อยกว่าตะกรันเหล็กก็ตาม

 

สะเก็ดจากโลหะร้อนคืออะไร?

ชิ้นส่วนเล็กๆ เหล่านั้นที่ลอยออกมาจากโลหะร้อนในโรงตีเหล็ก ดูเหมือนประกายไฟหรือขี้เถ้าใช่ไหมล่ะ จริงๆ แล้วพวกมันเป็นเพียงเศษเสี้ยวของพื้นผิวโลหะที่ถูกเปลี่ยนรูป สำหรับอะลูมิเนียมจะมีลักษณะเฉพาะที่โดดเด่น

สะเก็ดจากโลหะร้อน โดยเฉพาะอะลูมิเนียมร้อน มักเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ชิ้นเล็กและน้ำหนักเบา มีสีเทา-สีขาวและเปราะ ก่อตัวเมื่อพื้นผิวอะลูมิเนียมร้อนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน และแตกออกระหว่างการเสียรูปของการตีขึ้นรูป

เรามาเจาะจงเกี่ยวกับสะเก็ดเหล่านี้กันดีกว่าเมื่อเราพูดถึงการตีอะลูมิเนียม สะเก็ดอะลูมิเนียมออกไซด์แตกต่างจากเกล็ดสีเข้มและหนักที่หลุดออกมาจากเหล็ก ดังนี้:

สี:โดยปกติแล้วจะเป็นสีเทา-สีขาวหรือสีเงิน- ซึ่งเป็นสีธรรมชาติของอลูมิเนียมออกไซด์

น้ำหนัก:น้ำหนักเบามากและแทบจะดูเหมือนลอยอยู่ในอากาศได้ในเวลาสั้นๆ หากมีขนาดเล็กพอ เนื่องจากอะลูมิเนียมออกไซด์ถึงแม้จะหนาแน่นสำหรับเซรามิก แต่ก็ถูกเปรียบเทียบกับเกล็ดเหล็กออกไซด์จากเหล็กที่มีความหนาแน่นมากกว่ามาก

เนื้อสัมผัส/ธรรมชาติ:เปราะและสามารถบดเป็นผงได้ง่าย พวกมันไม่ใช่โลหะในความรู้สึก

องค์ประกอบ:โดยหลักแล้ว Al₂O₃ สิ่งนี้แตกต่างทางเคมีจากอะลูมิเนียมอัลลอยด์ (Al) ที่อยู่ด้านล่าง

ในระหว่างการตีวงแหวนและจานอะลูมิเนียมขนาดใหญ่ของเราที่ SWA Forging เนื่องจากบิลเล็ตที่ได้รับความร้อนถูกจัดการและขึ้นรูปด้วยการกดหรือค้อน คุณจะมองเห็นสะเก็ดละเอียดเหล่านี้หลุดออก แรงกดดันและการเสียรูปที่รุนแรงทำให้ชั้นออกไซด์ซึ่งก่อตัวในเตาเผาและยังคงก่อตัวบนพื้นผิวที่ร้อนที่เปิดออก แตกและแยกออกจากกัน สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ชิ้นส่วนของโครงสร้างอะลูมิเนียมที่แตกหัก คือ "ผิวหนัง" ที่เกิดขึ้นจากความร้อนและอากาศ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะไม่-เป็นพิษ แต่การระบายอากาศที่ดีเป็นสิ่งสำคัญเสมอในการจัดการอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศ การปรากฏและลักษณะของสะเก็ดเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้ถึงทีมงานตีขึ้นรูปที่มีประสบการณ์เกี่ยวกับอุณหภูมิและสภาพพื้นผิวของชิ้นงาน

 

Edger ในการปลอมคืออะไร?

คุณอาจได้ยินผู้เชี่ยวชาญด้านการตีขึ้นรูปพูดถึง "เครื่องตัดขอบ" หรือ "เครื่องตัดขอบ" และสงสัยว่าเครื่องมือหรือขั้นตอนนั้นใช้ทำอะไร เป็นส่วนสำคัญในการขึ้นรูปโลหะให้ถูกต้องก่อนการขึ้นรูปหลัก

เครื่องกัดขอบในการตีขึ้นรูปคือเครื่องมือหรือช่องแม่พิมพ์ที่มีโปรไฟล์เฉพาะที่ใช้ในขั้นตอนการตีขึ้นรูปเบื้องต้นเพื่อกระจายโลหะของชิ้นงานตามความยาว ลดขนาดหน้าตัด-ในมิติหนึ่งในขณะที่เพิ่มในอีกมิติหนึ่ง และเตรียมสำหรับการดำเนินการขึ้นรูปในภายหลัง

เครื่องกัดขอบหรือการตัดขอบเป็นขั้นตอนพื้นฐานในกระบวนการตีขึ้นรูปแบบเปิด-และแบบปิด- คิดว่ามันเป็นเครื่องมือสร้างรูปร่างเบื้องต้น เป้าหมายหลักคือ:

การกระจายวัสดุ:เพื่อรวบรวมหรือกระจายวัสดุอย่างมีกลยุทธ์ ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการวัสดุเพิ่มเติมตรงกลางชิ้นงานเพื่อการพิมพ์ในภายหลัง การผ่านขอบสามารถ "คอ" ปลายลงและดันวัสดุไปทางตรงกลางได้ หรืออาจลดความกว้างและเพิ่มความสูง/ความหนาของส่วนก็ได้

รูปทรงตัดขวาง-:เริ่มทำให้ชิ้นงานมีหน้าตัด-ที่ชัดเจนมากขึ้น โดยเคลื่อนจากแท่งเหล็กธรรมดา (เช่น แท่งกลมหรือแท่งสี่เหลี่ยม) ไปยังรูปทรงหยาบที่จำเป็นสำหรับแม่พิมพ์ตีขึ้นรูปขั้นสุดท้าย ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการไหลของวัสดุในระยะต่อมา

การปรับแต่งการไหลของเกรน:ด้วยการทำงานของวัสดุในลักษณะที่ได้รับการควบคุมนี้ การตัดขอบยังสามารถช่วยในการเริ่มปรับโครงสร้างเกรนภายในของโลหะ ซึ่งมีความสำคัญต่อคุณสมบัติเชิงกลขั้นสุดท้ายของชิ้นส่วนที่หลอม

เมื่อเราที่ SWA Forging วางแผนกระบวนการสำหรับวงแหวนหรือจานอะลูมิเนียมขนาดใหญ่ ข้อพิจารณาว่าวัสดุจะไหลและเติมเครื่องมืออย่างไรเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง แม้ว่าเราอาจไม่ได้ใช้ "เครื่องมือตัดขอบ" เฉพาะเจาะจงในลักษณะเดียวกับ-การตีขึ้นรูปแบบปิดสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและซับซ้อน แต่หลักการของการควบคุมการเสียรูปเพื่อ-ขึ้นรูปแท่งเหล็กไว้ล่วงหน้านั้นมีอยู่เสมอ ตัวอย่างเช่น ในการตีขึ้นรูปแบบเปิด- ลำดับเฉพาะของการราบเรียบและการดึงออก (ฟันเฟือง) ทำให้เกิดการแจกจ่ายวัสดุที่คล้ายคลึงกัน การทำงานที่ร้อนใดๆ รวมถึงการกัดขอบ จะทำให้โลหะมีอุณหภูมิสูง ดังนั้นพื้นผิวจะก่อตัวเป็นอลูมิเนียมออกไซด์ และออกไซด์บางส่วนนี้อาจหลุดออกหรือกระจายตัวใหม่ในระหว่างกระบวนการตัดขอบในขณะที่พื้นผิวทำงาน การตัดขอบที่เหมาะสมช่วยให้แน่ใจว่าวางวัสดุเทกองอย่างถูกต้อง ซึ่งยังช่วยให้ได้พื้นผิวที่สะอาดขึ้นในส่วนสุดท้ายด้วยการลดรอยพับหรือรอบที่อาจติดอยู่กับออกไซด์

 

บทสรุป

ดังนั้น "ของ" ที่ตกลงมาจากอะลูมิเนียมร้อนระหว่างการตีจึงส่วนใหญ่เป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ มันเป็นผลพลอยได้ตามธรรมชาติจากการให้ความร้อนอะลูมิเนียมในอากาศ และการหลุดล่อนของอะลูมิเนียมเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการสร้างรูปร่างแบบไดนามิก