Mis on külmtöötamine või töö kõvendamine?

Enamikul juhtudel valatakse või sepistatakse metall soovitud kuju pärast seda, kui see on kuumuse toimel vormitud. Külmatöötlemine tähendab metalli tugevdamise protsessi, muutes selle kuju kuumust kasutamata. Metallile selle mehaanilise koormuse allutamine põhjustab metalli kristallstruktuuri püsivat muutust, põhjustades tugevuse suurenemist.

Metall valtsitakse kahe rulli vahel või tõmmatakse (lükatakse või tõmmatakse) väiksemate aukude kaudu. Kui metall on kokkusurutud, saab tera suurust vähendada, suurendades tugevust (lubatud täpsuse piires). Metalli saab lõigata ka soovitud kuju saamiseks.

Protsess saab oma nime, kuna see viiakse läbi temperatuuridel, mis on madalamad metalli ümberkristallimispunktist. Kuumuse asemel kasutatakse muutuste mõjutamiseks mehaanilist pinget. Selle protsessi kõige tavalisemad rakendused on teras, alumiiniumja vask.

Kui neid metalle külmtöödeldakse, muudavad püsivad defektid nende kristallilise meigi. Need vead vähendavad kristallide võimet liikuda metallkonstruktsioonis ja metall muutub edasise deformatsiooni suhtes vastupidavamaks.

Saadud metalltootel on paranenud tõmbetugevus ja kõvadus, kuid vähem elastsus (võime muuta kuju ilma tugevust kaotamata ega purunemata). Külmvaltsimine ja terase külmtõmbamine parandavad ka pinna viimistlust.

Peamised külmtöötlemise meetodid võib liigitada pigistamiseks või rullimiseks, painutamiseks, lõikamiseks ja tõmbamiseks. Allpool olevas tabelis on toodud kokkuvõte metalli külmetöötluse erinevate meetodite kohta.

Kuna tootjate kõvendamiseks on nii palju võimalusi, kuidas tootjad otsustavad, mida kasutada? See sõltub metalli kasutamisest. Kolm kõige levinumat töökarastamise tüüpi on külmvaltsimine, painutamine ja joonistamine.

Külmvaltsimine on kõige levinum töö karastamine. See hõlmab metalli juhtimist läbi rullide paari, et vähendada selle paksust või muuta paksus ühtlaseks. Kui see liigub läbi rullide ja on kokkusurutud, deformeeruvad metalliterad. Külmvaltsitud toodete näideteks on teraslehed, ribad, vardad ja vardad.

Lehtmetalli painutamine on veel üks külmtöötlemise protsess, mille käigus toimub metalli deformeerimine üle töötelje, luues seeläbi metalli geomeetria muutuse. Selle meetodi puhul kuju muutub, kuid metalli maht jääb konstantseks.

Selle painutamisprotsessi näide on lihtsalt terasest või alumiiniumist osade painutamine soovitud kumeruse saavutamiseks. Näiteks peavad paljud autoosad olema painutatud, et need vastaksid valmistamise mõõtmetele.

Joonistamine hõlmab sisuliselt metalli tõmbamist läbi väikese augu või stantsi. See vähendab metallvarda või -traadi läbimõõtu, suurendades samal ajal toote pikkust. Toormetall surutakse survejõu abil matriitsi, et tagada kristallisatsioon metalli kuju muutumisel. Selle protsessi käigus valmistatud toodete hulka kuuluvad terasvardad ja alumiiniumvardad.