Nederlands (Formeel) 
English 
Español 
Français 
العربية 
Русский 
Português 
Deutsch 
Italiano 
日本語 
Türkçe 
Українська 
Smeden werd duizenden jaren geleden voor het eerst geïntroduceerd door smeden. Zij gebruikten hamers of aambeelden om verschillende producten te maken. Tegenwoordig gebruiken veel industrieën dit populaire productieproces. Volgens onderzoek is de inkomsten uit smeden tegen 2024 31,6 miljard dollar zal bedragen.
Bij het smeden wordt het metaal meestal gevormd door rollen, hameren of persen. Het proces werkt onder verschillende temperaturen: koud, warm of heet. Over het algemeen biedt dit proces u sterk versterkt metaal voor de productie van verschillende onderdelen.
Smeden kan op verschillende manieren gebeuren. Dit artikel geeft u een compleet overzicht van het proces, de methoden en de toepassingen. Laten we ons dus in het artikel verdiepen!
Definitie Smeden
Smeden is a metal shaping process that uses localized compressive forces. Usually, the force is applied on the metal workpiece in the form of hammer blows, presses, or rollings. You may power these tools through electricity, hydraulics, or compressed air. However, forging is classified according to the temperatures at which it works— cold (at room temperature), warm (300 to 800°C), and hot forging (above 800°C).
Met behulp van smeden kunt u het metalen werkstuk in verschillende vormen omzetten. Dit kan gebeuren door het werkstuk in aangepaste vormen te forceren door de kracht als een vallende ram op het aambeeld uit te oefenen. In een andere situatie geeft het samenpersen van het metalen onderdeel in de matrijsholte vorm aan het materiaal.
Deze techniek is compatibel met koolstofstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal, aluminium, messing, koper en titanium. Het proces heeft als voordeel dat het oorspronkelijke metaal plastisch wordt vervormd tot verschillende geometrieën met een minimale materiaalverspilling. Zodra het ruwe metalen werkstuk gesmeed is, wordt het behoorlijk versterkt en bestand tegen vermoeiing.
Gewoonlijk worden, wanneer een metaal bij een hoge temperatuur wordt verhit en vervolgens onder druk wordt gezet, de scheuren en lege ruimten in het metaal gedicht, waardoor het stevig wordt. Bovendien maakt het afwisselen van de korrelstructuur van het metaal door de smeedtechniek te volgen het metaal taai en robuust.
Welke apparatuur wordt gebruikt voor smeden?
Hieronder vindt u enkele belangrijke smeedgereedschappen die voor dit proces gebruikt worden; het gebruik ervan hangt af van de methode die u gebruikt. Laten we eens kijken!
-
Hamers
Een elektrische hamer is het meest gebruikte smeedgereedschap. De tegenslagmachine heeft een hamer en een aambeeld terwijl het metalen onderdeel ertussen wordt gehouden. Het werkt door continu op het metalen werkstuk te slaan vanaf specifieke plaatsen om het te vervormen of vorm te geven. Voor hamerslagen is een vrij hoge druk nodig om de vorm van het metaal te veranderen. Hiervoor is bijna 50.000 pond aan drijvende kracht nodig.
-
Persen
In tegenstelling tot het continu slaan met een hamer, wordt het metaal tijdens het persen tussen speciaal gevormde matrijzen geperst om het vorm te geven. Gewoonlijk gebruiken persen mechanische of hydraulische druk om de druk op de smeedmatrijs uit te oefenen. Bij mechanische persen spelen slingers, nokken en knevels een belangrijke rol bij het slaan. Bij hydraulische persen genereren vloeistofdruk en een zuiger de drijvende kracht. Bovendien wordt bij persen het metaal verticaal in de matrijsholten geperst.
-
Upsetters
Stoters lijken erg op persen. Het enige verschil is dat het metaal tijdens het stotersmeden horizontaal wordt samengeperst. De kracht wordt in horizontale richting uitgeoefend om het metaal in de matrijsholte te bewegen.
-
Ring Rollers
Zoals de naam al doet vermoeden, zijn ringwalsen verantwoordelijk voor het maken van ringvormen van metalen. Ze kunnen voornamelijk ringdiameters produceren van een paar inch tot bijna meer dan 300 inch. Ringwalsen werken op holle metalen werkstukken.
Wat zijn de verschillende soorten smeedwerk?
Er zijn verschillende smeedmethoden, elk met verschillende mogelijkheden en voordelen. Laten we beginnen met de eerste smeedmethode:
1. Druppelsmeden
Drop forging wordt zo genoemd omdat het werkt door een hamer op het werkstuk te laten vallen om het te vervormen volgens de vorm van de matrijs waarin het zich bevindt. De matrijs is een oppervlak dat in contact komt met het metalen werkstuk. Afhankelijk van de bewerkingen kunnen ze vlak of veelvormig zijn.
Het matrijssmeden wordt verder onderverdeeld in twee soorten:
- Open matrijssmeden of Smith smeden.
- Smeden met gesloten matrijs of persgieten.
Open matrijssmeedwerk
Bij het smeden met open matrijzen is het metalen werkstuk niet ingesloten in de matrijzen. In plaats daarvan wordt het werkstuk op een stationair aambeeld geplaatst en slaat een hamer erop om de vorm van het materiaal te vormen. Daarom bent u degene die de positie van het metaal moet veranderen om de gewenste vorm te krijgen.
Bovendien biedt het op maat gemaakte metaalproducten. Hieronder vindt u enkele grote voordelen van smeden:
- Biedt weerstand tegen vermoeiing en fijne korrelgrootte.
- De kans op leegtes is kleiner.
- Verbetert de interne kwaliteit van het product dankzij uitstekende mechanische eigenschappen.
Smeden met gesloten matrijzen
Smeden met gesloten matrijzen maakt volledig gebruik van matrijzen met verschillende vormen. Het metalen werkstuk in de matrijs wordt door een hamer laten vallen, waardoor het gaat vloeien; uiteindelijk worden de matrijsholten gevuld. Het werkstuk in een matrijs is bevestigd aan een aambeeld.
Als gevolg van het continue slaan komt het overtollige metaal uit de matrijsholtes, een zogenaamde flash. De flash koelt in minder tijd af dan de rest van het materiaal in de matrijs. Dit maakt het relatief sterker en taaier. Als het smeden klaar is, kan de vlamplaat verwijderd worden. Het afdruksmeedwerk biedt u op de volgende manieren voordelen:
- Genereert de unieke en hoog afgewerkte vormen van de producten.
- Verwerkt producten tot 25 ton.
- Biedt hogere productiesnelheden.
2. Rollensmeden
De rolsmeedmethode vermindert de dikte en vergroot de lengte van een rond of staafvormig werkstuk. Er worden twee cilindrische of halfcilindrische horizontale rollen gebruikt, die elk gevormde groeven bezitten. Het verwarmde ronde werkstuk wordt tussen de rollen geplaatst, en terwijl de rollen draaien, wordt het werkstuk achtereenvolgens gevormd in de machine. Daarna wordt het naar de volgende set groeven verplaatst. Het proces gaat door totdat de gewenste vorm en grootte van de staaf bereikt zijn.
Het pluspunt van walssmeden is dat er geen materiaalafval ontstaat. Bovendien verkleint het de dwarsdoorsnede van de staaf en vormt het conische uiteinden.
3. Perssmeedwerk
Perssmelten houdt zich bezig met de compressiefactor. Het metalen onderdeel wordt op een stationaire matrijs geplaatst en er wordt continu druk uitgeoefend om de gewenste vorm te krijgen. U kunt de interne spanning regelen door de compressiesnelheid te beheren.
Om de volgende redenen wordt de voorkeur gegeven aan een smeedpers:
- Biedt opmerkelijke nauwkeurigheid.
- 500-9000 ton druk kan worden toegepast door perssmeedwerk.
- U kunt de druk, snelheid en verplaatsing van de matrijs automatisch regelen.
4. Smeden
Stanssmeedstukken persen de lengte van het werkstuk samen om de diameter ervan te vergroten. Krukpersen zijn hogesnelheidsmachines die versteksmeedwerk mogelijk maken. Meestal worden krukpersen op horizontale vlakken geplaatst om de efficiëntie van het werk te verbeteren. Er kunnen echter ook hydraulische persen of verticale krukpersen worden gebruikt. Stanssmeedwerk biedt u voordelen doordat het de productiesnelheid verhoogt. Bovendien is het volledig geautomatiseerd.
5. Koud smeden
Koudsmeden is een van de smeedmethoden waarmee producten met een uitstekende oppervlakteafwerking en nauwe tolerantieafmetingen worden vervaardigd. Koudsmeden verschilt veel van andere smeedmethoden omdat er geen hitte aan te pas komt. In plaats daarvan is er een koude temperatuur nodig om de onderdelen te vormen.
Bovendien biedt het een breed scala aan vormen, waaronder asachtige onderdelen, holle onderdelen, verstelde en gebogen configuraties, bekervormige onderdelen, enz.
6. Isothermisch smeden
Isothermisch smeden is een geavanceerde vorm van warm smeden waarbij zowel het materiaal als de matrijs tot dezelfde temperatuur verhit worden. Daarom moet er een apparaat zijn dat de matrijs verwarmt en de temperatuur regelt om de juiste controle en balans te behouden. Het proces maakt gebruik van adiabatische verwarming, wat betekent dat er geen warmte-uitwisseling plaatsvindt tussen het systeem en de omgeving. Door minder warmteverlies kunnen er dus kleinere machines gebruikt worden.
Meestal is isotherm smeden geschikt voor materialen met een smal temperatuurbereik, zoals titaanlegeringen, superlegeringen, energiesuperlegeringen, enz.
7. Automatisch warm smeden
Tijdens het automatisch warm smeden worden metalen staven bij kamertemperatuur in het ene uiteinde van de smeedmachine gebracht. De warmgesmede producten komen er aan de andere kant weer uit. Het hele proces verloopt snel. Over het algemeen kunnen er 180 kleine onderdelen in een minuut gemaakt worden, maar grotere onderdelen kunnen met een snelheid van 90 per minuut gemaakt worden.
Het grote voordeel van deze methode is dat er maar weinig werk nodig is om de smeedmachine te bedienen; de rest van het proces verloopt automatisch. Bovendien wordt er geen uitvloei geproduceerd, dus het materiaal wordt niet verspild.
8. Precisie smeden of netvormig en bijna netvormig smeden
Precisiesmeden is meestal een flashless bijna-netvorm smeedtechniek. Het is bedoeld om de kosten en verspilling tijdens het werk tot een minimum te beperken. De kosten worden bespaard omdat er minder materiaal wordt verbruikt, het energieverbruik wordt beperkt en de bewerking wordt verminderd. Daarom heeft dit proces alleen de voorkeur als iemand de kosten wil drukken.
Bovenal is precisiesmeden een verfijningstechniek die na het smeden geen verdere bewerking vereist.
Toepassingen van smeden
Smeden is een zeer toepasselijke metaalbewerkingstechniek. U kunt het gebruiken om kleine smeedonderdelen van een paar centimeter tot behoorlijk grote onderdelen van tonnen te maken. Hieronder volgen enkele veelvoorkomende toepassingen:
- Het is verantwoordelijk voor de productie van gevoelige onderdelen van vliegtuigen.
- Het proces versterkt autoapparatuur.
- Het produceert ook handgereedschap, zoals schroeven, klinknagels, beitels, bouten, enz.
- Door de uitstekende vermoeiingssterkte van smeedmetaal is het ideaal voor de meeste bewegende onderdelen, zoals nokkenastandwielen en krukassen.
- De techniek is toepasbaar bij het bouwen van de structuren van schepen.
- Generatorrotors en turbinemotoren zijn ook voorbeelden van gesmede
- Het speelt ook een rol bij het versterken van de motor- en transmissieonderdelen.
Conclusie
Hopefully, you are there with enough knowledge about the basics and several methods of the forging process. Forging enables you to enjoy metal parts containing outstanding mechanical properties, offering toughness, ductility, and fatigue resistance. On top of that, Forging provides products with various sizes and design flexibilities. Yet, you need to take high safety measures while dealing with forging techniques in industries. Your slight negligence may prove risky to you.
At JIAHUI KLANT, we offer expert forging services, leveraging advanced techniques to produce high-quality metal components for various industries. Our skilled team specializes in methods like drop forging and precision forging, ensuring precision and reliability in every project. For more details, visit our forging services page.
