鍛造

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Schweizer Armee Hufschmiede.jpg

鍛造(Forging),是金屬壓力加工方法之一。指利用壓力改變金屬原料形狀,以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的一種加工工藝。 鍛造是一種利用局部壓縮力對金屬進行成型的製造工藝。打擊是用錘子 (通常是動力錘) 或模具進行的。鍛造通常根據其進行的溫度進行分類: 冷鍛造 (一種冷加工)、熱鍛造或熱鍛造 (一種熱工)。對於後兩者, 金屬被加熱, 通常是在鍛造中。鍛造零件的重量可以從不到一公斤到數百公噸不等。[6][2] 鍛造已經由鐵匠完成了幾千年;傳統產品有廚具、五金、手工工具、邊緣武器、銅鼓和珠寶。自工業革命以來, 鍛造部件被廣泛用於需要高強度的機械和機械;這類鍛件通常需要進一步加工 (如加工) 來實現成品。如今, 鍛造是一個重要的世界性產業。[3]

分類[編輯]

根據加工時工件的溫度,可將鍛造分為:熱鍛(再結晶(recrystallization)溫度以上);溫鍛(再結晶溫度~再結晶溫度的30%[註 1]);冷鍛(再結晶溫度的30%以下,一般是室溫)。通常把坯料加熱後,用手錘、鍛錘或壓力機等錘擊或加壓,使它發生塑性變形,成為一定形狀和尺寸的工件,所得的工件稱為鍛件,鍛造能改變金屬組織、提高其機械性能,因此在機械製造中常用來製造承受較大動載荷的零件。

  • 按成型用的工具,分為自由鍛模鍛
  • 按鍛件有無飛邊,分為開式鍛造閉式鍛造
  • 增質式3D列印的鍛造

3D列印[編輯]

2016年中國華中科技大學機械教授張海鷗,研發出的「智慧微鑄鍛銑複合製造技術」與法國空中巴士公司舉行技術合作簽約儀式,2002年起張海鷗開始主攻金屬3D列印,終將金屬鑄造、鍛壓技術合二為一成功製造出世界首批3D列印鍛件,別於「鑄鍛銑分離」傳統製造方式。由於傳統的金屬3D列印有鑄無鍛,容易產生疏鬆、氣孔、未熔合等缺陷,為解決這一世界性技術難題,張海鷗團隊經過十多年研究,獨立研發此一鑄、鍛、銑一體化技術省去傳統巨型鍛壓機的成本,可透過電腦直接控制成形路徑大降低設備投資和材料成本,該技術以金屬絲材為原料,材料利用率達到80%以上,絲材料價格成本為目前普遍使用的鐳射撲粉粉材的十分之一左右[1]。製造一個2噸重的大型金屬件,過去需要三個月以上,現在僅需十天左右。

這種微鑄鍛生產的零組件,各項技術指標和性能均穩定超過傳統鍛件。華中科技大學現有設備,已列印出飛機用鈦合金、海洋深潛器、核電用鋼等8種金屬材料,[2]是當今世界上唯一可印出大型高可靠性能金屬鍛件的增材製造裝備,3D列印正逐漸改變鍛造的定義。

外部連結[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ 需以熱力學溫標計算,即開爾文溫標。下同。

參考文獻[編輯]

  1. ^ 金屬3D列印進化
  2. ^ 陸3D列印破世界級難題 領跑全球