Kimpalan tempa: penerangan, teknologi kerja dan alatan yang diperlukan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Kimpalan tempa mungkin merupakan kaedah ikatan logam tertua. Tukang besi adalah satu-satunya kaedah pemprosesan keluli selama beberapa milenium, sehingga pada abad ke-19 pakar menguasai pengeluaran faundri. Dan pada abad ke-20, kemajuan teknologi berkembang, akibatnya kaedah progresif ikatan logam yang lain tersedia untuk manusia. Kerana ini, penempaan telah kehilangan kaitannya. Hari ini, kraf ini hanya wujud secara rasmi, atas permintaan beberapa pakar kraftangan.

Garis Panduan

Kimpalan tempa ialah proses pembuatan yang menghasilkan ikatan yang tidak boleh dipisahkan antara komponen logam menggunakan tekanan tinggi dan tekanan impak. Dalam erti kata lain, serpihan logam dipanaskan dalam relau khas kepada keadaan bendalir dan, menggunakan alat perkusi, padaasas logam menjalankan sambungan mereka. Keseluruhan proses terdiri daripada langkah berikut:

• penyediaan awal permukaan yang hendak dicantumkan;
• pemanasan terma kepada suhu yang ditetapkan;
• sambungan dengan alat perkusi;
• penempaan akhir, membolehkan anda menetapkan bentuk yang diingini.

Keadaan yang paling penting dalam kes ini ialah pemanasan logam menggunakan suhu tinggi. Membawa logam ke suhu yang diperlukan dikawal dengan menukar warna permukaan panas. Oleh itu, mencapai suhu 1300 darjah, besi menjadi kuning terang. Apabila haba meningkat kepada 1400 darjah, ia mula menjadi putih terang. Apabila keadaan suhu yang diperlukan tercapai, sambungan hendaklah dibuat dengan segera. Jika tidak, kualiti produk mungkin terjejas disebabkan oleh bahan yang terlalu terbakar, yang disertai dengan pembentukan lapisan skala yang berlebihan.

Ciri

Kebolehpercayaan kepada sebatian, disebabkan oleh penyebaran haba, menggunakan tekanan tinggi, apabila membawa bahan kepada keadaan plastik lembut, sebagai peraturan, untuk jenis logam dan komponen yang berbeza mempunyai perbezaan yang ketara. Oleh itu, keluli karbon rendah dengan peratusan karbon tidak melebihi 0.6% dianggap boleh ditempa pada sendi. Apabila peratusan meningkat, keupayaan keseluruhan untuk bergabung menjadi lemah.

Keluli aloi sukar ditempa, begitu juga dengan logam bukan ferus, termasuknyaaloi. Di samping itu, semua jenis besi tuang adalah mustahil untuk disambungkan dengan cara ini. Halangan utama kepada proses penyambungan dalam proses resapan haba ialah pembentukan lapisan skala pada permukaan yang dipanaskan. Lapisan ini dibentuk oleh oksida refraktori yang dipanggil FeO dan Fe₃O_{4, yang mempunyai keupayaan lemah untuk cair apabila terdedah kepada suhu yang mencukupi untuk melemahkan permukaan utama logam.}

Untuk mengurangkan pengaruh oksida yang menimbulkan gangguan, permukaan yang akan dirawat disalut dengan fluks khas untuk kimpalan tempa. Mereka berasid. Selalunya, garam meja atau asid borik digunakan untuk tujuan ini. Gerudi terkalsin untuk kimpalan tempa mungkin juga sesuai. Dalam kes lain, penggunaan fluks digantikan dengan beberapa bahan buatan sendiri. Ini, sebagai contoh, boleh menjadi kulet kaca, serta pasir halus dari tebing sungai, yang boleh menggantikan kimpalan tukang besi dengan coklat.

Kimpalan ini dianggap sebagai salah satu proses yang paling kompleks dari segi teknologi, kerana ia memerlukan banyak pengetahuan dan kemahiran praktikal daripada pakar. Sebagai contoh, perlu difahami bahawa keupayaan untuk bergabung dengan logam hanya muncul apabila suhu tertentu dicapai. Sekiranya pemanasan permukaan tidak mencukupi, kecacatan yang dipanggil kekurangan penembusan akan berlaku. Dan jika logam itu terlalu panas, maka lecuran terbentuk, yang juga tidak akan membawa produk ke bentuk yang berkualiti tinggi.

Cara

Terdapat beberapa kaedah sambungan mudah yang tidak memerlukan masa yang lamatindakan persediaan semasa mengimpal tempa. Nama teknik berikut digunakan:

• bertindih;
• punggung;
• dalam lilitan.

Syarat

Untuk melakukan tindakan menggunakan teknik ini, anda harus mengikut hanya satu peraturan wajib - hujung bahan kerja mesti mempunyai bentuk cembung, dan juga mempunyai penebalan di hujungnya. Keadaan ini mesti diperhatikan kerana dalam proses membuat sambungan dengan kaedah kimpalan tempa, semasa pemanasan bahan kerja, filem sanga terbentuk pada permukaan logam. Dan jika permukaannya membonjol, maka zarah sanga boleh diperah keluar. Penebalan yang terbentuk di hujung tempat kosong yang bertujuan untuk menempa berfungsi sebagai rizab teknologi dalam proses memperoleh bentuk yang diperlukan.

Teknologi lain

Terdapat juga teknologi kimpalan tempa yang lebih kompleks yang membolehkan anda mencipta produk yang memainkan peranan komponen dalam mekanisme kompleks atau mewakili elemen hiasan dalam pelbagai gubahan reka bentuk:

1. Salah satu daripada kaedah ini ialah kimpalan belah yang terbukti. Teknik ini digunakan pada masa lalu, mencantumkan jalur keluli dalam proses membuat tayar logam yang diperlukan oleh kereta kampung.
2. Kaedah seterusnya ialah mengimpal menggunakan dam. Teknik ini berkesan apabila menyambungkan keseluruhan komponen.

Untuk kimpalan belah, tepi jalur yang diproses melepasilatihan khas. Mereka mula-mula ditarik dan kemudian dipotong sedemikian rupa sehingga sebelum mengimpal, ia menjadi mungkin untuk menyambung dengan bertindih. Hanya selepas itu serpihan dipanaskan sehingga suhu yang diperlukan dan dikimpal dengan penempaan. Kaedah kedua menempa kimpalan keluli melibatkan penggunaan elemen tambahan. Elemen ini dipanggil dam.

Skop permohonan

Kimpalan tempa hari ini bukan lagi kaedah utama untuk menyambung logam. Ia digunakan terutamanya untuk pembuatan komponen logam kompleks dalam corak rumit master penempaan artistik. Kimpalan artistik serpihan logam membolehkan anda mencipta bentuk paling luar biasa yang menghiasi pelbagai fasad.

Selain itu, kaedah kimpalan ini kadangkala digunakan untuk pembuatan beberapa alatan tangan yang diperlukan dalam kehidupan seharian. Dan ia telah kehilangan kepentingan industrinya kerana produktiviti yang rendah dengan latar belakang kaedah sambungan lain.

Kontra

Keburukan teknologi ini termasuk:

• kadar pemanasan rendah;
• kekuatan sendi yang tidak mencukupi;
• heterogenitas yang ketara dalam laluan proses yang menjengkelkan;
• syarat kelayakan tinggi daripada pemain.

Hanya beberapa industri yang terus menggunakan kimpalan tempa. Pada masa ini, menggunakan teknologi ini, mereka terus menghasilkan paip air logam, diameternya tidak melebihi 100 mm. Mencipta keadaanuntuk menjalankan prosedur ini, keluli jalur dipanaskan dalam relau khas, dan kemudian digulung secara linear melalui gulungan. Kemudian ia diseret melalui mandrel dengan kelajuan tinggi. Dengan cara ini, kimpalan jahitan am paip air berlaku di bawah pengaruh tekanan tinggi.

Juga pada skala industri, kimpalan tempa masih digunakan dalam pembuatan plat dwilogam yang kompleks. Biasanya, untuk ini, rolling bersama bilet panas melalui penggelek khas digunakan, atau kaedah menekan digunakan, menggunakan relau haba, dengan keadaan vakum. Kimpalan tempa membolehkan anda memberikan struktur berbilang lapisan kepada produk, yang dalam beberapa kes adalah sangat penting.

Peralatan dan bekalan

Ia tidak memerlukan banyak masa untuk menyediakan tempa kecil untuk penghasilan kraftangan beberapa item atau elemen penempaan seni.

Dengan peralatan tertentu dan beberapa alatan, anda boleh menyediakan pengeluaran kimpalan tempa logam anda sendiri dengan mudah:

1. Pertama sekali, anda memerlukan satu terompet pegun dan satu terompet mudah alih. Ini adalah peranti khas yang diperlukan untuk memanaskan permukaan yang akan dikimpal. Penjana auto petrol biasa boleh menjadi alat tempa mudah alih.
2. Seterusnya anda memerlukan sekumpulan andas. Adalah penting bahawa ia mestilah besar dan kecil. Di samping itu, ia tidak mencukupi untuk hanya mempunyai anvil bertanduk dua. Bertanduk satu juga harus ada.
3. Set penyepit tukang besi,terdiri daripada sebanyak mungkin saiz.
4. Satu set tukul besi yang akan membolehkan anda menjalankan proses penempaan asas.
5. Dua bekas yang direka untuk menyejukkan bahan. Satu daripadanya mesti diisi dengan air dan satu lagi dengan minyak.

Penting

Adalah penting untuk menyediakan tempaan dengan semua peralatan keselamatan yang diperlukan. Selain itu, kit harus mempunyai peralatan pelindung diri - cermin mata kaca, apron kulit pelindung, sarung tangan kanvas tebal.