Jaké obrazy vykouzlí vaše fantazie, když slyšíte slovo „kování“? Pravděpodobně jde o kladivo, kovadlinu a mocné kováře zaneprázdněné svým těžkým, čestným řemeslem.
Docela fér. Pamatujete si výraz „udeř, dokud je železo horké“ ve slavném filmu? Jedná se o vysokoteplotní deformaci kovu pod tlakem, která se nazývá „kování“. Navíc i přes existenci kování za studena zůstává zpracování kovů za tepla jediným způsobem, jak vytvořit skutečná mistrovská díla kovářství.
Abyste pochopili rozdíl a specifika obou metod, rozhodli jsme se vám říci, co je to kování kovů, a má smysl začít s historickými informacemi.
Obsah
- Kovář je nejčestnější povolání
- Typy kování
- Kování za tepla
- Technologické operace kování za tepla
- Kování za studena
- Co je to kování?
- Příběh
- Metody
- Výroba kování a lisování
- Výhody bezplatného ražení:
- Kování v uzavřených zápustkách (ražba)
- Výhody lisování v uzavřených matricích:
- Pronájem
- Výhody automatického válcování:
- Lisování
- Výhody:
- Naštvaný
- Výhody kování:
- Automatické lisování za tepla
- Výhody:
- Přesnost (kování sítě)
- Izotermický
Kovář je nejčestnější povolání
Obrázek převzat z Pexels
Ještě v 7. století před naším letopočtem. E. lidé vyráběli primitivní zbraně a šperky z mědi. Kování se ale používalo jen zřídka, protože měděné výrobky se snáze odlévaly.
Kolem roku 1200 př.n.l. E. člověk se naučil získávat železo z rud, což znamenalo začátek doby železné a rozvoj hutnictví.
Skutečný rozkvět kovářství nastal ve středověku, kdy se ručně kovaly ploty, brány, zbraně, domácí potřeby, svícny a nábytek. Kování je delikátní umění. Dobří kováři jsou především kreativní lidé, kteří pracují jako šperky, kteří jsou schopni dát výrobku nejneobvyklejší tvar a ozdobit jej složitým vzorem.
Do kovárny nesměl jen tak někdo, a tak bylo kovářství opředeno mýty a legendami a samotní kováři byli uctíváni a připisovány jim nadpřirozené schopnosti.
Od té doby uplynulo mnoho staletí, takže by nebylo na škodu zjistit, co je kování kovů v moderním smyslu.
Typy kování
Poptávka po kovaných výrobcích je extrémně vysoká, takže technologie kování se zdokonalují dodnes. Výrobky a obrobky vyrobené kováním se nazývají „výkovky“.
Takže dnes existují tři typy kovového kování:
- free je způsob zpracování kovů, při kterém není obrobek omezen na žádné tvary nebo je na jednom konci připevněn ke kovadlině. Volné kování je často chápáno jako ruční metoda zpracování kovů za tepla;
- strojní kování kovu se provádí pomocí speciálních zařízení – kovacích bucharů o hmotnosti od 40 kg do 5 tun, hydraulických lisů nebo kovacích strojů. Pomocí strojního kování se vyrábí výrobky o hmotnosti desítek tun;
- lisování je běžná technologie pro deformaci kovu, při které se obrobek vkládá do formy – raznice. Sériově vyráběné položky jsou vyráběny metodou ražení.
Nyní máte představu o tom, co je kování kovů, ale recenze bude neúplná bez zmínky o hlavních technologiích používaných ke zpracování ocelových polotovarů.
Kování za tepla
Uplynula staletí, ale při zpracování kovů za tepla se používají stejné nástroje – kovárna, kovadlina, kleště a kladivo.
Samozřejmě už nejsou tak primitivní. Například pece a pece jsou stacionární a přenosné, uzavřené a otevřené. Běží na různé druhy paliv, včetně plynu, dřeva a elektřiny. Hlavní věc je, že kovářské pece jsou schopny zahřát kov na t + 1200°C.
Ruční kování je fyzicky náročná práce, proto řemeslníci používají spolehlivé kovadliny s podpěrou o hmotnosti minimálně 30 kg, kleště a kladiva různé hmotnosti.
Technologický proces spočívá v zahřátí obrobku a následném dodání požadovaného tvaru. Proto se záležitost neomezuje pouze na kladivo a kováři používají další nástroje:
- viceprezident;
- žehličky;
- válcování;
- perlíky;
- tvarovaná kladiva;
- ruční brzda
Prvky kované konstrukce se spojují elektrickým svařováním, kovářským svařováním (kováním) nebo pomocí nýtů. Výrobky se chladí buď v krbu nebo v nádobě se studenou vodou.
Metoda kování za tepla je umění. Abyste pochopili, jak se z nepopsatelného kovu vyrábí nádherné zábradlí na schodiště, vzduchová vrata nebo elegantní stojací lampy, není na škodu seznámit se se základními kovářskými technikami.
Technologické operace kování za tepla
Obrázek převzat z Pexels
Ruční výroba vždy znamená exkluzivní výsledek, a to platí i pro kované výrobky. Metodou uměleckého kování za tepla vznikají unikátní předměty, pro které jsou ve skutečnosti ceněny.
Mimochodem, klíčový rozdíl mezi metodami kování za tepla a za studena je v tom, že každý může zpracovávat kov bez zahřívání v jedné mistrovské třídě. Ale opravdové kovářství studují roky a pak se dlouho zdokonalují.
Je obtížné pochopit, co je kování za tepla bez představy o jeho základních technologických technikách:
- protahování je prodloužení kovového prvku;
- tah – snížení výšky obrobku a zvětšení jeho průřezu;
- válcování nebo otáčení obrobku kolem jeho osy, aby získal válcový tvar;
- zploštění zahrnuje zploštění obrobku pro zvětšení jeho šířky;
- piercing je způsob vytváření průchozích otvorů.
Se sekáním, ohýbáním a kroucením železa je vše jasné, protože názvy provozů mluví za vše.
Nyní víte, co je kování za tepla, zbývá pouze vysvětlit popularitu této technologie. Faktem je, že při deformaci horké oceli se kov stává hustším a jeho pevnost se zvyšuje. O estetické složce nemluvě.
Kování za studena
Pokud je u uměleckého kování rozsah výrobků vytvořených mistrem omezen jeho představivostí, pak je kování za studena způsob, jak získat vysoce kvalitní, prezentovatelné, ale standardní výrobky.
Ohýbání a lisování kovu se provádí na strojích se šablonami, jako je „ohýbaný“, „šnek“ atd. Čím více tvarů, tím rozmanitější budou ploty, zábradlí nebo okenní mříže. Tyče jsou řezány bruskou a prvky jsou spojeny svařováním.
Mimochodem, někteří odborníci neuvažují o kování za studena metodou zpracování kovu, protože v tomto případě se kov zahřívá pouze ve spojích. Kováři staré školy s nimi naprosto souhlasí.
Jak moderní kovárny přeměňují kov na kované díly?
Co je to kování?
Kování je výrobní proces, který zahrnuje tvarování kovu kováním, lisováním nebo válcováním. Tyto tlakové síly jsou vytvářeny kladivem nebo matricí.
Kování je často klasifikováno podle teploty, při které se provádí: kování za studena, za tepla nebo za tepla.
Kovat lze širokou škálu kovů. Mezi typické kovy používané při kování patří uhlíková ocel, legovaná ocel a nerezová ocel. Kovat lze i velmi měkké kovy jako hliník, mosaz a měď. Tento proces produkuje díly s vynikajícími mechanickými vlastnostmi s minimálním odpadem.
Základní koncept spočívá v tom, že základní kov je plasticky deformován do požadovaného geometrického tvaru, což mu dává vyšší únavovou pevnost a pevnost.
Tento proces je nákladově efektivní se schopností hromadně vyrábět díly a dosáhnout specifických mechanických vlastností v hotovém produktu.
Příběh
Kování je praktikováno kováři po tisíce let. Zpočátku byly bronz a měď nejběžnějšími kovanými kovy v době bronzové. Později, když byla objevena schopnost řídit teplotu a proces tavení železa, se železo stalo primárním kovaným kovem. Mezi tradiční produkty patří kuchyňské náčiní, železářství, ruční nářadí a zbraně s čepelí.
Průmyslová revoluce umožnila, aby se kování stalo efektivnějším procesem hromadné výroby. Od té doby se tento typ práce vyvíjel spolu s pokrokem v oblasti zařízení, robotiky, elektronického řízení a automatizace.
Kování je nyní celosvětovým průmyslem s moderními kovacími zařízeními produkujícími vysoce kvalitní kovové díly v široké škále velikostí, tvarů, materiálů a povrchových úprav.
Metody
Existuje několik metod s různými schopnostmi a výhodami. Mezi nejčastější způsoby patří kování samotné, stejně jako na válcích.
Kování
Lisování získalo svůj název podle procesu přikládání kladiva na kov, aby se z něj vytvořila matrice. Matrice se týká povrchů, které přicházejí do kontaktu s kovem. Existují dva typy ražení – otevřené a uzavřené raznice. Formy jsou obvykle plochého tvaru a některé mají speciálně tvarované povrchy pro specializované aplikace.
Výroba kování a lisování
Volné kování je také známé jako kovářské kování. Kladivo naráží a deformuje kov na nehybnou kovadlinu. U tohoto typu není kov nikdy zcela uzavřen v matricích, což mu umožňuje proudit s výjimkou oblastí, kde se dotýká matric. Operátor je zodpovědný za orientaci a umístění kovu tak, aby bylo dosaženo požadovaného konečného tvaru.
Používají se ploché raznice, z nichž některé mají speciálně tvarované plochy pro konkrétní operace. Volné zápustkové kování je vhodné pro výrobu jednoduchých i velkých dílů, ale i zakázkových kovových součástí.
Výhody bezplatného ražení:
- vysoký výkon
- snížení pravděpodobnosti chyb a/nebo děr
- lepší mikrostruktura
- zkrácení času na následné obrábění
- menší spotřeba kovu
Kování v uzavřených zápustkách (ražba)
Uzavřené zápustkové kování je také známé jako ražení. Kov je umístěn v matrici a připevněn ke kovadlině. Kladivo narazí na kov, způsobí jeho proudění a vyplnění dutin matrice. Je navržen tak, aby přicházel do kontaktu s kovem v rychlém sledu v milisekundovém měřítku.
Přebytečný kov je vytlačován z dutin formy, což má za následek záblesk. Záblesk se ochlazuje rychleji než zbytek materiálu, takže je pevnější než kov v matrici. Po vykování se odstraní otřepy.
Aby kov dosáhl konečné fáze, prochází řadou dutin v matrici:
1. Otisk okraje (také známé jako sekání nebo ohýbání). První dojem dával kovu hrubý tvar.
2. Blokování dutin. Kov je tvarován tak, aby se více podobal konečnému produktu, tvarovaný pomocí křivek a zaoblení.
3. Konečná otisková dutina. Konečná fáze povrchové úpravy a dodání kovu do požadovaného tvaru.
Výhody lisování v uzavřených matricích:
- výroba dílů do 25 tun
- výstupem jsou téměř čisté formy, které vyžadují pouze drobné úpravy
- ekonomický způsob pro těžkou výrobu
Pronájem
Válcový výkovek se skládá ze dvou válcových nebo poloválcových horizontálních válců, které deformují kulatý nebo plochý tyčový materiál. Tím se snižuje jeho tloušťka a zvětšuje se jeho délka. Tato vyhřívaná tyč je vložena a vedena mezi dva válce, z nichž každý má jednu nebo více tvarovaných drážek, a je postupně tvarována, jak je válcována strojem. Tento proces pokračuje, dokud není dosaženo požadovaného tvaru a velikosti.
Výhody automatického válcování:
- neprodukuje prakticky žádný materiálový odpad
- vytváří příznivou strukturu zrna v kovu
- snižuje plochu průřezu kovu
- vytváří zúžené konce
Lisování
Lisovací kování využívá pomalý, nepřetržitý tlak nebo sílu namísto rázu používaného při kování rázovým kladivem. Pomalejší pohyb beranu znamená, že se deformace prohloubí, takže celý objem kovu je vystaven rovnoměrnému nárazu. Naproti tomu při kování rázovým kladivem dochází často k deformaci pouze na úrovni povrchu, zatímco vnitřek kovu zůstává poněkud nedeformovaný. Řízením kompresního poměru během lisování lze také řídit vnitřní deformaci.
Výhody:
- ekonomické pro těžkou výrobu
- zvýšená přesnost tolerance v rozmezí 0,25–0,51 mm
- matrice mají menší tah, což zajišťuje lepší rozměrovou přesnost
- rychlost, tlak a zdvih matrice jsou řízeny automaticky
- automatizace procesů možná
- rozsah lisovacího výkonu od 500 do 9000 tun
Naštvaný
Pěchové kování je výrobní proces, při kterém se průměr kovu zvětšuje stlačením jeho délky. Klikové lisy, speciální vysokorychlostní stroje, se používají při pěchování kovacích procesů. Toto zařízení je obvykle instalováno ve vodorovné rovině, aby se zlepšila účinnost a rychle se změnil kov z jedné stanice na druhou. Možné jsou také vertikální nebo hydraulické varianty.
Výhody kování:
- vysoká produktivita až 4500 dílů za hodinu
- Plná automatizace možná
- odstranění kovací záblesky
- méně odpadu
Automatické lisování za tepla
Při automatickém kování za tepla se ocelové tyče válcované délky vkládají do jednoho konce kovacího stroje při pokojové teplotě a z druhého konce vycházejí horké kované výrobky. Tyč je zahřátá výkonnými indukčními cívkami na teplotu 1198–1298°C za méně než 60 sekund.
Tyč je pomocí válečků očištěna od okují a rozdělena na polotovary. Během této fáze prochází kov několika tvářecími fázemi, které lze kombinovat s vysokorychlostními operacemi tváření za studena. Operace tváření za studena je obvykle ponechána na dokončovací fázi. Tímto způsobem je možné využít výhod tváření za studena při zachování vysoké rychlosti automatické horké ražby.
Výhody:
- vysoký výkon
- použití levných materiálů
- minimální pracnost potřebná k obsluze zařízení
- neprodukuje prakticky žádný materiálový odpad (20–30% úspora materiálu ve srovnání s konvenčním kováním)
Přesnost (kování sítě)
Přesné kování nevyžaduje prakticky žádné dokončovací práce. Je to metoda kování navržená tak, aby minimalizovala náklady a odpad spojený s operacemi po kování. Úspor je dosaženo snížením materiálu a energie a také snížením obrábění.
Izotermický
Izotermické kování je proces kování, při kterém se kov a zápustka zahřejí na stejnou teplotu. Využívá se adiabatický ohřev – nedochází k čistému přenosu hmoty nebo výměně tepla mezi systémem a vnějším prostředím. Všechny změny jsou spojeny s vnitřními změnami vedoucími k přísně kontrolované rychlosti deformace. Vzhledem k nižším tepelným ztrátám lze pro tento proces kování použít menší stroje.
