Metaalverwerkingstechnieken
Inleiding pdf metaal
,HALFFABRIKATEN
Walsen
Dikke plaat metaal omvormen tot vlakke plaat, folie of profiel
Principe
• Metaal wordt tussen twee tegengesteld draaiende rollen gebracht
• Speling tussen rollen is iets kleiner dan dikte plaat
• Metaal wordt naar voor geduwd
Warmwalsen
• Metalen die continu gegoten worden kunnen rechtstreeks naar walsen gebracht
worden
• Wals temperatuur 50-100° hoger dan rekristalisatie temperatuur grote korrels
• Relatief isotroop eigenschappen weinig richtingsafhankelijk
• Oppervlaktes lichtjes ruw
• Toleranties 2-5%
Koudwalsen
• Glad oppervlak
• Nauwkeurige dimensies
• Plastisch vervormen
o Kleinere korrels
o vloeigrens, sterkte en hardheid verhoogt
• Naargelang grootte reductie stijgt anisotropie
• Korte productietijden
Types walsrollen
Walsen met cilindrische rollen
• Platen of folies die later afgewerkt worden
Walsen met geprofileerde rollen
• = gegroefd walsen
• T of I profielen
• Buizen in allerlei diameters
• Dikwandige pijpstukken
• Conussen (kegelvorm)
• Traanplaat ( )
Mannesmann proces
• Walsen van een naadloze buis
• Massieve ronde stang wordt tussen 2 tonvormige walsen geleid
• Door continue belastingswisselingen ontstaat er een scheur/ gat
• Roterende doorn wordt door de scheur geduwd en wijdt deze uit tot de gewenste diameter
• Duur
• Enkel voor relatief korte buizen
,Extruderen
Principe
• Blok materiaal (billet) wordt door een vormbepalende opening geperst
• Meestal onder de rekristallisatietemperatuur (=koud extruderen)
o Hoge maatnauwkeurigheid
o Goedvervormbare materialen
• Kan ook op smeedtemperatuur worden gebracht (= warm extruderen) (niet vloeibaar)
o Indien koud extruderen onder te hoge perskrachten en rek zou moeten gebeuren
o Voordeel: minder kracht nodig en eliminatie werkverstevigingseffect
o Enkel directe en indirecte extrusie
Directe extrusie (=meelopende extrusie)
• Plunjer (=Ram) duwt het materiaal voor zich uit door de extrusiekop (=die)
• Veel wrijving tussen materiaal en matrijs opwarming materiaal structuurverschil tussen kern en rand
o Dit probeert men te beperken door perssnelheid aan te passen
• Eenvoudig
• Goede oppervlaktekwaliteit
Indirecte extrusie
• Plunjer is tegelijk extrusiekop
• Verminder de wrijving sneller
• Grotere krachten
o duurder
o niet toepasbaar op heel kleine profielen
• Lengte extrusieproduct beperkt
Hydrostatische extrusie
• Gelijkaardig aan directe extrusie
• Vloeistof tussen plunjer en materiaal
• Betere geleiding door extrusiekop
• Extra smering
• Ook voor broze materialen
Herkenning
• 2D vorm
• Extrusielijnen
Ontwerprichtlijnen
• Minimale wanddikte = 1mm+omschreven cirkel/150
• Ingesloten ruimte vermijden (holle profielen) duur, veel problemen
• Wanddikte liefst gelijk houden
• Hoeken afronden
• Matrijs: 2 500 euro
• Min oplage 500 à 1 000 kg
, COMPLEXE PRODUCTEN
Gieten
Algemeen
• Vaste stof wordt gesmolten en in matrijs gegoten
• Complexe producten
• 10mm – 10m
• Metaal krimpt bij afkoelen
o Men dient bij constructie van de matrijs rekening te houden met de slink bij stollen en krimp bij
afkoelen matrijs overdimensioneren
o Gietvorm mag krimpen niet belemmeren spanningen scheuren
• Gesmolten metaal + zuurstof metaaloxides (= dross / slag) vermindering oppervlaktekwaliteit en
verandering verwerkbaarheid en mech. eigenschappen
o Afschrapen slakken en onder vacuüm of onder beschermde atmosfeer gieten
• Matrijs voorzien van opkomers (ontluchtingskanalen) of gasdoorlatende matijzen gebruiken om gasbellen te
vermijden
• Ontmallen moet mogelijk zijn (zie verschillende matrijstypes)
• Meestal nabewerkingen nodig om gewenste oppervlaktekwaliteit te bekomen
Inleiding pdf metaal
,HALFFABRIKATEN
Walsen
Dikke plaat metaal omvormen tot vlakke plaat, folie of profiel
Principe
• Metaal wordt tussen twee tegengesteld draaiende rollen gebracht
• Speling tussen rollen is iets kleiner dan dikte plaat
• Metaal wordt naar voor geduwd
Warmwalsen
• Metalen die continu gegoten worden kunnen rechtstreeks naar walsen gebracht
worden
• Wals temperatuur 50-100° hoger dan rekristalisatie temperatuur grote korrels
• Relatief isotroop eigenschappen weinig richtingsafhankelijk
• Oppervlaktes lichtjes ruw
• Toleranties 2-5%
Koudwalsen
• Glad oppervlak
• Nauwkeurige dimensies
• Plastisch vervormen
o Kleinere korrels
o vloeigrens, sterkte en hardheid verhoogt
• Naargelang grootte reductie stijgt anisotropie
• Korte productietijden
Types walsrollen
Walsen met cilindrische rollen
• Platen of folies die later afgewerkt worden
Walsen met geprofileerde rollen
• = gegroefd walsen
• T of I profielen
• Buizen in allerlei diameters
• Dikwandige pijpstukken
• Conussen (kegelvorm)
• Traanplaat ( )
Mannesmann proces
• Walsen van een naadloze buis
• Massieve ronde stang wordt tussen 2 tonvormige walsen geleid
• Door continue belastingswisselingen ontstaat er een scheur/ gat
• Roterende doorn wordt door de scheur geduwd en wijdt deze uit tot de gewenste diameter
• Duur
• Enkel voor relatief korte buizen
,Extruderen
Principe
• Blok materiaal (billet) wordt door een vormbepalende opening geperst
• Meestal onder de rekristallisatietemperatuur (=koud extruderen)
o Hoge maatnauwkeurigheid
o Goedvervormbare materialen
• Kan ook op smeedtemperatuur worden gebracht (= warm extruderen) (niet vloeibaar)
o Indien koud extruderen onder te hoge perskrachten en rek zou moeten gebeuren
o Voordeel: minder kracht nodig en eliminatie werkverstevigingseffect
o Enkel directe en indirecte extrusie
Directe extrusie (=meelopende extrusie)
• Plunjer (=Ram) duwt het materiaal voor zich uit door de extrusiekop (=die)
• Veel wrijving tussen materiaal en matrijs opwarming materiaal structuurverschil tussen kern en rand
o Dit probeert men te beperken door perssnelheid aan te passen
• Eenvoudig
• Goede oppervlaktekwaliteit
Indirecte extrusie
• Plunjer is tegelijk extrusiekop
• Verminder de wrijving sneller
• Grotere krachten
o duurder
o niet toepasbaar op heel kleine profielen
• Lengte extrusieproduct beperkt
Hydrostatische extrusie
• Gelijkaardig aan directe extrusie
• Vloeistof tussen plunjer en materiaal
• Betere geleiding door extrusiekop
• Extra smering
• Ook voor broze materialen
Herkenning
• 2D vorm
• Extrusielijnen
Ontwerprichtlijnen
• Minimale wanddikte = 1mm+omschreven cirkel/150
• Ingesloten ruimte vermijden (holle profielen) duur, veel problemen
• Wanddikte liefst gelijk houden
• Hoeken afronden
• Matrijs: 2 500 euro
• Min oplage 500 à 1 000 kg
, COMPLEXE PRODUCTEN
Gieten
Algemeen
• Vaste stof wordt gesmolten en in matrijs gegoten
• Complexe producten
• 10mm – 10m
• Metaal krimpt bij afkoelen
o Men dient bij constructie van de matrijs rekening te houden met de slink bij stollen en krimp bij
afkoelen matrijs overdimensioneren
o Gietvorm mag krimpen niet belemmeren spanningen scheuren
• Gesmolten metaal + zuurstof metaaloxides (= dross / slag) vermindering oppervlaktekwaliteit en
verandering verwerkbaarheid en mech. eigenschappen
o Afschrapen slakken en onder vacuüm of onder beschermde atmosfeer gieten
• Matrijs voorzien van opkomers (ontluchtingskanalen) of gasdoorlatende matijzen gebruiken om gasbellen te
vermijden
• Ontmallen moet mogelijk zijn (zie verschillende matrijstypes)
• Meestal nabewerkingen nodig om gewenste oppervlaktekwaliteit te bekomen
