انواع روش های آهنگری یا فورجینگ

تکنولوژی ساخت یک قطعه فلزی با شکل دادن به آن از طریق نیروهای فشاری، آهنگری یا فورج نام دارد. آهنگری از روش های بسیار مهم تولید قطعات فلزی بوده و قدمت آن به دوران پیش از میلاد مسیح برمی‌گردد. در واقع در طی روند آهنگری هندسه یک قطعه فلزی ساده با استفاده از تغییر شکل مومسان به هندسه پیچیده تری تبدیل می شود.
حرفه فورجینگ با توجه به دامنه کاربردی وسیعی که دارد در روش های مختلفی انجام می‌گیرد. به طور کلی انواع روش های آهنگری یا فورجینگ به سه دسته تقسیم می شوند. این سه روش شامل آهنگری بر اساس دمای کاری، تلرانس ابعادی و نوع قالب است.

انواع روش های آهنگری یا فورجینگ

تقسیم بندی انواع روش های آهنگری یا فورجینگ بر اساس دمای کار

آهنگری سرد یا cold working

این نوع آهنگری در دمای محیط و معمولا در چند مرحله انجام می شود. در این روش دمای محیط به قدری پایین می آید که فلز اکسید نشود و کار سختی آن ایجاد شود. روش آهنگری یا فورجینگ سرد برای فلزات نرمی مانند آلومینیوم، سرب و قلع استفاده می شود و برای فلزی همچون فولاد تقریبا غیر ممکن است.

آهنگری گرم یا warm working

آهنگری گرم روشی بین آهنگری سرد و داغ است. در این روش، قطعه فلزی تا دمایی زیر دمای تبلور مجدد حرارت می بیند. در طی روند فورجینگ گرم انتقال دما از از قطعه فلزی داغ شده به قالب و محیط اطرافش باعث می شود که دمای قطعه پایین بیاید. خواص ماده در طول انجام این فرایند متغیر است.

آهنگری داغ یا hot working

در روش آهنگری داغ، دمای قطعه فلزی بیشتر از دمای تبلور مجدد آن است. برای قطعات فولادی، دما باید بیشتر از ۶۰۰ الی ۷۰۰ درجه سلسیوس باشد. یعنی دمای آن باید به حدی بالا باشد که از ایجاد کرنش سختی در طی فرایند فورج جلوگیری کند.
به دلیل بالا بودن زیاد حرارت و دمای قطعه، تمایل به اکسید شدن فلز زیاد است. در نتیجه دستیابی به ابعاد دقیق آن مشکل خواهد بود.

آهنگری ایزوترمال

این روش آهنگری یک نوع خاص از آهنگری داغ محسوب می شود اما با این حال در منابع به عنوان تکنیکی جداگانه طبقه بندی می شود. در این روش قطعه فلز و قالب آن تا یک دمای یکسان گرم می شوند. دمای قالب در فرایند ایزوترمال از حد معمولی فورجینگ بالاتر است.
استفاده از روش ایزوترمال آهنگری، نرخ کرنش بسیار پایین تری نسبت به بقیه انواع روش های آهنگری یا فورجینگ دارد.

انواع روش های آهنگری یا فورجینگ

تقسیم بندی روش های آهنگری یا فورج بر اساس دقت ابعادی

نوع دیگر از انواع روش های آهنگری یا فورجینگ، بر اساس دقت ابعادی بررسی می شود.

آهنگری دقیق

هدف این روش آهنگری این است که قطعه تولید شده بیشترین شباهت را به شکل نهایی مورد نظر داشته باشد و یا اینکه کاملا شبیه به آن باشد. به همین خاطر پس از شکل دهی به قطعه، نیازی به ماشین کاری آن نیست یا ماشین کاری خیلی کمی روی آن صورت می‌ گیرد.
در آهنگری دقیق ابعاد قطعه فلزی باید با دقت اندازه گیری شود تا قطعه بتواند بدون مواد اضافه درون قالبش به خوبی قرار بگیرد. نکته بعدی در رابطه با آهنگری دقیق این است که قالب آن باید به گونه ای طراحی و روانکاری شده باشد که جریان فلز در حین انجام فرایند کنترل شود.
معمولا روش های آهنگری سرد و گرم از نوع آهنگری دقیق هستند یا اگر نباشند می توان با انجام کارهایی آنها را دقیق کرد.

آهنگری معمولی

در فرایند آهنگری معمولی، مواد مورد نیاز آهنگری داخل قالب ها شکل می گیرد تا قطعه فلزی شکل بگیرد. در این حالت مواد اضافی متریال که شامل فلاش یا پلیسه هستند به صورت زائده هایی نازک بین دو طرف قالب به وجود می آید که در انتهای انجام فرایند آهنگری باید به وسیله یک قالب دیگر بریده شوند.
در روش آهنگری معمولی فشار کمتری به قالب ها وارد می شود. این مسئله باعث می شود هزینه نگهداری و تعمیر آن کاهش پیدا کند.البته پس از تولید فلزات از طریق این روش، باید آن را ماشین کاری نمود.

تقسیم بندی روش های آهنگری یا فورجینگ بر اساس نوع قالب

آخرین نوع از انواع روش های آهنگری یا فورجینگ، تقسیم بندی آن بر اساس نوع قالب است.

فورج قالب باز یا open die forging

فرایند آهنگری قالب باز با اسامی دیگری چون فورج آهنگری، چکشی، دستی و قالب دستی نیز شناخته می شود. در روش آهنگری قالب باز، قطعه فلزی می تواند با فشار چکش یا هر ابزار دیگری که بتواند فشار زیادی به قطعه وارد کند شکل بگیرد.
در این روش، قطعه بین دو طرف قالب حبس نمی شود و در دو طرف به صورت طولی و عرضی می تواند جریان داشته باشد. معمولا زمانی که اندازه قطعه به قدری بزرگ باشد که در قالب بسته جا نگیرد، آن را در قالب باز قرار می دهند.
بنابراین اپراتوری که بر انجام فرایند کار نظارت می کند باید جهت گیری و موقعیت قطعه را برای رسیدن به شکل مطلوب و مورد نظر تنظیم کند.

فورج آپست داغ

فورج آپست داغ که به آن آهنگری ماشینی هم می گویند، برای بزرگ تر کردن و تغییر سطح میله ها، لوله ها و محصولات دیگری که مقطع یکنواخت دارند به کار می رود. ساده ترین شکل انجام آهنگری آپست قرار دادن قطعه داغ لا به لای قالب های شیار دار است که از طرفی به وسیله قالب های هدینگ به انتهای آن فشار وارد می شود.
در روش فورج آپست، به خاطر همزمان شدن حرکت عرضی قالب و فشار آمدن به آن از سمت طولی، قابلیت فورجینگ از هر دو طرف وجود دارد.

انواع روش های آهنگری یا فورجینگ

فورج نوردی

از روش آهنگری نوردی برای کاهش ضخامت و افزایش طول قطعه استفاده می شود. این کار با عبور کردن قطعه از میان دو غلتک متحرک که در خلاف جهت یکدیگر حرکت می کنند انجام می شود.

فورج حلقه

در این روش از دو عدد غلتک برای شکل دهی به یک حلقه استفاده می شود. یکی از غلتک ها از داخل سوراخ حلقه عبور می کند و دومین غلتک از بیرون به آن فشار وارد می کند. در طی انجام این فرایند به تدریج ضخامت حلقه کاهش می یابد و قطر آن افزایش پیدا می کند.

فورج دوار

روش آهنگری دوار نوع دیگری از فورجینگ دو قالبه است که در طی آن فقط یک قسمت کوچک از قطعه تغییر می کند. با استفاده از این روش می توان قطعاتی مانند چرخ دنده، فلنج، بادامک و یاتاقان های مخروطی و غلطکی تولید کرد.
آهنگری روشی کهن برای شکل دهی به فلزات است. این کار عموما با وارد کردن فشار به فلزات داغ شده انجام می گیرد. در این مقاله تلاش کردیم تا تنوع این کار را به صورت کامل شرح دهیم.

نوشتن دیدگاه