Прокатка є найважливішим і широко використовуваним процесом обробки металу тиском через його меншу вартість і високу продуктивність. Процес прокатки найкраще визначається як формування металів у напівфабрикати, які можна придбати за посиланням ambar.org.ua, або готові форми шляхом проходження між валками, що обертаються в протилежному напрямку. Як і будь-який інший процес формування металу, прокат працює таким же чином.
Деформація відбувається, коли стискаюча сила прикладається набором валків до злитка або будь-якого іншого продукту, такого як заготовки, блюми, листи, плити, плити, смуги тощо. Ця деформація зменшує площу поперечного перерізу металу та перетворює його в необхідну форму. Основне призначення прокатки — зменшення товщини металу.
Сталь, магній, алюміній, мідь та їхні сплави є матеріалами, які зазвичай прокатують. В результаті тертя між валками і поверхнею металу, метал піддається високим стискаючим напругам. Отримано високу продуктивність, зернисту структуру та обробку поверхні, що робить його найбільш придатним процесом формування металу тиском для заготовок великого поперечного перерізу, таких як пластини та листи зі сталі та алюмінію, для інших робіт і конструкцій. Однак висока вартість установки прокатна машина робить це альтернативним процесом.
Процес прокатки здійснюється як гарячим, так і холодним способом, який здійснюється на прокатних станах. Прокатний стан — це складна машина, що має два або більше опорних роликів, робочі ролики, приводний двигун, прокатні кліті, робочі ролики, муфтовий механізм, маховик тощо. Відповідно до вимог процесу та технічних питань ці прокатні машини доступні в різних форм і розмірів. Кожен прокатний стан складається як мінімум з двох рулонів. Згідно з вимогами процесу, ці цифри можуть навіть розширюватися. Залежно від форми прокату ролики бувають рифлені і гладкі. Форма металу поступово змінюється протягом періоду, коли він контактує з двома роликами. Порівняно з куванням прокатка є більш економічним способом деформації, коли метал потрібен у великих відрізках рівномірного поперечного перерізу. Процес гарячої прокатки відбувається з початковим розділенням зливків на заготовки і блюми. Після цього відбувається подальша гаряча прокатка в лист, плиту, пруток, пруток, рейку та трубу. Це робиться при вищевказаній температурі рекристалізації та використовується для великих деформацій. Гаряча прокатка дає виріб без залишкових напруг, але через утворення окалини це дає низьку точність розмірів і якість поверхні. Велику роль у промисловості відіграє холодна прокатка металів, що забезпечує листи, смуги, фольгу з високою механічною міцністю, гарною обробкою поверхні, а також точністю розмірів. Холодна прокатка, яка виконується для отримання кінцевого продукту, здійснюється при температурі нижче температури рекристалізації. Тут ми обговоримо типи процесу прокатки та його застосування в обробній промисловості.
Види прокатки
Читайте також:
Типи процесу прокатки можна класифікувати за такими способами:
- Різьба/зубчаста накатка
- Прокатка форми
- Кільцевий прокат
- Проколювання труби
- Поперечна прокатка/ковка
- Косе кочення
- Рулонне згинання
- Плоский прокат
- Контрольований рух
A) Різьбове/зубчасте кочення
Прокатка різьблення/ зубчастого колеса — це тип процесу холодного формування, який використовується для нарізання зубчастого колеса або різьби на циліндричній заготовці. У цьому процесі різьбові матриці встановлюються на циліндричні ролики прокатної машини. Циліндрична заготовка притискає різьбовий ролик і валок до граней, які зміщують матеріал і утворюють різьблення на циліндричній заготовці. Перевага процесу накатки різьби полягає в тому, що вона забезпечує високу міцність різьби (завдяки холодній обробці), без будь-яких втрат матеріалу (брухту) і гарної обробки поверхні. Різьбовий/зубчастий накат використовується для виробництва гвинтів, болтів тощо в масових кількостях.
B) Прокатка форми/прокатка структурної форми/прокатка профілю
Профільна прокатка використовується для вирізання різних форм на металевій заготовці. Це не передбачає істотних змін товщини. Це особливий тип холодної прокатки, який підходить для виробництва формованих секцій, таких як канали неправильної форми та обрізки. Він використовується для прокатки будівельних форм, таких як двотаврові, L-промені та U-профілі, рейки для залізничних колій, а також круглі та квадратні прутки та прутки тощо. Застосування профільної прокатки:
- Будівельні матеріали
- Стельова панель
- Металеві меблі
- Побутова техніка
- Перегородковий брус
- Сталева труба
- Автомобільні деталі
- Покрівельні панелі
- Дверні та віконні рами та інші металеві вироби
C) Кільцева котка
Прокатка кільця — різновид гарячої прокатки, який збільшує діаметр кільця. У цьому процесі два ролики, тобто головний і натяжний, розташовані та обертаються в одному напрямку. Завдяки обертанню ролика кільце обертається, а потім ролики починають рухатися близько один до одного, при цьому товщина кільця зменшується, і, отже, це призводить до збільшення його діаметра. Для підтримки висоти кільця використовується пара крайових роликів, яка не допускає течії металу в напрямку висоти. Цей процес забезпечує якість матеріалу та високу точність. Загальні застосування кільцевої прокатки включають:
- Великі підшипники
- Турбіни
- Літаки
- Залізничні шини
- Шестерні
- Ракети
- Труби
- Посудини під тиском
D) Проколювання труби
Проколювання труб — це ще один процес прокатки, у якому ви можете виявити нерухому оправку в центрі труби та утворити порожнину через напругу розтягування в циліндричному стрижні під час зовнішнього навантаження стиску. У цьому процесі два валки обертаються в протилежному напрямку, що стискає трубу та подає її на оправку, що створює в ній порожнисту порожнину. Цей процес використовується для виготовлення безшовних порожнистих труб із товстою стінкою.
E) Поперечна прокатка / кування
Також називається поперечною прокаткою, яка використовується для виробництва столових ножів, листових пружин, конічних валів і ручних інструментів. У цьому процесі обидва ролики обертаються в одному напрямку, а нагрітий брусок розрізається на необхідну довжину та подається між валками поперечно. Зазвичай при поперечній прокатці використовують круглоклинові валки.
F) Косе кочення
Це процес, подібний до кування. Зазвичай використовується для виготовлення шарикопідшипників. У цьому процесі круглий дріт або пруток подається безпосередньо в спеціально розроблені валики, які безперервно формують сферичні кульки шляхом кочення. Використовується для масового виробництва сферичних куль невеликого розміру.
G) Рулонне згинання
При згинанні валків виріб циліндричної форми виготовляється з листового або сталевого металу. Валки змінюють форму під час прокатки через діючі на них сили, що прагне зігнути пружність валків під час прокатки. Якщо модуль пружності матеріалу рулону високий, то прогин рулону буде меншим. Порівняно з краями рулонна смуга, як правило, товщі в центрі. Ми можемо уникнути цієї проблеми, подрібнивши валки таким чином, щоб їх діаметр у центрі був трохи більшим, ніж на краях.
H) Плоский прокат
Це найосновніша форма прокатки, в якій вихідний і кінцевий матеріал мають прямокутний поперечний переріз. Матеріал подається між двома роликами, які обертаються в протилежних напрямках. Два ролики при плоскому прокатуванні називаються робочими валками. Зазор між двома валками менше товщини вихідного матеріалу, що викликає його деформацію. Матеріал, який проштовхується через тертя на межі між матеріалом і валками, навіть подовжується через зменшення товщини матеріалу. Однак тертя між валками обмежує ступінь деформації, можливий за один прохід. Рулони просто ковзають по матеріалу і не втягують його, якщо зміна товщини занадто велика.
I) Контрольоване кочення
Це вид термомеханічної обробки, який поєднує термічну обробку та контрольовану деформацію. Заготовка піднімається вище температури рекристалізації за допомогою тепла, яке виконує термічну обробку, щоб уникнути подальшої термічної обробки. Контроль природи, розміру та розподілу різних продуктів перетворення; отримання дрібнозернистої структури; контроль міцності; індукування дисперсійного твердіння є деякими з типів термічної обробки. Щоб цього досягти, весь процес необхідно ретельно контролювати та контролювати. Рівні деформації, умови охолодження, склад і структура вихідного матеріалу, температура на різних стадіях є загальними змінними в контрольованій прокатці. Кращі механічні властивості та економія енергії є перевагами контрольованої прокатки.
