Turnare VS Forjare

Există o varietate de procese de fabricație pentru a produce apiesa metalica personalizata. Fiecare are propriul său set de avantaje și dezavantaje. Unii dintre factorii importanți care afectează selecția unui proces includ următorii:
- Cantitatea de material necesar
- Proiectarea piesei metalice
- Toleranțe necesare
- Specificații metalice
- Este necesară finisarea suprafeței
- Costurile de scule
- Economie de prelucrare versus costurile de proces
- Cerințe de livrare

Casting
Procesul de turnare constă în turnarea sau injectarea metalului topit într-o matriță care conține o cavitate cu forma dorită aturnări. Procesele de turnare a metalelor pot fi clasificate fie după tipul de matriță, fie după presiunea utilizată pentru umplerea matriței cu metal lichid. Dacă după tipul de matriță, procesul de turnare ar putea fi clasificat în turnare cu nisip, turnare cu investiții și turnare sub presiune a metalului; în timp ce dacă prin presiunea folosită pentru a umple matrița, procesul de turnare ar putea fi împărțit în turnare gravitațională, turnare la presiune joasă și turnare la presiune înaltă.

Fundamentele turnării
Turnarea este un proces de solidificare. Prin urmare, microstructura poate fi reglată fin, cum ar fi structura granulelor, transformările de fază și precipitarea. Cu toate acestea, defecte precum porozitatea de contracție, fisurile și segregarea sunt, de asemenea, strâns legate de solidificare. Aceste defecte pot duce la proprietăți mecanice mai scăzute. Un tratament termic ulterior este adesea necesar pentru a reduce tensiunile reziduale și pentru a optimiza proprietățile mecanice.

Avantajele turnării:
- Produsele mari și complexe de turnare a metalelor sunt ușoare.
- Rată de producție ridicată, în special prin linia de turnare automată.
- Flexibilitatea designului este disponibilă și mai potrivită.
- Diverse metale disponibile: fontă gri, fontă ductilă, oțel carbon, oțel aliat,oţel inoxidabil, aliaj de aluminiu, alamă, bronz și aliaj de zinc.

Dezavantajele turnării:
- Defecte în interiorul pieselor turnate
- porozitate de contracție
- Proiectorii metalice
- Crăpături, ruptură fierbinte, închidere la rece
- Tururi, oxizi
- Rune greșite, volum insuficient
- Incluziuni
- Necesită control și inspecții stricte ale procesului (poate apărea porozitate)
Forjare
Forjarea este un proces de fabricație în care metalul este modelat prin deformare plastică sub presiune mare în piese de înaltă rezistență. În funcție de utilizarea matriței de forjare, procesul de forjare este împărțit în forjare cu matriță deschisă și forjare cu matriță închisă. Dar dacă după temperatura metalului forjat și aliajului înainte de forjare, procesul de forjare ar putea fi împărțit în forjare la rece, forjare caldă și forjare la cald.

Fundamentele forjarii
Forjarea sau formarea la rece sunt procese de formare a metalelor. Nu este implicată nicio topire și o solidificare ulterioară. Deformarea plastică produce o creștere a numărului de dislocații rezultând o stare mai mare de solicitare internă. Într-adevăr, întărirea prin deformare este atribuită interacțiunii dislocațiilor cu alte dislocări și alte bariere (cum ar fi limitele de cereale). Simultan, forma cristalelor primare (dendrite) se modifică după prelucrarea plastică a metalului.

Avantajele forjarii:
- Proprietăți mecanice bune (rezistență la curgere, ductilitate, tenacitate)
- Fiabilitate (utilizat pentru piesele critice)
- Fara tratament cu metal lichid

Dezavantajele forjarii:
- Mor neumplut
- Eșecul morții
- Forma limitată atunci când sunt necesare tăieturi sau secțiuni cu miez
- Costul total, de obicei, mai mare decât turnarea
- Deseori sunt necesari mai mulți pași

Putem distinge lucrul la cald de lucrul la rece. Prelucrarea la cald se realizează peste temperatura de recristalizare; sub ea se execută prelucrarea la rece. La lucru la cald, întărirea prin deformare și structura deformată a granulelor sunt eliminate foarte rapid prin formarea de noi boabe fără deformare ca rezultat al recristalizării. Difuzia rapidă la temperaturi de lucru calde ajută la omogenizarea preformei. Porozitatea inițială poate fi, de asemenea, redusă semnificativ, eventual vindecată complet. Fenomenele metalurgice precum întărirea prin deformare și recristalizarea sunt importante deoarece aceste modificări ale structurii au ca rezultat o creștere a ductilității și tenacității față de starea turnată.

Un lucru important de reținut este că calitatea materialelor și tratarea termică pot fi un factor mai important decât diferența dintre turnare și forjare în unele cazuri.