A formação de metais é uma tecnologia chave para a fabricação de peças ou produtos, alterando a forma, tamanho e propriedades dos metais por meios físicos ou químicos.É amplamente usado em indústrias como automotiva, aeroespacial, eletrônica e construção. Este artigo irá sistematicamente classificar os principais processos, características técnicas e princípios de seleção da formação de metais, fornecendo um guia de referência para a indústria.

Ferramentas de formação de metal

I. A. Classificação dos principais processos de formação de metais

1. Stamping Forming (em inglês)

O estampamento usa matrizes e prensas para realizar blanking, dobragem ou alongamento em chapas metálicas, e é adequado para produzir peças de parede fina. Suas vantagens estão em alta eficiência e baixo custo, e é comumente usado em cenários de produção em massa, como painéis de carroceria automotiva e carcasas de produtos eletrônicos.

 

2. Forjação Forming

Forjamento provoca deformação plástica de bilhetes de metal através de martelagem ou pressão e é dividido em forjamento aberto e forjamento de matriz fechada. O forjamento de matriz aberta é adequado para peças grandes e simples (como flanges de energia eólica), enquanto que o forjamento de matriz fechada pode fabricar peças pequenas complexas (como engrenagens). As peças forjadas têm alta resistência e resistência ao impacto, tornando o forjamento o processo preferido para componentes de alta carga, como virabrequimes e hastes de conexão do motor.

 

3. Castão Forming

A fundição envolve derramar metal fundido em um molde e formar uma peça após a solidificação, que pode produzir peças com estruturas de cavidade interna complexas (como blocos de motor). A fundição de areia tem baixo custo e é adequada para a produção de uma peça; a fundição de precisão (como fundição por matriz) tem alta precisão e é usada para peças de precisão, como carcasas de produtos 3C. No entanto, as fundições são propensas a defeitos como poros e porosidade de encolhimento e exigem processamento subsequente.

 

4. Metalurgia do pó

A metalurgia em pó envolve a pressão e sinterização de pós metálicos em forma, com uma taxa de utilização de material de até 97%.É adequado para peças estruturais complexas, como rolamentos e engrenagens impregnados de óleo. Este processo não requer corte e pode alcançar diretamente a forma de rede, com amplas perspectivas de aplicação em campos emergentes, como robôs humanoides.

 

5. Rolling Forming (em inglês)

O laminado envolve o rolamento de bilhetes de metal através de rolos e é dividido em laminado a quente (para produção de chapas de aço) e laminado a frio (para fabricação de folha de alumínio). O laminado a quente tem alta eficiência, mas baixa precisão, enquanto o laminado a frio pode melhorar o acabamento da superfície e a precisão dimensional e é a tecnologia principal para o processamento de chapa metálica.

 

6. Soldagem Forming

A soldagem conecta componentes metálicos por meio de soldagem por fusão (como soldagem a arco e soldagem a laser) ou soldagem por pressão (como soldagem por resistência) e é amplamente usada na fabricação de tubulações e estruturas de aço. A nova tecnologia de soldagem por fricção pode evitar a fusão de materiais e é adequada para unir ligas de alto ponto de fusão, como ligas de alumínio.

 

7. Impressão 3D (fabricação aditiva)

A impressão 3D fabrica peças por empilhamento camada por camada de pós metálicos ou fios, quebrando as limitações geométricas dos processos tradicionais.É adequado para protótipos de componentes aeroespaciais complexos e produção de implantes médicos personalizados. A tecnologia atual está se desenvolvendo para aplicações em larga escala e multi-material.

 

II. Fatores essenciais para a seleção de processos

1. Características dos materiais: As ligas de baixo ponto de fusão, como as ligas de alumínio, são adequadas para fundição, enquanto os aços de alta resistência são processados de preferência por forjamento.

2. Parte de complexidade: Peças com cavidades internas complexas são de preferência produzidas por fundição ou impressão 3D, enquanto peças de estrutura simples podem ser formadas por estampagem.

3. Produção Batch: Depois de amortizar o custo do molde, a forja de estampagem / matriz fechada é adequada para produção em larga escala, enquanto a fundição de areia é adequada para produção em pequenos lotes.

4. Eficácia de custo: a metalurgia em pó pode reduzir o desperdício de materiais e o usinagem pode melhorar a taxa de qualificação de peças de precisão.

 

III. o Estado. Tendências de desenvolvimento tecnológico

A formação de metais está evoluindo em direção à composição e à inteligentização. A colaboração multi-processo (como fundição - forjamento de composição), simulação digital (para otimizar o design da matriz) e linhas de produção flexíveis (com sistemas de mudança rápida da matriz) tornaram-se o foco do desenvolvimento. A nova geração de tecnologia de conformação de superplástico pode alcançar controle de precisão de nível de micrão e tem um potencial significativo no campo da fabricação de componentes eletrônicos de precisão.

De inovação de processo básico a atualizações de fabricação inteligentes, a tecnologia de formação de metais impulsiona continuamente a transformação da indústria de fabricação. As empresas precisam combinar a inovação de materiais com a otimização de processos para encontrar o melhor equilíbrio entre qualidade, eficiência e sustentabilidade para atender às exigências em constante evolução do campo de fabricação de alta qualidade.