Saldatura per forgiatura: descrizione, tecnologia di lavoro e strumenti necessari

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-02 13:57

La saldatura per forgiatura è forse il metodo più antico per legare i metalli. Il fabbro è stato l'unico metodo di lavorazione dell'acciaio per diversi millenni, fino a quando nel 19° secolo gli specialisti hanno imparato la produzione di fonderia. E nel 20 ° secolo si è sviluppato il progresso tecnologico, a seguito del quale sono diventati disponibili per l'umanità altri metodi progressivi di legatura dei metalli. Per questo motivo, la forgiatura ha perso la sua rilevanza. Oggi, questo mestiere esiste solo formalmente, su richiesta di alcuni specialisti dell'artigianato.

Linee guida

La saldatura per forgiatura è un processo di fabbricazione che crea legami inseparabili tra i componenti metallici mediante pressatura ad alta temperatura e impatto. In altre parole, i frammenti di metallo vengono riscaldati in uno speciale forno allo stato fluido e, utilizzando strumenti a percussione, accesibase metallica effettuano la loro connessione. L'intero processo consiste nei seguenti passaggi:

• preparazione preliminare delle superfici da unire;
• riscaldamento termico alla temperatura impostata;
• connessione con strumenti a percussione;
• forgiatura finale, che consente di impostare la forma desiderata.

La condizione più importante in questo caso è il riscaldamento del metallo con temperature elevate. Portare il metallo alla temperatura richiesta è controllato cambiando il colore della superficie calda. Così, raggiungendo una temperatura di 1300 gradi, il ferro diventa giallo brillante. Quando il calore viene aumentato a 1400 gradi, inizia a diventare bianco brillante. Quando viene raggiunta la condizione di temperatura richiesta, il collegamento deve essere effettuato immediatamente. In caso contrario, la qualità del prodotto potrebbe risentirne a causa della combustione eccessiva del materiale, che è accompagnata dalla formazione di uno strato eccessivo di incrostazioni.

Caratteristiche

Gliabilità ai composti, a causa della diffusione termica, utilizzando l' alta pressione, quando si porta il materiale allo stato di plastica morbida, di norma, per diversi tipi di metalli e componenti presenta differenze significative. Pertanto, gli acciai a basso tenore di carbonio con una percentuale di carbonio non superiore allo 0,6% sono considerati malleabili alle giunzioni. All'aumentare della percentuale, la capacità complessiva di combinare si indebolisce.

Gli acciai legati sono difficili da forgiare, così come i metalli non ferrosi, compresi quellileghe. Inoltre, tutte le varietà di ghisa sono completamente impossibili da collegare in questo modo. L'ostacolo principale al processo di giunzione nel processo di diffusione termica è la formazione di uno strato di scaglie sulla superficie riscaldata. Questo strato è formato da ossidi refrattari chiamati FeO e Fe₃O_{4, che hanno una debole capacità di fondersi se esposti a una temperatura sufficiente per indebolire la superficie principale del metallo.}

Per ridurre l'influenza degli ossidi che creano interferenza, la superficie da trattare viene rivestita con flussi speciali per la saldatura a forgiatura. Sono acidi. Molto spesso, per questo scopo viene utilizzato sale da cucina o acido borico. Può anche essere adatto un trapano calcinato per la saldatura a fucina. In altri casi, l'uso del flusso è sostituito da alcuni materiali improvvisati. Questo, ad esempio, può essere rottame di vetro, così come sabbia fine dalla riva del fiume, che può sostituire la saldatura del fabbro con il marrone.

Questa saldatura è considerata uno dei processi più complessi dal punto di vista tecnologico, poiché richiede molte conoscenze e abilità pratiche da parte di uno specialista. Ad esempio, dovrebbe essere chiaro che la capacità di unire il metallo appare solo quando viene raggiunta una certa temperatura. In caso di riscaldamento insufficiente della superficie, si verificherà un difetto chiamato mancanza di penetrazione. E se il metallo si surriscalda, si forma una bruciatura, che non porterà il prodotto a una forma di alta qualità.

Modi

Esistono diversi metodi di connessione semplici che non richiedono molto tempoazioni preparatorie durante la saldatura a fucina. Vengono utilizzati i seguenti nomi di tecnica:

• sovrapposizione;
• butt;
• di circonferenza.

Condizioni

Per eseguire azioni utilizzando queste tecniche, dovresti seguire solo una regola obbligatoria: le estremità dei pezzi devono avere una forma convessa e anche ispessimenti alle estremità. Questa condizione deve essere osservata perché nel processo di connessione con il metodo di saldatura per forgiatura, durante il riscaldamento del pezzo, si forma un film di scorie sulla superficie del metallo. E se la superficie presenta rigonfiamenti, le particelle di scoria possono essere estratte. Gli ispessimenti formati alle estremità degli sbozzati destinati alla forgiatura servono come riserva tecnologica nel processo di acquisizione della forma richiesta.

Altre tecnologie

Ci sono anche tecnologie di saldatura a forgiatura più complesse che consentono di creare prodotti che svolgono il ruolo di componenti in meccanismi complessi o rappresentano elementi decorativi in varie composizioni di design:

1. Uno di questi metodi è la collaudata saldatura divisa. Questa tecnica è stata utilizzata in passato, unendo strisce di acciaio nel processo di fabbricazione degli pneumatici di metallo necessari ai carri del villaggio.
2. Il metodo successivo è la saldatura con pedine. Questa tecnica è efficace quando si collegano i componenti complessivi.

Per la saldatura divisa, i bordi lavorati delle strisce passanoaddestramento speciale. Vengono prima tirati e poi tagliati in modo tale che prima della saldatura diventi possibile collegare per sovrapposizione. Solo dopo il frammento viene riscaldato alla temperatura richiesta e saldato mediante forgiatura. Il secondo metodo di saldatura per forgiatura dell'acciaio prevede l'uso di un elemento aggiuntivo. Questi elementi sono chiamati pedine.

Ambito di applicazione

La saldatura per forgiatura oggi non è più il metodo principale per unire i metalli. Viene utilizzato principalmente per la produzione di componenti metallici complessi in modelli intricati di maestri di forgiatura artistica. La saldatura artistica di frammenti di metallo consente di creare le forme più incredibili che decorano varie facciate.

Inoltre, questo metodo di saldatura viene talvolta utilizzato per la fabbricazione di alcuni utensili manuali necessari nella vita di tutti i giorni. E ha perso il suo significato industriale a causa della bassa produttività sullo sfondo di altri metodi di connessione.

Cons

Gli svantaggi di questa tecnologia includono:

• basso tasso di riscaldamento;
• resistenza insufficiente dei giunti risultanti;
• eterogeneità significativa nel passaggio dei processi sconvolgenti;
• requisiti di qualificazione elevati da parte degli artisti.

Solo pochi settori continuano a utilizzare la saldatura per forgiatura. Attualmente, utilizzando questa tecnologia, continuano a produrre tubi dell'acqua in metallo, il cui diametro non supera i 100 mm. Creare condizioniper eseguire questa procedura, il nastro viene riscaldato in appositi forni, quindi laminato linearmente attraverso i rulli. Quindi viene trascinato attraverso i mandrini ad alta velocità. In questo modo, la saldatura generale del tubo dell'acqua avviene sotto l'influenza dell' alta pressione.

Anche su scala industriale, la saldatura per forgiatura è ancora utilizzata nella produzione di complesse lamiere bimetalliche. Solitamente, per questo, viene utilizzata una laminazione congiunta di billette calde tramite appositi rulli, oppure viene utilizzato un metodo di pressatura, mediante forni termici, in condizioni di vuoto. La saldatura per forgiatura permette di conferire ai prodotti una struttura multistrato, che in alcuni casi è di grande importanza.

Attrezzature e forniture

Non ci vuole molto per allestire una piccola fucina per la produzione artigianale di alcuni oggetti o elementi di forgiatura artistica.

Con determinate attrezzature e pochi strumenti, puoi facilmente impostare la tua produzione di saldatura per forgiatura di metalli:

1. Prima di tutto, hai bisogno di una tromba fissa e una portatile. Questo è un dispositivo speciale necessario per riscaldare le superfici da saldare. Un normale autogeneratore a benzina potrebbe benissimo diventare una fucina portatile.
2. Successivamente hai bisogno di un gruppo di incudini. È importante che sia grande e piccolo. Inoltre, non basta avere solo un'incudine a due corna. Dovrebbe essere presente anche un corno.
3. Set di pinze da fabbro,composto da quante più dimensioni possibili.
4. Un set di martelli da fabbro che ti permetterà di eseguire il processo di forgiatura di base.
5. Due contenitori progettati per raffreddare i materiali. Uno di questi deve essere riempito d'acqua e l' altro di olio.

Importante

È imperativo dotare la fucina di tutte le attrezzature di sicurezza necessarie. Inoltre, il kit dovrebbe avere dispositivi di protezione individuale: occhiali di vetro, un grembiule protettivo in pelle, guanti di tela spessa.