你見過陶藝工匠給陶器塑型的樣子嗎?在快速轉動的拉坯機上,陶藝工匠在坯料這邊施加一點壓力,再輕輕拉動一下那邊,原本癱成一團的黏土就像有了生命,隨著匠人的手不斷變換著形狀。旋壓工藝跟陶藝有著異曲同工之處。只是加工的材料一個是泥坯,一個金屬。旋壓工業生產中,常用的金屬材料是鋁及鋁合金,因為這些比較好塑形。那碰上不好塑形的材料怎么辦呢?這時,熱旋壓就要上場了。
一、什么是熱旋壓?
熱旋壓,顧名思義就是指在旋壓加工過程加入了高溫的工序。在加熱旋壓的過程中,一切材料都是被嚴格要求的,只有強度高的熱軋鋼、鈦合金、高溫合金等能夠承受住這樣高溫且可以進行融化和重塑的材料才能使用熱旋壓。我們以強度高的熱軋鋼為例,一起來看看熱旋壓的過程。
二、強度高的熱軋鋼熱旋壓過程
首先,將強度高的熱軋鋼制作成盤狀、管狀或杯狀的坯料,并把它們固定在旋壓機的模具上。這和陶藝中搜集黏土的過程幾乎一模一樣。
在加熱旋壓過程中,坯料會隨機床主軸轉動。緊接著,代替陶藝工匠雙手的兩個旋輪加壓于坯料,它們推動坯料的選定部分,將其高溫融化并向主軸壓靠。這樣的高壓和高溫造成了強度高的熱軋鋼的流動效應,于是坯料也就如同黏土一樣,在旋輪的擠壓下聽話地沿軸拉伸,變成覆蓋在模具表面上對稱的、具有不同壁厚和復雜形狀的產品。在這一過程中,旋輪的運動是通過數控程序控制的,其精度可要比匠人的手強多了,因此也能夠得到精確控制下的高精度產品。
三、熱旋壓與汽車制造業
如今,熱旋壓加工技術已經與汽車制造業緊密關聯在了一起。節能減排已成為汽車行業的一個重要發展方向,實現這一目標的重要手段則是——減重。上海尚晞科技生產的臥式雙輪數控熱旋壓機專為需要加熱旋壓的金屬材料設計,可以加工12mm的鋁合金、4mm的鈦合金、8mm的鋼材等材料,為行業內零件輕量化生產提供了很好的設備解決方案
目前,加熱旋壓技術可用于汽車車輪和傳動系統的制造中。要想將發動機的動力傳遞到車輪上,汽車需要特別耐磨的旋轉部件,傳統的鍛造和鑄造可以提供這樣的零件,但是加熱旋壓工藝所提供的組件比傳統工藝重量減輕高達50%??梢杂行p少汽車的油耗,進而減少二氧化碳的排放。