见过陶艺工匠给陶器塑型的样子吗在快速转动的拉坯机上,陶艺工匠在坯料这边施加一点压力,再轻轻拉动一下那边,原本瘫成一团的黏土就像有了生命,随着匠人的手不断变换着形状。旋压工艺跟陶艺有着异曲同工之处。只是加工的材料一个是泥坯,一个金属。旋压工业生产中,常用的金属材料是铝及铝合金,因为这些比较好塑形。那碰上不好塑形的材料怎么办呢这时,热旋压就要上场了。
热旋压,顾名思义就是指在旋压加工过程加入了高温的工序。在加热旋压的过程中,一切材料都是被严格要求的,只有高强度热轧钢、钛合金、高温合金等能够承受住这样高温且可以进行融化和重塑的材料才能使用热旋压。我们以高强度热轧钢为例,一起来看看热旋压的过程。
首先,将高强度热轧钢制作成盘状、管状或杯状的坯料,并把它们固定在旋压机的模具上。这和陶艺中搜集黏土的过程几乎一模一样。
在加热旋压过程中,坯料会随机床主轴转动。紧接着,代替陶艺工匠双手的两个旋轮加压于坯料,它们推动坯料的选定部分,将其高温融化并向主轴压靠。这样的高压和高温造成了高强度热轧钢的流动效应,于是坯料也就如同黏土一样,在旋轮的挤压下听话地沿轴拉伸,并最终变成覆盖在模具表面上对称的、具有不同壁厚和复杂形状的产品。在这一过程中,旋轮的运动是通过数控程序控制的,其精准度可要比匠人的手强多了,因此也能够得到精确控制下的高精度产品。
如今,热旋压加工技术已经与汽车制造业紧密关联在了一起。节能减排已成为汽车行业的一个重要发展方向,实现这一目标的重要手段则是——减重。上海尚晞科技生产的卧式双轮数控热旋压机专为需要加热旋压的金属材料设计,可以加工12mm的铝合金、4mm的钛合金、8mm的钢材等材料,为行业内零件轻量化生产提供了很好的设备解决方案。
目前,加热旋压技术可用于汽车车轮和传动系统的制造中。要想将发动机的动力传递到车轮上,汽车需要特别耐磨的旋转部件,传统的锻造和铸造可以提供这样的零件,但是加热旋压工艺所提供的组件比传统工艺重量减轻高达50%。可以有效减少汽车的油耗,进而减少二氧化碳的排放。