فورج گرم و فروج سرد
فورجینگ (فورج گرم – فورج سرد) یک فرایند جهت شکل دهی فلزاتی میباشد که برای بسیاری از فلزات و به خصوص برای فولادها کاربرد زیادی داردو این روش تولید در میان بسیاری روشهای دیگر بدلیل صرفه جویی در مواد اولیه و بهبود خواص مکانیکی قطعات جایگاه خاصی دارد. فورج کردن به روشهای مختلفی از قبیل آهنگری (چکش کاری)، پرس ضربهای، پرس هیدرولیک، فورج – نورد، فورج سر به سر و Upset کردن و غیره انجام میشود. (فورج گرم – فورج سرد)
دسته بندی فرایند فورج در یک تقسیم بندی به دو صورت قالب باز و قالب بسته مطرح میشود. فرایند قالب باز عموماً برای شکل دادن قطعات با تلورانس ابعادی بالاتر (بازتر) انجام میشود که از جمله فورج میلگرد به منظور کاهش قطر یا تغییر شکل آن به مقطع مربعی یا شش ضلعی و غیره میتوان اشاره نمود. فرایند قالب بسته عموماً برای تولید قطعات با شکل و ابعاد از پیش طراحی شده با تلورانس ابعادی دقیقتر مانند تولید گل پیچ و مهره از میلگرد اشاره نمود.
فورج گرم – فورج سرد
در یک دسته بندی دیگر، فورج در دمای پایین و دمای بالا تقسیم بندی میشود که اصطلاحاً به آن فورج سرد (Cold Forging) و فورج گرم (Hot Forging) گفته میشود [1]. برخی از مزایا و معایب فرایندهای مورد اشاره برای تولید پیچ و مهره به قرار ذیل میباشد:
بعضی مزایای فورج سرد:
- دقت ابعادی بسیار بالا
- عدم اکسیداسیون سطحی فلز
- مصرف کمتر انرژی در تناژ تولید بسیار بالا و صرفه اقتصادی بالاتر
- توانایی تولید قطعات از سایز بسیار کوچک (در حد پیچ و مهره و واشر ساعت و موبایل) تا سایزهای متوسط (M36 تا M39) در چندین مرحله با سرعت و دقت بسیار بالا
- توانایی تولید قطعات پیچیدهتر توسط یک دستگاه
- نیاز به تعداد نیروی اوپراتوری کمتر در صورت تنظیم دقیق دستگاهها
بعضی معایب روش فورج سرد:
- هزینه بسیار بالای تولید قالبها
- نیاز به اوپراتور ماهر جهت کار با دستگاه
- عدم توانایی تولید سایزهای بزرگ (بالاتر از 39 میلیمتر)
- عدم صرفه اقتصادی تولید قطعات با تعداد کم و محدود
- عدم امکان تولید قطعات با طول بلند و قطر نازک
- نیاز به مواد اولیه بصورت کلاف جهت خوراک دادن به دستگاه
- هزینه بسیار بالای خرید، نصب و تعمیر و نگهداری دستگاهها
- نیاز به فضای بزرگتر برای تولید
بعضی مزایای فورج گرم
بسیاری از معایب فورج سرد جزء مزایای روش فورج گرم میباشد به این ترتیب که این روش :
- تولید قطعات با سایزهای متوسط تا بسیار بزرگ مقرون به صرفه خواهد بود.
- تولید قطعات در تعداد کمتری از مراحل و قالبهای فورج قابل انجام است (برای پیچ و مهرهها اغلب در یک مرحله)
- سهولت شکلدهی فلزات مستحکم با افزایش دما و نرم شدن فلز
- عدم محدودیت در تعداد، اندازه (طول) و سایز قطعات
- امکان ایجاد تغییر فرم فلزات و فولادهای آلیاژی
- هزینه کمتر قالبسازی
فورج گرم
بعضی معایب روش فورج گرم
- نیاز به تجهیزات جهت گرمایش بصورت کنترل شده در محدوده کارگرم و کنترل دقیق فرایند گرمایش.
- اکسیداسیون سطحی فلز و نیاز به عملیات شات بلاست یا اسید شویی
- کنترل فرایند تولید و قالبها جهت عدم خارج شده از همراستایی
- سرعت، تناژ تولید و دقت ابعادی پایینتر از فورج سرد
- ایجاد ریزساختار ناهمگن در قسمت فورج شده در مورد فلزاتی که عملیات حرارتی بعد از فورج انجام نشود.
