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熱鍛造
熱鍛是什麼?
是透過將金屬材料加熱至高溫軟化之後放進精密的模具中,透過鍛打的壓力使材料成形。因為此製程的成形方式是經過壓力鍛打同時改變了金屬內部的組織,所以讓材料提升了密度、強度、以及機械性質,被廣泛應用在汽車產業如車輛底盤零件、車輛傳動零件、軸心、以及一些高壓閥件等等。此製程在政秀長期合作的車輛產業客戶裡使用廣泛且普遍。
熱鍛與冷鍛的差異
熱鍛:將金屬加熱至再結晶溫度以上,通常是金屬熔點的 60% 以上。在高溫下,金屬的硬度降低,延展性大幅增加,使其更容易在壓力下流動並填充複雜的模具形狀。
冷鍛:在室溫或接近室溫下進行加工,金屬會發生應變硬化,導致零件強度和表面硬度提升,但成形性較差,更適合簡單形狀的零件。
熱鍛的基本流程
- 加熱(Heating):將金屬原料(如鋼棒、鋁錠)加熱至鍛造溫度,例如鋼鐵通常在 1000°C~1250°C。
- 鍛造(Forging):將加熱後的金屬放入模具中,利用鍛壓設備施加壓力,使金屬充滿模具腔體並成型。
- 切邊(Trimming):去除鍛造過程中形成的多餘「飛邊(Flash)」。
- 熱處理(Heat Treatment):透過正火、淬火、回火等方式消除應力、改善晶體結構並提升性能。
- 後續加工(Post-processing):包括表面處理(如噴砂、電鍍)或精密加工(如 CNC 加工)以達到最終要求。
熱鍛的關鍵優勢
- 提升金屬強度:晶粒沿變形方向排列,形成緻密纖維組織,有效消除缺陷並提升疲勞強度與韌性。
- 優異的成形性:高溫下流動性佳,可輕鬆填充複雜模具形狀。
- 節省材料與成本:接近最終形狀的鍛件可減少切削加工餘量,降低浪費與加工成本。
熱鍛的應用範圍
- 汽車產業:曲軸、連桿、齒輪、傳動軸、輪轂、轉向節。
- 航空航太:渦輪盤、起落架、結構支架。
- 能源產業:閥門、法蘭、管件。
- 重型機械:農機具零件、工程機械結構件。