KYP0040 MATERJALITEADUSE ÜLDALUSED - tud.ttu.ee

7.5 Metallide ja sulamite mehaaniline töötlemine
Mingi materjali, sh metalli kasutamise mingi detaili valmistamiseks määrab selle materjali
töötlemise kergus detailiks ja materjali hind.
Metallide töötlemise meetodid on esitatud joonisel 7-5.
7.5.1 Vormimine
Vormimise meetodid on sellised, kus metalli kuju muudetakse plastilise deformatsiooni käigus.
Selleks tuleb rakendada jõudu, millele vastav pinge ületab voolamispiiri. Kui deformeerimine
viiakse läbi temperatuuril, kus toimub metalli rekristalliseerumine (pärast deformatsiooni),
nimetatakse seda kuumtöötlemiseks. Vastasel juhul on tegemist külmtöötlemisega.
Kuumtöötlemisel on võimalik tunduvalt suurem deformatsioon ja selleks kuluv energia on väiksem.
Teiselt poolt kulub aga energiat kuumutamiseks ja piirab ka see, et suurem osa metalle oksüdeerub
õhu käes kõrgematel temperatuuridel, mistõttu saadavate detailide pind ei ole hea.
Külmtöötlemisel tuleb rakendada suuremat jõudu ja selleks kulub rohkem energiat. Eeliseks on aga,
et detailid on täpsemate mõõtmetega, paremate pinnaomadustega ja ka mehaaniliselt tugevamad.
Deformatsiooni aste ei saa olla liiga suur ja deformeerida tuleb tavaliselt mitmes astmes.
Vormimise meetodid on stantsimine (ka sepistamine), valtsimine, survetöötlemine (ekstrusioon) ja
tõmbamine (joon 7-6).
Stantsimisel saadakse kõige paremate mehaaniliste omadustega detailid. Jaguneb ruumiliseks ja
plaatide (lehtede) stantsimiseks. Ruumilisel stantsimisel deformeeritakse kogu metallist toorikut.
Teraslehtede stantsimise teel valmistatakse näiteks autokerede detaile.
Sepistamisel deformeeritakse kuuma toorikut löökidega alasi ja haamri vahel.
Kõige enamkasutatavam on valtsimine. Valtsid pöörlevad, materjali lükatakse ja tõmmatakse.
Toimub paksuse vähendamine valtside vahel (plekk), aga ka mitmesuguse profiili andmine (I – talad,
raudteerelsid, nurkrauad jne). Valtsimine toimub mitmes astmes.
Survemeetodeid kasutatakse tavaliselt kuumtöötlemisel, kuna külmalt ei ole materjalid küllalt
plastilised ja tuleks rakendada ülisuurt jõudu. Nimetatakse ekstrusiooniks. Seda meetodit
kasutatakse peamiselt Al ja Cu ning nende sulamite töötlemiseks. Valmistatakse näiteks vardaid ja
torusid. Ekstrusiooni kasutatakse rohkem plastide töötlemisel.
Tõmbamine toimub tavaliselt läbi ava, nii valmistatakse traati. Terastraadi tõmbamisel tuleb
kasutada ava valmistamiseks suure kõvadusega materjale, näit karbiide. Libisemise soodustamiseks
kasutatakse määrdeaineid ja vahel on vajalik ka mõõdukas soojendamine. Valmistatakse ka
kalibreeritud vardaid ja õhukeseseinalisi torusid.
7.5.2 Valamine (valu)
Valumeetodil valatakse sulametall vormi, kus ta omandab vormi kuju. Valuks sobivad metallid ja
sulamid, millel on vedelas olekus hea voolavus (väike viskoossus). Kasutatakse, kui:
- detail on nii suur või keerulise kujuga, et vormida ei saa;
- sulami deformeeritavus nii külmalt kui kuumalt on liiga väike;
- valu on odavam kui vormimine.
33