Stresul în forjarea din aluminiu

Piesele forjate din aluminiu vor genera o varietate de solicitări în timpul procesului de forjare, inclusiv stresul termic, stresul de schimbare de fază și stresul de contracție. Aceste tensiuni vor avea un efect negativ asupra proprietăților mecanice și acurateței prelucrării pieselor forjate din aluminiu.

‌ Stresul termic ‌: Stresul termic este cauzat de ratele diferite de răcire ale diferitelor părți ale turnării. În timpul procesului de forjare a aliajelor de aluminiu, diferite părți ale turnării se răcesc la viteze diferite, rezultând tensiuni de compresiune în pereții subțiri și tensiuni de tracțiune în pereții groși, rezultând tensiuni reziduale în turnare.

Tensiunea de schimbare de fază ‌: Tensiunea de schimbare de fază este modificarea de volum cauzată de schimbarea de fază a aliajului de aluminiu în timpul procesului de răcire. Datorită grosimii neuniforme a peretelui pieselor turnate din aluminiu, diferitele piese suferă o schimbare de fază în momente diferite, ceea ce duce la modificări ale dimensiunii volumului, generând astfel stresul de schimbare de fază.

‌ Tensiunea de contracție ‌: Tensiunea de contracție este tensiunea de tracțiune cauzată de obstrucția matriței și a miezului atunci când turnarea de aluminiu este micșorat. Această solicitare este temporară și se va disipa de la sine atunci când turnarea de aluminiu este despachetată, dar dacă timpul de despachetare este inadecvat, poate provoca fisuri termice.

Metode de eliminare a stresului
Pentru a elimina aceste tensiuni, pot fi adoptate următoarele metode:

‌Metoda de eliminare a îmbătrânirii‌: Prin efectuarea tratamentului de îmbătrânire la o temperatură mai scăzută, stresul rezidual din tabla de aliaj de aluminiu după călire poate fi relaxat și eliberat‌.
‌Metoda de întindere mecanică‌: Prin aplicarea unei deformări plastice la întindere permanentă, tensiunea de tracțiune și efortul rezidual de călire inițial sunt suprapuse și are loc deformarea plastică, eliminând astfel efortul rezidual‌.
‌Metoda de presare la rece a matriței‌: Prin efectuarea unei modelări limitate la rece într-o matriță specială de finisare, tensiunea reziduală în piesele forjate din aliaj de aluminiu de formă complexă‌.
‌Tratament termic‌: Prin schimbarea structurii cristaline a piesei de aluminiu prin încălzire și răcire, modificându-i astfel proprietățile fizice și eliminând stresul intern‌.
‌Prelucrare la rece‌: Schimbarea formei și structurii piesei de aluminiu prin forță mecanică, eliminând astfel stresul intern‌.