การตีเหล็กคืออะไร?
การตีขึ้นรูปโลหะ (Forging) หมายถึงกระบวนการขึ้นรูปโลหะ (หรือวัสดุอื่นๆ) โดยการเผาให้ร้อนจัด แล้วจึงใช้ค้อนหรือเครื่องอัดขึ้นรูปให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการตีขึ้นรูปนี้ใช้เพื่อสร้างวัตถุที่แข็งแรงทนทาน เช่น เครื่องมือ อาวุธ และชิ้นส่วนเครื่องจักร โลหะจะถูกให้ความร้อนจนอ่อนตัวและขึ้นรูปได้ง่าย จากนั้นจึงนำไปวางบนทั่งและขึ้นรูปด้วยค้อนหรือแท่นกด
ประเภทของการตีขึ้นรูป
การตีขึ้นรูปโลหะ (Forging) คือกระบวนการขึ้นรูปโลหะ โดยการให้ความร้อนวัสดุโลหะจนเกิดเป็นพลาสติก แล้วใช้แรงกดเพื่อเปลี่ยนรูปให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ การตีขึ้นรูปโลหะสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภทตามวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้
- ตามสภาพของโลหะในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป สามารถแบ่งการตีขึ้นรูปออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:
การตีขึ้นรูปเย็น: การตีขึ้นรูปเย็นเป็นเทคนิคการแปรรูปโลหะเพื่อแปรรูปแท่งโลหะและบีบให้อยู่ในแม่พิมพ์เปิด วิธีการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องหรือต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของโลหะ เพื่อขึ้นรูปโลหะให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ
การตีขึ้นรูปร้อน: การให้ความร้อนโลหะจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดเพื่อทำให้โลหะมีความเหนียวมากขึ้น จากนั้นจึงทำการตี การอัดรีด และกระบวนการอื่นๆ
การตีขึ้นรูปด้วยความร้อน: ระหว่างการตีขึ้นรูปด้วยความเย็นและการตีขึ้นรูปด้วยความร้อน วัสดุโลหะจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าเพื่อให้ง่ายต่อการทำให้เป็นพลาสติก จากนั้นจึงทำการตีขึ้นรูป อัดขึ้นรูป และดำเนินกระบวนการอื่นๆ
- การตีเหล็กสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ตามกระบวนการตีเหล็กดังต่อไปนี้:
การตีขึ้นรูปอิสระ: หรือที่เรียกว่าการตีขึ้นรูปด้วยค้อนอิสระ เป็นวิธีการตีและอัดโลหะผ่านการตกอิสระของหัวค้อนบนเครื่องตีขึ้นรูป
การตีขึ้นรูปโลหะ: วิธีการขึ้นรูปโลหะโดยการกดลงในแม่พิมพ์โดยใช้แม่พิมพ์โลหะเฉพาะ
การตีขึ้นรูปอย่างแม่นยำ: วิธีการตีขึ้นรูปเพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและข้อกำหนดด้านคุณภาพสูง
การขึ้นรูปพลาสติก: รวมไปถึงการรีด การยืด การปั๊ม การดึงลึก และวิธีการขึ้นรูปอื่นๆ นอกจากนี้ยังถือเป็นวิธีการตีขึ้นรูปอีกด้วย
- ตามวัสดุตีขึ้นรูปที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งการตีขึ้นรูปออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:
การตีทองเหลือง: หมายถึงกระบวนการตีทองเหลืองและโลหะผสมต่างๆ
การตีโลหะผสมอลูมิเนียม: หมายถึงกระบวนการตีโลหะผสมอลูมิเนียมและโลหะผสมต่างๆ
การตีโลหะผสมไททาเนียม: หมายถึงกระบวนการตีโลหะผสมไททาเนียมและโลหะผสมต่างๆ
การตีขึ้นรูปสแตนเลส: หมายถึงกระบวนการตีขึ้นรูปสแตนเลสและโลหะผสมต่างๆ
- การตีเหล็กสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ตามรูปร่างการตีเหล็กที่แตกต่างกัน ดังนี้
การตีแบบแบน: การกดวัสดุโลหะให้เป็นรูปร่างแบนตามความหนาและความกว้างที่กำหนด
การตีขึ้นรูปกรวย: การกดวัสดุโลหะให้เป็นรูปทรงกรวย
การดัดโลหะ : การขึ้นรูปโลหะให้เป็นรูปร่างตามต้องการโดยการดัด
การตีขึ้นรูปแหวน: การตีโลหะให้เป็นรูปร่างวงแหวน
- ตามแรงกดดันในการตีขึ้นรูปที่แตกต่างกัน การตีขึ้นรูปสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:
การปั๊ม: การทำงานของโลหะภายใต้แรงดันต่ำ โดยทั่วไปเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่บางกว่า
การตีขึ้นรูปด้วยแรงดันปานกลาง: ต้องใช้แรงดันมากกว่าการปั๊ม และมักเหมาะกับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความหนาปานกลาง
การตีขึ้นรูปด้วยแรงดันสูง: การตีขึ้นรูปต้องใช้แรงดันมาก และมักเหมาะกับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความหนา
- ตามการใช้งานการตีเหล็กที่แตกต่างกัน การตีเหล็กสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:
การตีขึ้นรูปชิ้นส่วนรถยนต์: การผลิตชิ้นส่วนต่างๆ ที่ต้องใช้ในรถยนต์ เช่น ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ชิ้นส่วนตัวถัง เป็นต้น
การตีขึ้นรูปอากาศยาน: ชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับการผลิตเครื่องบิน จรวด และอุปกรณ์การบินอวกาศอื่นๆ
การตีขึ้นรูปพลังงาน: การผลิตชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์พลังงานต่างๆ เช่น หม้อไอน้ำ กังหันก๊าซ เป็นต้น
การตีขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร: การผลิตชิ้นส่วนที่ต้องใช้ในอุปกรณ์เครื่องกลต่างๆ เช่น ตลับลูกปืน เฟือง ก้านสูบ เป็นต้น
1. ความแข็งแกร่งและความทนทานที่เพิ่มขึ้น:การตีขึ้นรูปสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของโลหะให้แข็งแกร่งและทนทานยิ่งขึ้น
2. การขึ้นรูปที่แม่นยำ:การตีขึ้นรูปช่วยให้สามารถขึ้นรูปโลหะได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและขนาดเฉพาะ
3. คุณสมบัติของวัสดุที่ได้รับการปรับปรุง:กระบวนการตีขึ้นรูปสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุโลหะ เช่น ความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ ทำให้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงมากขึ้น
4. ลดขยะ:เมื่อเทียบกับกระบวนการโลหะการอื่นๆ การตีขึ้นรูปจะสร้างของเสียน้อยกว่าและช่วยให้ใช้ประโยชน์จากวัสดุได้ดีขึ้น ซึ่งช่วยลดต้นทุนได้
5. การปรับปรุงพื้นผิว:การตีขึ้นรูปสามารถทำให้ได้พื้นผิวที่เรียบเนียน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องประกอบเข้าด้วยกันหรือเลื่อนชนกัน
6. เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต:ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการตีเหล็ก ทำให้กระบวนการต่างๆ รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นได้