Jak powstają odkuwki stalowe?

Odkuwki to produkty końcowe uzyskiwane w procesie plastycznego kształtowania metali. W naszym artykule postaramy się przyjrzeć bliżej operacji kucia swobodnego, które wykorzystywane jest przy produkcji wielkogabarytowych elementów oraz przy produkcji niedużych serii odkuwek, na przykład do wykonywania różnego rodzaju części do celów remontowych. Co warto wiedzieć o istocie kucia swobodnego?

Istota kucia swobodnego

Stalowe odkuwki różnego typu tworzone są dzięki kuciu swobodnemu. Metal kuty jest między narzędziami, które umożliwiają tzw. płynięcie materiału w kilku dowolnych kierunkach. Kucie swobodne stosowane jest zazwyczaj przy wykonywaniu ciężkich odkuwek lub przy produkcji niedużych serii odkuwek, gdzie wykonywanie matryc jest nieopłacalne. Jak mówią nam specjaliści z firmy MTM STAL z Tarnowskich Gór: duże odkuwki wykonywane są z wlewków, małe ze wsadów, które uprzednio są walcowane. Do kucia swobodnego wykorzystywane są młoty, prasy hydrauliczne, kowarki i elektrosprężarki, a także urządzenia, które mechanizują proces kucia, jak urządzenia transportowe typu suwnice, czy szynowe manipulatory. Do kucia ręcznego wykorzystywane są oczywiście podstawowe narzędzia kuźnicze, kowadła i narzędzia pomocnicze, jak przecinaki, przebijaki, czy odsadzki, które służą do wykonywania przejścia przekroju elementu z grubszego do cieńszego.

Podstawowe operacje kuźnicze

Stalowe odkuwki powstają poprzez łączenie ze sobą podstawowych operacji kuźniczych, do których zaliczamy:

• wydłużanie,
• gięcie,
• przebijanie,
• przecinanie,
• skręcanie,
• zgrzewanie,

a więc czynności, których istoty nie trzeba tłumaczyć. Warto jednak powiedzieć nieco więcej o jeszcze jednej operacji swobodnego kucia, którą nazywamy spęczaniem. To zwiększanie przekroju poprzecznego kosztem wysokości lub długości elementu. Spęczanie stosowane jest nie tylko w sytuacji, gdy przekrój materiału wyjściowego jest mniejszy niż docelowy przekrój gotowej odkuwki, ale też przy przygotowywaniu materiału do przebicia otworu, czy przygotowywaniu do wydłużania elementu. Proces spęczania odbywa się przy największej temperaturze kucia; materiał musi być równomiernie nagrzany w całej swej masie, trzeba przy tym zwracać szczególną uwagę na to, by czołowe powierzchnie materiału, które stykają się z kowadłem, były prostopadłe do osi.

Na koniec warto też wspomnieć o kuciu półswobodnym – to metoda, która również wykorzystywana jest przy produkcji odkuwek stalowych, jak duże wały korbowe. Wówczas płynięcie metalu jest ograniczone, by mógł obracać się wokół własnej osi.