Ce este tratamentul termic?

Deși majoritatea oamenilor nu știu ce este tratamentul termic, acesta este de fapt o parte esențială a procesului de fabricație. Acest lucru se datorează faptului că tratarea termică permite ca o piesă metalică să fie îmbunătățită pentru ca materialul să reziste mai bine la uzură. Tratamentul termic presupune încălzirea unui metal sau aliaj la o anumită temperatură și apoi răcirea acestuia pentru a întări materialul.

Tratamentul termic poate fi utilizat în diferite etape ale procesului de fabricație pentru a schimba anumite proprietăți ale acelui metal sau aliaj. De exemplu, puteți utiliza tratamentul termic pentru a-l face mai puternic, mai dur, mai durabil sau mai ductil, în funcție de ceea ce are nevoie materialul pentru a funcționa corespunzător.

Câteva industrii notabile în care tratamentul termic joacă un rol important includ avioanele, automobilele, feroneria – cum ar fi ferăstraiele și topoarele, computerele, navele spațiale, industria militară și industria de petrol și gaze.

Cum funcționează tratamentul termic?

Pentru a obține efectul dorit, metalul sau aliajul este încălzit până la o temperatură specificată, uneori până la 2400°F, menținut la acea temperatură pentru o anumită perioadă de timp și apoi răcit. În timp ce este fierbinte, structura fizică a metalului, numită și microstructură, se modifică, ceea ce duce în cele din urmă la modificarea proprietăților sale fizice. Perioada de timp în care metalul este încălzit se numește „timp de înmuiere”. Durata timpului de înmuiere joacă un rol important în ceea ce privește caracteristicile unui metal, deoarece metalul înmuiat timp îndelungat va suferi modificări diferite ale microstructurii față de metalul înmuiat pentru o perioadă mai scurtă de timp.

Procesul de răcire după timpul de înmuiere joacă, de asemenea, un rol în rezultatul metalului. Metalul poate fi răcit rapid, ceea ce se numește călire, sau încet în cuptor pentru a se asigura că obține rezultatul dorit. Combinația dintre temperatura de înmuiere, timpul de înmuiere, temperatura de răcire și durata răcirii joacă un rol în crearea proprietăților dorite într-un metal sau aliaj.

Când metalul este tratat termic în timpul procesului de fabricație determină, de asemenea, ce proprietăți sunt schimbate, iar unele metale pot fi tratate chiar de mai multe ori.

Cunoașterea temperaturilor la care să se încălzească și să se răcească metalele, precum și cât timp ar trebui să dureze fiecare etapă a procesului pentru un anumit metal sau aliaj este extrem de complicată. Din acest motiv, oamenii de știință în domeniul materialelor, cunoscuți sub numele de metalurgiști, studiază efectele căldurii asupra metalelor și aliajelor și oferă informații precise despre cum să efectueze corect aceste procese. Producătorii se bazează pe aceste informații pentru a se asigura că piesele lor metalice vor avea proprietățile corecte la sfârșitul procesului.

Câteva forme comune de tratamente termice includ:

• Călire: Când un metal este călit, acesta este încălzit până la un punct în care elementele din material se transformă într-o soluție. Defectele din structură sunt apoi transformate prin crearea unei soluții fiabile și întărirea metalului. Acest lucru crește duritatea metalului sau a aliajului, făcându-l mai puțin maleabil.
• Recoacere: Acest proces este utilizat pe metale precum cuprul, aluminiul, argintul, oțelul și alama. Aceste materiale sunt încălzite la o anumită temperatură, sunt menținute la acea temperatură până când are loc transformarea și apoi sunt uscate încet la aer. Acest proces înmoaie metalul, făcându-l mai ușor de prelucrat și mai puțin predispus la fracturi sau fisuri.
• Călire: Unele materiale, cum ar fi aliajele pe bază de fier, sunt foarte dure, ceea ce le face fragile. Călirea poate reduce fragilitatea și poate întări metalul. În procesul de călire, metalul este încălzit la o temperatură mai mică decât punctul critic pentru a reduce fragilitatea și a menține duritatea.
• Călire: Partea exterioară a materialului este întărită, în timp ce interiorul rămâne moale. Deoarece călirea poate face ca materialele să devină fragile, cementarea este utilizată pentru materialele care necesită flexibilitate, menținând în același timp un strat de uzură durabil.
• Normalizare: Similar cu recoacerea, acest proces face ca oțelul să devină mai dur și mai ductil prin încălzirea materialului la temperaturi critice și menținerea acestuia la această temperatură până când are loc transformarea.

De ce este important tratamentul termic?

Fără tratamentul termic al metalelor, în special al oțelului, piesele metalice pentru orice, de la avioane la calculatoare, nu ar funcționa corect sau ar putea nici măcar să nu existe în primul rând. Piesele din metale neferoase, în special, ar fi mult mai slabe. Aliajele de aluminiu și de titan, precum și bronzul și alama, toate sunt întărite prin tratament termic. Multe dintre aceste metale sunt folosite în producția de mașini, avioane și alte produse care se bazează pe metale puternice nu numai pentru performanță, ci și pentru siguranță.

Pentru că metalele tratate termic sunt adesea mai puternice decât cele netratate termic, tratarea pieselor metalice în avans previne coroziunea, ceea ce nu va duce la înlocuirea mai târziu sau la fel de frecventă a pieselor metalice scumpe. Acest lucru face ca mașinile să funcționeze mai ieftin și mai eficient și previne problemele.

Soluții de la General Kinematics

General Kinematics oferă echipamente optime pentru a îmbunătăți și stimula productivitatea în procesul de tratare termică și în alte procese de fabricație. Există diferiți pași atunci când este vorba de tratarea termică a metalelor, General Kinematics oferă echipamente concepute pentru a ajuta în acest proces și pentru a crește productivitatea producției.

Transportori

Elevatorul spiralat vibrator General Kinematics SPIRA-FLOW™ este ideal pentru tratamentele termice care necesită un traseu de transport lung, dar îl condensează în formă de spirală pentru a ocupa mai puțin spațiu. Spiral-Flow se potrivește de minune pentru uzinele de producție care dispun de puțin spațiu sau care doresc să își optimizeze utilizarea spațiului.

General Kinematics oferă o gamă largă de transportoare suplimentare pentru o multitudine de nevoi de tratament termic. Indiferent dacă doriți să vă deplasați materialele din punctul A în punctul B, să le încălziți, să le răciți sau mai mult, GK are echipamentul de care aveți nevoie pentru a vă îmbunătăți puterea de procesare.

Alimentatoare

Alimentarea materialului în procesul de tratament termic dorit se realizează în mod ideal cu ajutorul alimentatoarelor industriale de materiale. Alimentatoarele vibratorii cu două mase General Kinematics sunt proiectate pentru a rezista la cele mai dure și mai solicitante aplicații. Ele sunt echipate pentru a prelua cele mai dificile sarcini de material, pentru a menține procesul dumneavoastră în mișcare fără probleme. Alimentatoarele GK sunt proiectate la comandă și necesită puțină întreținere, ceea ce înseamnă mai puține timpii morți și mai multă productivitate.