عملية التشكيل بالضغط الساخن هي عملية تشكيل المعادن حيث يتم تشكيل المعدن في درجات حرارة مرتفعة، وعادةً ما تكون أعلى من درجة حرارة إعادة بلورة المادة. تسمح هذه العملية بزيادة تشوه المادة دون إجهادها، مما يتيح إنشاء أشكال هندسية معقدة. إن استخدام درجات الحرارة المرتفعة في التشكيل على الساخن يقلل من قوة الخضوع للمعدن ويزيد من ليونة المعدن، مما يسهّل تشكيله دون تشقق أو كسر.
تفاصيل العملية:
في عملية التشكيل بالكبس الساخن، يتم تسخين المعدن باستخدام نظام تسخين كهربائي، والذي يوفر أعلى درجة حرارة بين طرق التسخين. وتعتبر درجة الحرارة العالية هذه ضرورية للعملية لأنها تسمح للمعدن بأن يكون أكثر مرونة وأقل مقاومة للتشوه. ثم يتم وضع المعدن المسخّن بين قالبين في مكبس التشكيل، حيث يتم تطبيق الضغط الميكانيكي أو الهيدروليكي لتشكيل المعدن. وعلى عكس التشكيل بالصدم، حيث يتم استخدام قوة الصدم المفاجئ، فإن التشكيل بالضغط يطبق ضغطًا متزايدًا تدريجيًا، وهو ما يجعلها أكثر تحكمًا ويسمح بتشكيل دقيق.المزايا والقيود:
تتمثل الميزة الأساسية لعملية التشكيل بالضغط الساخن في قدرتها على إنتاج أجزاء عالية التخصيص ذات أشكال هندسية معقدة. تقلل درجات الحرارة العالية المستخدمة في هذه العملية بشكل كبير من القوة المطلوبة لتشويه المعدن، مما قد يؤدي إلى تصميمات أكثر تعقيدًا. ومع ذلك، فإن هذه العملية أكثر تكلفة بشكل عام من التشكيل على البارد بسبب الميزات الإضافية المطلوبة في المكبس، مثل أنظمة التسخين المتقدمة، والحاجة إلى التبريد بالتركيبات لتبريد الأجزاء بعد التشكيل.
التطبيقات والاعتبارات:
يعتبر التشكيل بالكبس على الساخن مناسبًا بشكل خاص لإنتاج كميات كبيرة من المطروقات وهو مثالي للمعادن الهشة للغاية بالنسبة للتشكيل على البارد، مثل بعض السبائك. وعلى الرغم من فوائدها، إلا أن عملية التشكيل بالكبس الساخن لها قيود، بما في ذلك حجم الأجزاء التي يمكن إنتاجها (تقتصر على التصاميم الأصغر حجمًا) وأنواع المعادن التي يمكن تشكيلها (غير مناسبة للمواد الهشة للغاية مثل الحديد الزهر والكروم والتنغستن). بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي العملية إلى حدوث عيوب مثل الثغرات والأنابيب وفشل القالب، وتتطلب إدارة دقيقة للإجهاد المتبقي من خلال تقنيات التبريد المناسبة.
