Azo atao ny mahazo tombony amin'ny alalan'ny fahatakarana lalina ny sosona iray amin'ny firafitry ny voam-bary izay mifehy ny fihetsika mekanikan'ny vy tsy misy harafesina. Getty Images
Ny fisafidianana vy tsy misy harafesina sy firaka aliminioma dia mifantoka amin'ny tanjaka, ny fahafaha-mihetsika, ny halavany ary ny hamafin'ny vy. Ireo toetra ireo dia manondro ny fomba fiatrehan'ny singa fototra amin'ny metaly ny enta-mavesatra ampiharina. Izy ireo dia famantarana mahomby amin'ny fitantanana ny fetran'ny akora manta; izany hoe, ny habetsaky ny fiolahany alohan'ny hahavaky azy. Ny akora manta dia tsy maintsy mahazaka ny fizotran'ny fanamboarana nefa tsy tapaka.
Ny fitiliana ny hamafin'ny vy sy ny tensile manimba dia fomba azo itokisana sy mahomby amin'ny famaritana ny toetra mekanika. Na izany aza, tsy azo itokisana foana ireo fitsapana ireo rehefa manomboka mametra ny haben'ny santionany ny hatevin'ny akora manta. Mazava ho azy fa mbola ilaina ny fitiliana ny tensile amin'ny vokatra metaly fisaka, saingy azo atao ny mahazo tombony amin'ny fijerena lalindalina kokoa ny sosona iray amin'ny rafitry ny voa izay mifehy ny fitondran-tenany mekanika.
Ny metaly dia voaforon'ny andiana kristaly mikroskopika antsoina hoe voamaina. Miparitaka tsy voahevitra manerana ny metaly izy ireo. Ny atôma amin'ny singa mifangaro, toy ny vy, chromium, nikela, manganese, silisiôma, karbônina, azota, phosphore ary solifara ao amin'ny vy tsy misy harafesina austenitic, dia anisan'ny voamaina tokana. Ireo atôma ireo dia mamorona vahaolana mivaingana misy ion metaly, izay mifamatotra amin'ny harato kristaly amin'ny alàlan'ny elektrôna iraisan'izy ireo.
Ny firafitry ny simika ao amin'ny firaka no mamaritra ny fandaminana termodinamika tsara indrindra an'ny atôma ao amin'ny voamaina, fantatra amin'ny anarana hoe rafitra kristaly. Ny ampahany mitovy amin'ny metaly misy rafitra kristaly miverimberina dia mamorona voamaina iray na maromaro antsoina hoe dingana. Ny toetra mekanikan'ny firaka dia fiasan'ny rafitra kristaly ao amin'ny firaka. Toy izany koa ny habeny sy ny fandaminana ny voamaina amin'ny dingana tsirairay.
Ny ankamaroan'ny olona dia mahafantatra tsara ny dingana samihafa amin'ny rano. Rehefa mivaingana ny rano dia lasa ranomandry mivaingana izy. Na izany aza, raha ny amin'ny metaly, dia tsy misy dingana mivaingana iray ihany. Ny fianakaviana firaka sasany dia nomena anarana araka ny dingana misy azy ireo. Amin'ireo vy tsy misy harafesina, ny firaka austenitic andiany 300 dia ahitana austenite indrindra rehefa ampangotrahina. Na izany aza, ny firaka andiany 400 dia ahitana ferrite ao anaty vy tsy misy harafesina 430 na martensite ao anaty firaka vy tsy misy harafesina 410 sy 420.
Toy izany koa ny firaka titane. Ny anaran'ny vondrona firaka tsirairay dia manondro ny dingana manjaka amin'ny mari-pana ao an-trano - alpha, beta na fifangaroan'izy roa. Misy firaka alpha, near-alpha, alpha-beta, beta ary near-beta.
Rehefa mivaingana ny metaly ranoka, dia hivaingana ireo poti-javatra mivaingana amin'ny dingana tian'ny thermodynamically araka ny tokony ho izy rehefa mamela ny tsindry, ny mari-pana ary ny firafitra simika. Matetika izany no mitranga eo amin'ny fifandraisana, toy ny kristaly ranomandry eo amin'ny velaran'ny dobo mafana amin'ny andro mangatsiaka. Rehefa miforona ny voamaina, dia mitombo amin'ny lalana iray ny rafitra kristaly mandra-pihaona amin'ny voamaina hafa. Miforona eo amin'ny fihaonan'ny harato tsy mifanaraka ny sisin-tany voamaina noho ny fironan'ny rafitra kristaly samihafa. Alaivo sary an-tsaina hoe mametraka andiana kioba Rubik samihafa habe ao anaty boaty iray. Ny kioba tsirairay dia manana fandaminana efamira, saingy samy handamina amin'ny lalana kisendrasendra samihafa izy rehetra. Ny asa metaly mivaingana tanteraka dia misy andiana voamaina toa mirindra kisendrasendra.
Isaky ny misy voam-bary miforona dia mety hisy lesoka amin'ny tsipika. Ireo lesoka ireo dia ampahany tsy hita ao amin'ny rafitra kristaly antsoina hoe dislocations. Ireo dislocations ireo sy ny fihetsehan'izy ireo manaraka manerana ny voam-bary sy miampita ny sisin'ny voam-bary dia fototry ny fahafahan'ny metaly mihetsika.
Apetraka, totoina, polesina ary voasokitra ny fizarana mitsivalana amin'ny zavatra vita amin'ny asa mba hijerena ny rafitry ny voa. Rehefa mitovy sy mitovy lenta ny rafitra bitika hita amin'ny mikroskopia optika dia mitovy amin'ny piozila kely. Raha ny marina, telo refy ny voa, ary miovaova arakaraka ny fironan'ny fizarana mitsivalana amin'ny zavatra vita ny fizarana mitsivalana amin'ny voa tsirairay.
Rehefa feno atôma rehetra ao aminy ny rafitra kristaly iray, dia tsy misy toerana ho an'ny fihetsehana ankoatra ny fihenjanan'ny fatoran'ny atôma.
Rehefa esorinao ny antsasaky ny andalana atôma iray, dia mamorona fahafahana ho an'ny andalana atôma hafa hiditra amin'io toerana io ianao, ka hamindra tsara ny fihetsehana. Rehefa misy hery ampiharina amin'ny sombin-javatra, ny fihetsehana mitambatra amin'ny fihetsehana miendrika fihetsehana ao amin'ny rafitra bitika dia ahafahany miondrika, mivelatra na manindry tsy tapaka na tapaka.
Rehefa misy hery miasa amin'ny firaka metaly, dia mampitombo ny angovo ny rafitra. Raha ampy ny angovo ampiana mba hiteraka fiovaovan'ny endrika plastika, dia miova endrika ny harato ary miforona ny fihetsehana vaovao. Toa lojika raha tokony hampitombo ny fahafahan'ny fihetsehana mihetsika izany, satria manafaka toerana bebe kokoa ary noho izany dia mamorona ny mety hisian'ny fihetsehana fihetsehana bebe kokoa. Na izany aza, rehefa mifandona ny fihetsehana, dia afaka mifandamina izy ireo.
Rehefa mitombo ny isan'ny sy ny fifantohan'ny fihozongozonana dia mihamaro hatrany ny fihozongozonana mifamatotra, ka mampihena ny fahafahan'ny metaly mihetsika. Amin'ny farany dia maro be ny fihozongozonana miseho ka tsy azo atao intsony ny fananganana mangatsiaka. Koa satria tsy afaka mihetsika intsony ny fihozongozonana efa misy, dia mivelatra ny fatorana atomika ao amin'ny harato mandra-pahatapany na vaky. Izany no mahatonga ny firaka metaly hihamafy, ary ny antony misy fetrany ny habetsaky ny fiovaovan'ny endrika plastika azon'ny metaly zakaina alohan'ny hahatapahany.
Mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanafanana koa ny voamaina. Ny fanafanana fitaovana efa nohamafisina dia mamerina amin'ny laoniny ny rafitra bitika ary mamerina amin'ny laoniny ny fahafahany mihetsika. Mandritra ny dingan'ny fanafanana, dia miova amin'ny dingana telo ny voamaina:
Alaivo sary an-tsaina ny olona iray mandeha mamaky fiarandalamby feno olona. Ny vahoaka dia tsy azo terena raha tsy mamela elanelana eo anelanelan'ny andalana, toy ny fihetsehana eo amin'ny harato. Rehefa mandroso izy ireo, dia mameno ny banga navelany ireo olona ao aoriany, raha namorona toerana vaovao teo aloha kosa izy ireo. Raha vao tonga any amin'ny faran'ny fiarandalamby izy ireo, dia miova ny fandaminana ny mpandeha. Raha maro loatra ny olona miezaka mandalo indray mandeha, dia hifandona ireo mpandeha miezaka manome toerana ho an'ny fivezivezeny ary hidona amin'ny rindrin'ny fiarandalamby, ka hampiraikitra ny rehetra eo amin'ny toerany. Arakaraka ny isehoan'ny fihetsehana no vao mainka sarotra ho azy ireo ny mihetsika miaraka.
Zava-dehibe ny mahatakatra ny ambaratonga farany ambany amin'ny fiovaovan'ny endrika ilaina mba hampihetsika ny famerenana ny kristaly. Na izany aza, raha tsy ampy ny angovon'ny fiovaovan'ny endrika alohan'ny hanafanana azy ny metaly, dia tsy hitranga ny famerenana ny kristaly ary hanohy hitombo mihoatra ny habeny tany am-boalohany fotsiny ireo voa.
Azo amboarina amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny fitomboan'ny voa ny toetra mekanika. Ny sisin'ny voa dia rindrin'ny fifindran'ny toerana. Manakana ny fihetsehana izy ireo.
Raha voafetra ny fitomboan'ny voamaina, dia ho betsaka kokoa ny voamaina kely vokarina. Ireo voamaina kely ireo dia heverina ho manify kokoa raha ny firafitry ny voamaina no jerena. Ny sisin-tany betsaka kokoa dia midika fa tsy dia mihetsika firy ny fihetsehana ary matanjaka kokoa.
Raha tsy voafetra ny fitomboan'ny voamaina, dia miharatsy kokoa ny firafitry ny voamaina, mihalehibe kokoa ny voamaina, mihena ny sisiny, ary mihena ny tanjany.
Matetika antsoina hoe isa tsy misy singa ny haben'ny voamaina, eo anelanelan'ny 5 sy 15. Tahan'isa mifandraika amin'izany ity ary mifandray amin'ny savaivony antonony. Arakaraka ny maha-avo ny isa no maha-manify kokoa ny granularity.
Ny ASTM E112 dia mamaritra ny fomba fandrefesana sy fanombanana ny haben'ny voa. Tafiditra amin'izany ny fanisana ny habetsaky ny voa amin'ny faritra iray. Matetika izany dia atao amin'ny fanapahana ny fizarana miampita amin'ny akora manta, ny fikosoham-bary sy ny fanadiovana azy, ary avy eo ny fandoroana azy amin'ny asidra mba hampiharihary ireo poti-javatra. Ny fanisana dia atao eo ambanin'ny mikroskopia, ary ny fampitomboana dia ahafahana maka santionany ampy amin'ireo voa. Ny fanomezana isa ASTM momba ny haben'ny voa dia manondro ambaratonga mitovy amin'ny endrika sy ny savaivony. Mety ho tsara mihitsy aza ny mametra ny fiovaovan'ny haben'ny voa ho roa na telo mba hahazoana antoka fa mitovy ny vokatra manerana ny workpiece.
Raha ny momba ny fanamafisana ny asa, ny tanjaka sy ny fahafaha-mihetsika dia manana fifandraisana mivadika. Ny fifandraisana misy eo amin'ny haben'ny voam-bary ASTM sy ny tanjaka dia mazàna tsara sy matanjaka, amin'ny ankapobeny ny elongation dia mifandray mivadika amin'ny haben'ny voam-bary ASTM. Na izany aza, ny fitomboan'ny voam-bary tafahoatra dia mety hahatonga ny akora "malefaka maty" tsy hiasa mafy intsony.
Matetika antsoina hoe isa tsy misy singa ny haben'ny voamaina, eo anelanelan'ny 5 sy 15. Tahan'isa mifandraika amin'izany ity ary mifandray amin'ny savaivony antonony. Arakaraka ny maha-avo ny sandan'ny haben'ny voamaina ASTM no maha-maro ny voamaina isaky ny velaran-tany.
Miovaova arakaraka ny fotoana, ny mari-pana ary ny tahan'ny fampangatsiahana ny haben'ny voam-bary. Matetika ny fanafanana dia atao eo anelanelan'ny mari-pana recrystallization sy ny teboka fandrendrehan'ny firaka. Ny mari-pana fanafanana atolotra ho an'ny firaka vy tsy misy harafesina austenitic 301 dia eo anelanelan'ny 1,900 sy 2,050 degre Fahrenheit. Hanomboka hiempo manodidina ny 2,550 degre Fahrenheit izy io. Mifanohitra amin'izany, ny titane kilasy 1 madio ara-barotra dia tokony hofanana amin'ny 1,292 degre Fahrenheit ary ho levona manodidina ny 3,000 degre Fahrenheit.
Mandritra ny fanafanana, mifaninana ny dingana fanarenana sy ny fananganana kristaly indray mandra-pandanian'ireo voamaina efa vita kristaly indray ny voamaina rehetra simba. Miovaova arakaraka ny mari-pana ny tahan'ny fananganana kristaly indray. Rehefa vita ny fananganana kristaly indray, dia mitombo tsikelikely ny voamaina. Ny vy tsy misy harafesina 301 izay ampanafanaina amin'ny 1,900°F mandritra ny adiny iray dia hanana firafitry ny voamaina tsara kokoa noho ny iray ihany izay ampanafanaina amin'ny 2,000°F mandritra ny fotoana iray ihany.
Raha tsy voatazona amin'ny elanelam-potoana mety amin'ny fanafanana ilay fitaovana, dia mety ho fitambaran'ny voamaina taloha sy vaovao ny rafitra vokarina. Raha ilaina ny fananana toetra mitovy manerana ny metaly, dia tokony hikendry ny hahazoana rafitra voamaina mitovy lenta ny fizotran'ny fanafanana. Ny mitovy lenta dia midika fa mitovy habe ny voamaina rehetra, ary ny mitovy lenta dia midika fa mitovy endrika izy ireo.
Mba hahazoana rafitra bitika mitovy sy mitovy, ny zavatra tsirairay dia tokony hampiharina hafanana mitovy mandritra ny fotoana mitovy ary tokony hangatsiaka amin'ny tahan'ny mitovy. Tsy mora na azo atao foana izany amin'ny fanafanana amin'ny andiany, noho izany dia zava-dehibe ny miandry farafaharatsiny mandra-pahafeno tsara ny zavatra iray manontolo amin'ny mari-pana mety alohan'ny hikajiana ny fotoana fandrobohana. Ny fotoana fandrobohana lava kokoa sy ny mari-pana ambony kokoa dia hiteraka rafitra voamadinika matevina kokoa/fitaovana malefaka kokoa ary ny mifamadika amin'izany.
Raha mifandray ny haben'ny voa sy ny tanjaky ny zavatra, ary fantatra ny tanjany, nahoana no kajiana ny voa, sa tsy izany? Samy miovaova ny fitsapana manimba rehetra. Ny fitsapana ny fihenjanana, indrindra amin'ny hateviny ambany kokoa, dia miankina betsaka amin'ny fanomanana ny santionany. Ny valin'ny tanjaky ny fihenjanana izay tsy maneho ny tena toetran'ny fitaovana dia mety hiharan'ny tsy fahombiazana aloha loatra.
Raha tsy mitovy ny toetrany manerana ny zavatra vita, ny fakana santionany fitsapana tensile na santionany avy amin'ny sisiny iray dia mety tsy hilaza ny tantara manontolo. Mety handany fotoana ihany koa ny fanomanana sy fitsapana santionany. Firy ny fitsapana azo atao amin'ny metaly iray, ary amin'ny lafiny inona no azo atao izany? Ny fanombanana ny rafitry ny voa dia fiantohana fanampiny amin'ny tsy ampoizina.
Anisotropic, isotropic. Anisotropy dia manondro ny fitarihan'ny toetra mekanika. Ankoatra ny tanjaka, ny anisotropy dia azo takarina tsara kokoa amin'ny fandinihana ny rafitry ny voa.
Ny firafitry ny voa mitovy sy mitovy dia tokony ho isotropic, izay midika fa mitovy ny toetrany amin'ny lafiny rehetra. Ny isotropy dia tena zava-dehibe amin'ny dingana fisintonana lalina izay tena ilaina ny concentricity. Rehefa sintonina ao anaty lasitra ny blank, dia tsy hikoriana mitovy ny fitaovana anisotropic, izay mety hiteraka lesoka antsoina hoe earing. Ny kavina dia mitranga rehefa mamorona endrika miolikolika ny tapany ambony amin'ny kaopy. Ny fandinihana ny firafitry ny voa dia afaka mampiseho ny toerana misy ny tsy fitoviana ao amin'ny workpiece ary manampy amin'ny famaritana ny antony fototra.
Tena ilaina ny fanafanana araka ny tokony ho izy mba hahazoana isotropy, saingy zava-dehibe ihany koa ny mahatakatra ny halehiben'ny fiovaovan'ny endrika alohan'ny fanafanana. Rehefa miova endrika ny fitaovana, dia manomboka miova endrika ny voam-bary. Raha ny fanodinana mangatsiaka, izay manova ny hateviny ho lava, dia hihalava amin'ny lalana fanodinana ny voam-bary. Rehefa miova ny tahan'ny lafiny amin'ny voam-bary, dia miova koa ny isotropy sy ny toetra mekanika amin'ny ankapobeny. Raha ny amin'ny sombin-javatra simba be, dia mety hotazonina ny fironana sasany na dia aorian'ny fanafanana aza. Izany dia miteraka anisotropy. Ho an'ny fitaovana lalina, indraindray ilaina ny mametra ny habetsaky ny fiovaovan'ny endrika alohan'ny fanafanana farany mba hisorohana ny fikikisana.
Hodiny voasary. Tsy ny fisarihana fotsiny no lesoka lalina mifandraika amin'ny hodiny. Mitranga ny hodiny voasary rehefa voasarika loatra ny akora manta misy poti-javatra matevina. Miova endrika tsy miankina ny voamaina tsirairay ary arakaraka ny fironan'ny kristaly. Ny fahasamihafan'ny fiovaovan'ny endrika eo amin'ireo voamaina mifanila dia miteraka endrika mitovy amin'ny hodiny voasary. Ny endrika dia ny rafitra granular hita eo amin'ny rindrin'ny kaopy.
Toy ny piksela eo amin'ny efijerin'ny fahitalavitra, izay manana rafitra madinika, ny fahasamihafana misy eo amin'ny voamaina tsirairay dia tsy dia ho hita loatra, ka hampitombo ny famaha. Ny famaritana ny toetra mekanika fotsiny dia mety tsy ho ampy hahazoana antoka fa ampy ny haben'ny voamaina madinika mba hisorohana ny vokatry ny hodiny voasary. Rehefa latsaky ny in-10 heny noho ny savaivony ny fiovan'ny haben'ny zavatra fiasana, dia ny toetran'ny voamaina tsirairay no hitarika ny fitondran-tena famolavolana. Tsy miovaova endrika mitovy amin'ny voamaina maro izany, fa maneho ny habe sy ny fironan'ny voamaina tsirairay. Hita izany amin'ny vokatry ny hodiny voasary eo amin'ny rindrin'ny kaopy voasarika.
Ho an'ny haben'ny voam-bary ASTM 8, ny savaivony antonony amin'ny voam-bary dia 885 µn. Midika izany fa ny fihenan'ny hateviny 0.00885 santimetatra na latsaka dia mety ho voakasik'ity vokatry ny famolavolana bitika ity.
Na dia mety hiteraka olana amin'ny fisintonana lalina aza ny voamaina marokoroko, dia indraindray atolotra ho an'ny fanontana izy ireo. Ny fanontana dia dingana fanovana endrika izay anerena ny takelaka banga mba hanomezana endrika irina, toy ny ampahefatry ny endriky ny tarehin'i George Washington. Tsy toy ny fisintonana tariby, ny fanontana dia mazàna tsy mitaky fikorianan'ny fitaovana betsaka, fa mitaky hery be, izay mety hanova endrika fotsiny ny velaran'ny takelaka banga.
Noho izany antony izany, ny fampihenana ny fihenjanan'ny fikorianan'ny ety ambonin'ny tany amin'ny alàlan'ny fampiasana rafitra voamaina matevina kokoa dia afaka manampy amin'ny fampihenana ny hery ilaina amin'ny famenoana bobongolo araka ny tokony ho izy. Marina indrindra izany amin'ny trangan'ny fanontana "free-die", izay ahafahan'ny fihetsehana eo amin'ny voamaina ety ambonin'ny tany mikoriana malalaka fa tsy miangona eo amin'ny sisin'ny voamaina.
Ireo fironana resahina eto dia fanambaràna ankapobeny izay mety tsy mihatra amin'ny fizarana manokana. Na izany aza, dia nanasongadina ny tombontsoa azo avy amin'ny fandrefesana sy ny fampifanarahana ny haben'ny poti-javatra amin'ny akora manta izy ireo rehefa mamolavola ampahany vaovao mba hisorohana ny fandrika mahazatra sy hanatsarana ny masontsivana amin'ny lasitra.
Ireo mpanamboatra milina fanindronana metaly mazava tsara sy milina fisintonana lalina ny metaly mba hanamboarana ny ampahany aminy dia hiara-hiasa tsara amin'ireo mpanao metaly amin'ny milina fanodinana metaly mahay ara-teknika izay afaka manampy azy ireo hanatsara ny fitaovana hatrany amin'ny ambaratongan'ny voa. Rehefa tafaray ao anaty ekipa iray ireo manam-pahaizana momba ny metaly sy ny injeniera amin'ny andaniny roa amin'ny fifandraisana, dia mety hisy fiantraikany manovaova izany ary hiteraka vokatra tsara kokoa.
Ny STAMPING Journal no hany gazety indostrialy natokana hanomezana fahafaham-po ny filàn'ny tsena fanaovana tombo-kase metaly. Nanomboka tamin'ny taona 1989, ity gazety ity dia mirakitra ireo teknolojia farany indrindra, ireo fironana indostrialy, ireo fomba fanao tsara indrindra ary ireo vaovao mba hanampiana ireo matihanina amin'ny fanaovana tombo-kase hitantana ny orinasany amin'ny fomba mahomby kokoa.
Ankehitriny, miaraka amin'ny fidirana feno amin'ny andiany nomerika amin'ny The FABRICATOR, dia mora ny miditra amin'ireo loharano sarobidy avy amin'ny indostria.
Azo idirana tanteraka ankehitriny ny fanontana nomerika an'ny The Tube & Pipe Journal, izay ahafahana miditra mora foana amin'ireo loharano sarobidy avy amin'ny indostria.
Ankafizo ny fidirana feno amin'ny fanontana nomerika an'ny STAMPING Journal, izay manome ny fandrosoana ara-teknolojia farany indrindra, ny fomba fanao tsara indrindra ary ny vaovao momba ny indostria ho an'ny tsenan'ny fanindronana metaly.
Ankehitriny miaraka amin'ny fidirana feno amin'ny fanontana nomerika amin'ny The Fabricator en Español, fidirana mora amin'ireo loharano sarobidy avy amin'ny indostria.