Che cos'è la lavorazione a freddo o l'indurimento del lavoro?

Nella maggior parte dei casi, il metallo viene fuso o forgiato nella forma desiderata dopo che è stato reso malleabile attraverso l'applicazione del calore. La lavorazione a freddo si riferisce al processo di rafforzamento del metallo cambiando la sua forma senza l'uso di calore. Sottoporre il metallo a questa sollecitazione meccanica provoca un cambiamento permanente della struttura cristallina del metallo, causando un aumento della resistenza.

Il metallo viene fatto rotolare tra due rulli o trafitto (spinto o tirato) da piccoli fori. Man mano che il metallo viene compresso, la dimensione del grano può essere ridotta, aumentando la resistenza (entro le tolleranze della dimensione del grano). Il metallo può anche essere tranciato per dargli la forma desiderata.

Il processo prende il nome perché viene condotto a temperature inferiori al punto di ricristallizzazione del metallo. Lo stress meccanico viene utilizzato al posto del calore per influenzare il cambiamento. Le applicazioni più comuni per questo processo sono

Quando questi metalli vengono lavorati a freddo, i difetti permanenti cambiano la loro composizione cristallina. Questi difetti riducono la capacità dei cristalli di muoversi all'interno della struttura metallica e il metallo diventa più resistente a ulteriori deformazioni.

Il prodotto metallico risultante ha una resistenza alla trazione e una durezza migliorate, ma una minore duttilità (la capacità di cambiare forma senza perdere forza o rompersi). Anche la laminazione a freddo e la trafilatura a freddo dell'acciaio migliorano la finitura superficiale.

I principali metodi di lavorazione a freddo possono essere classificati come spremitura o laminazione, piegatura, cesoiatura e trafilatura. Vedere la tabella seguente per un riepilogo dei vari metodi per la lavorazione a freddo del metallo.

Con così tante opzioni per l'indurimento del lavoro, in che modo i produttori decidono quale utilizzare? Dipende dall'uso a cui verrà messo il metallo. Tre dei più comuni tipi di tempra sono la laminazione a freddo, la piegatura e il disegno.

La laminazione a freddo è il metodo più comune di indurimento del lavoro. Ciò comporta il passaggio del metallo attraverso coppie di rulli per ridurne lo spessore o per uniformare lo spessore. Mentre si muove attraverso i rulli e viene compresso, i grani metallici vengono deformati. Esempi di prodotti laminati a freddo includono lamiere di acciaio, nastri, barre e barre.

La piegatura della lamiera è un altro processo per la lavorazione a freddo, che comporta la deformazione del metallo su un asse di lavoro, creando così un cambiamento nella geometria del metallo. In questo metodo, la forma cambia, ma il volume del metallo rimane costante.

Un esempio di questo processo di piegatura è semplicemente la piegatura di parti in acciaio o alluminio per soddisfare la curvatura desiderata. Molte parti dell'auto, ad esempio, devono essere piegate per adattarsi alle dimensioni del produttore.

Il disegno consiste essenzialmente nel tirare il metallo attraverso un piccolo foro o morire. Ciò riduce il diametro di un'asta o filo metallico aumentando la lunghezza del prodotto. Il metallo grezzo viene spinto nello stampo mediante una forza di compressione per garantire che la ricristallizzazione avvenga quando il metallo cambia forma. I prodotti realizzati con questo processo includono barre di acciaio e barre di alluminio.