Metallien ja metallien komponenttien valmistuksessa tai valmistuksessa käytetään useita mekanismeja. Kaksi yleistä menetelmää ovat valaminen ja takominen, jotka ovat olleet käytössä vuosisatojen ajan.
On mahdollista, että näitä kahta menetelmää voidaan pitää synonyymeinä, koska niitä voidaan ajoittain käyttää toisen vaihtoehtona, mutta näiden kahden välillä on kuitenkin keväisiä eroja.
Valaminen vs. takominen
Ero valamisen ja takomisen välillä on se, että valaminen on prosessi, jossa metallia kuumennetaan, kunnes se on sulaa (ts. sulaa) ja sitten myöhemmin laitetaan astiaan antamaan tarvittava muoto, kun taas taonnassa metalli kuumennetaan lämpö- tai mekaanisen energian avulla ja myöhemmin vasaroidaan halutun muodon saamiseksi.
Ei edellä mainittu kuitenkaan ole ainoa ero. Molempien termien vertailu tiettyjen parametrien osalta voi valottaa hienovaraisia näkökohtia:
| Vertailun parametri | Valaminen | Valuaminen | Taivuttaminen |
|---|---|---|---|
| Merkitys | Metallia kuumennetaan, kunnes se sulaa, ja sen jälkeen, se kaadetaan muottiin tietyn muodon aikaansaamiseksi | Metallia kuumennetaan ja sen jälkeen, se vasaroidaan tietyn muodon aikaansaamiseksi | |
| Kulujen/kustannusten kannalta | Valaminen on edullisempaa, mutta riippuu käytetyistä menetelmistä | Kalliimpaa kuin valaminen | |
| Kumpi on vanhempi menetelmä? | Valaminen on hyvin vanha menetelmä, joka juontaa juurensa ehkä tuhansien vuosien takaa. | Suhteellisen uusi verrattuna valamiseen ja on menetelmä, jota on käytetty 1200-luvulta lähtien | |
| Millä menetelmällä metalleista tulee vahvoja? | Metallit eivät ole niin vahvoja verrattuna taontaan | Metalleista tulee vahvempia | |
| Soveltuvuus monimutkaisille metalleille | Kyllä | Ei | |
| Soveltuvuus suurikokoisille materiaaleille | Kyllä | Ei | |
| Voisiko olla vaatimus materiaalien jatkokäsittelystä koneella? | Ei | Kyllä, näin voi käydä monimutkaisten materiaalien kohdalla, joita ei välttämättä saada haluttuun muotoon ja siksi tarvitaan koneellista jatkokäsittelyä | |
| Mitkä materiaalit soveltuvat ihanteellisesti valamiseen? | teräs, messinki, rauta, alumiini ja tina | seosteräs, hiiliteräs, titaani, kupari |
Valukappaleiden valaminen on prosessi, jossa metallia kuumennetaan sulaksi. Sulassa tai nestemäisessä tilassa se kaadetaan muottiin tai astiaan halutun muodon luomiseksi. Valaminen tarkoittaa yksinkertaisesti sanottuna jotain valettua muottiin. Valamisessa nestemäinen metalli kaadetaan (pursotetaan) muottiin (joka voi olla joko avoin tai suljettu) ja annetaan myöhemmin jäähtyä kiinteään tilaan. Tämä prosessi mahdollistaa materiaalien muotoutumisen jäähdytysvaiheessa.
Valaminen voi olla monentyyppistä, kuten painevalu (nestemäinen metalli laitetaan muottiin, esim. erityismuotoiseen metalliin muotin sijasta), kestovalu (sulan metallin laittaminen metallimuottiin), hiekkavalu (hidas prosessi, jossa valukappaleet valmistetaan työntämällä tietty muotoilu hiekkaseokseen).
Myös voi olla muitakin menetelmiä, kuten tyhjiöprosessin muottivalu, investointivalu, kipsivalu jne. Kaikilla mainituilla menetelmillä on tietyt hyvät ja huonot puolensa.
Valamista voidaan käyttää komponentteihin tai sovelluksiin, jotka ovat suurempia tai toisin sanoen joissa ei ole korkeampaa kokorajoitusta.
Valaminen on ensisijainen menetelmä tällaisissa tilanteissa. Valua käytetään myös osiin, joiden ei katsota soveltuvan taontaan.
Taonta tarkoittaa yksinkertaisesti sanottuna jonkin asian muotoilua kuumentamalla ja myöhemmin vasaroimalla tai lyömällä, jotta saadaan haluttu muoto. Taonnassa käytetään suurta puristusvoimaa materiaalin lyömiseksi muotoon.
Taonnin jälkeen voidaan myös vaatia tietynasteista koneistusta, jotta materiaali saadaan haluttuun muotoon erityisesti monimutkaisten materiaalien tapauksessa. Taontaan liittyy automaattisen tai sähköenergian käyttö materiaalin saamiseksi tarvittavaan muotoon.
Taonta voidaan tehdä eri menetelmillä, kuten kylmätäonta (huoneenlämmössä tapahtuva taonta), lämmintaonta (huoneenlämpötilaa korkeammassa lämpötilassa tapahtuva taonta) ja kuumataonta (uudelleenkiteytyslämpötilassa tapahtuva taonta). Muita menetelmiä ovat myös avotakominen, suljettu takominen, puristetaivutus, rullataivutus.
Taivutus tarjoaa useita etuja, kuten metallin rakenteen johdonmukaisuuden ja kokoonpanon yhdenmukaisuuden. Taontamenetelmällä tuotettua terästä pidetään iskunkestävämpänä.
Taonta soveltuu erinomaisesti pienikokoisille materiaaleille, koska materiaalin saattamiseksi muotoon on käytettävä paljon voimaa, mikä ei välttämättä ole mahdollista tai hyvin vaikeaa suurempikokoisille materiaaleille. Taonta voi soveltua tapauksissa, joissa tuotteen muotoilu on tärkeä näkökohta.
Tärkeimmät erot valun ja taonnan välillä
- Valussa materiaalia kuumennetaan, kunnes se sulaa, ja myöhemmin se kaadetaan astiaan tiettyjen muotojen aikaansaamiseksi. Taontaan liittyy mekaanisen ja lämpöenergian käyttö metallin lämmittämiseksi ja vasaroimiseksi halutun muodon aikaansaamiseksi.
- Valamalla ei välttämättä saada aikaan metalleja, jotka ovat sitkeitä ja kestävät huomattavaa painetta. Taonnalla voidaan luoda metalleja, jotka ovat sitkeämpiä ja vahvempia, koska itse prosessiin kuuluu puristaminen tai vasarointi, joka antaa metallille kyvyn kestää painetta alusta alkaen.
- Valaminen mahdollistaa metallin muodon muuttamisen helposti. Taonnassa metallin muokkaaminen voi olla vaikeaa, koska metalli on kiinteässä tilassa.
- Valaminen voidaan suorittaa suurelle materiaalille. Taonta ei välttämättä ole sopiva valinta suurempikokoisille materiaaleille, koska niin valtaviin materiaaleihin on vaikea kohdistaa voimaa.
- Valaminen on edullisempaa kuin taonta.
- Valamalla voidaan valmistaa monimutkaisia tai paksuja materiaaleja. Taonnassa on vaikeaa valmistaa materiaaleja, joilla on monimutkainen rakenne.
Valuaminen ja taonta mahdollistavat korkealaatuisten ja teknisesti kehittyneiden metallituotteiden valmistuksen. Kuitenkin myös väijyy kysymys siitä, kumpi menetelmä olisi ensisijainen käytettäväksi valmistusprosessissa. Valinnan tekemisestä voi tulla vaikeaa, koska kumpikin menetelmä tarjoaa useita, mutta erillisiä hyötyjä ja tuo mukanaan tiettyjä haittoja.
Valinta joko valamisen tai takomisen välillä riippuu useiden tekijöiden, kuten kustannusten, komponenttien tyypin, komponenttien koon ja monimutkaisuuden, suunnitellun lopputuotteen, aikatekijän jne. arvioimisesta.
Tämän vuoksi on tärkeää arvioida näitä näkökohtia ja yksilöllisiä tarpeita, ennen kuin päätetään ottaa käyttöön valu- tai taontaprosessi. Olisi järkevää, jos niiden hienovaraisten erojen arviointi tehtäisiin ennen kuin päätetään niiden käytöstä, koska molemmat menetelmät eroavat toisistaan käytännön näkökulmasta.
Suosittelemme asiantuntijoiden neuvoja, erityisesti kokeneiden metallia/materiaaleja valmistavien tahojen neuvontaa, jotta voidaan hyödyntää joko valu- tai taontamenetelmän kaikki hyödyt todellisessa käytännössämme ja saada korkealaatuisia lopputuotteita.