Wat is Open Die Forging?
Smeden is het proces van het vormen van metaal door het uitoefenen van kracht. Het kan worden gedaan terwijl het metaal koud of heet is, maar niet wanneer het is gesmolten. Open smeden wordt gedaan door een matrijs op een werkstuk te slaan dat op een stabiele basis rust die een aambeeld wordt genoemd. Omdat het proces analoog is aan de manier waarop metaal al eeuwen wordt gesmeed door smeden met een hamer en aambeeld, wordt het ook smid smeden genoemd. Het verschilt van het smeden met gesloten matrijzen doordat het werkstuk niet is ingesloten door de matrijzen en de matrijzen zelf meer lijken op gereedschappen met eenvoudige vormen en profielen dan op ingesloten vormen.
Open matrijzen smeden is een belangrijke techniek voor vele soorten productie. Het maakt een ruwe en afwerkende vormgeving van metaal, meestal staal en staallegeringen mogelijk. Het vereist een matrijs die open is aan de zijkanten, waardoor het werkstuk vrij kan bewegen, in een laterale richting, wanneer het wordt geraakt. Dit type ontwerp maakt ook het smeden van zeer grote werkstukken mogelijk, in sommige gevallen met een gewicht van vele tonnen en met een grote lengte en breedte. Sommige open matrijssmeedstukken zijn geschikt voor stukken met een gewicht tot 150 Amerikaanse ton (136 ton) en een lengte van 80 of meer voet (24,4 m).
De matrijzen die worden gebruikt bij het smeden van open matrijzen zijn eenvoudig van vorm en open aan de zijkanten zodat het werkstuk kan bewegen en zich uitstrekt voorbij de randen van de matrijs en het aambeeld eronder. De matrijs wordt aangedreven door een machine die ervoor zorgt dat hij op het werkstuk daalt dat op een aambeeld of een andere open matrijs rust. Open matrijzen zijn meestal vlak maar kunnen ook convex of concaaf zijn. Concave matrijzen worden gebruikt voor randen, die de randen van een werkstuk vormen, waardoor gedefinieerde randvormen worden gemaakt. Convexe matrijzen worden gebruikt om het werkstuk te vormen door het dunner te maken op het botspunt.
Het proces van het smeden met open matrijzen dient vele doelen, naast het eenvoudig vormgeven van het metaal. Smeden van het metaal lijnt en verfijnt de korrel van het metaal, wat de sterkte verhoogt en de porositeit vermindert, wat de aanwezigheid van luchtbellen is, zelfs die te klein zijn om met het blote oog te worden gezien. Het verbetert ook het vermogen van het metaal om op bewerkingen te reageren. Gesmede metalen onderdelen hebben een verbeterde slijtvastheid en andere mechanische eigenschappen ten opzichte van vergelijkbare bewerkte of gegoten onderdelen.
Geavanceerde open matrijs-smeedtechnieken kunnen complexe vormen produceren, zelfs in grote delen en producten, naast eenvoudigere vormen zoals staven, blokken en rondes. Hoewel staal en aanverwante legeringen de meest voorkomende onderwerpen zijn voor het smeden van open matrijzen, kunnen ook andere metalen op deze manier worden gevormd, waaronder koper, nikkel en titaniumlegeringen. Het belangrijkste nadeel van open matrijzen smeden is dat het werkstuk constant moet worden verplaatst terwijl het wordt bewerkt, waarvoor complexe mechanische controles of bekwame menselijke operators nodig zijn, terwijl gesloten matrijzen smeden volledig geautomatiseerd kan zijn en een veel eenvoudiger proces is.