Co to jest kucie matrycowe?
Kucie to proces kształtowania metalu poprzez zastosowanie siły. Można to zrobić, gdy metal jest zimny lub gorący, ale nie wtedy, gdy jest stopiony. Kucie matrycowe odbywa się poprzez uderzenie matrycą w obrabiany przedmiot, który spoczywa na stabilnej podstawie zwanej kowadłem. Ponieważ proces ten jest analogiczny do sposobu, w jaki metal był kuty przez stulecia przez kowali za pomocą młota i kowadła, jest również nazywany kuciem kowala. Różni się od zamkniętego kucia matrycowego tym, że przedmiot nie jest otoczony matrycami, a same matryce bardziej przypominają narzędzia o prostych kształtach i profilach, niż przypominają zamknięte formy.
Kucie matrycowe jest ważną techniką dla wielu rodzajów produkcji. Umożliwia zgrubne i wykańczające kształtowanie metalu, najczęściej stali i stopów stali. Wymaga matrycy, która jest otwarta po bokach, umożliwiając swobodny ruch przedmiotu obrabianego w kierunku poprzecznym po uderzeniu. Tego rodzaju konstrukcja pozwala również na kucie bardzo dużych przedmiotów, w niektórych przypadkach ważących wiele ton i mających dużą długość i szerokość. Niektóre otwarte kuźnie matrycowe mogą pomieścić elementy ważące do 150 ton amerykańskich (136 ton metrycznych) i 80 lub więcej stóp (24,4 m) długości.
Matryce stosowane w otwartym kucie matrycowym mają prosty kształt i są otwarte po bokach, co pozwala na przesuwanie przedmiotu obrabianego i wystawanie poza krawędzie matrycy i kowadła poniżej. Matryca jest napędzana przez maszynę, która powoduje, że opada ona na przedmiot spoczywający na kowadle lub innej otwartej matrycy. Matryce otwarte są zazwyczaj płaskie, ale mogą być również wypukłe lub wklęsłe. Do obrzeży stosuje się matryce wklęsłe, które kształtują krawędzie przedmiotu obrabianego, tworząc określone kształty krawędzi. Wypukłe matryce służą do kształtowania przedmiotu obrabianego poprzez zmniejszenie jego grubości w miejscu uderzenia.
Proces otwartego kucia matrycowego służy wielu celom, poza prostym kształtowaniem metalu. Kucie metalu wyrównuje i uszlachetnia ziarno metalu, co zwiększa wytrzymałość, a także zmniejsza porowatość, czyli obecność pęcherzyków powietrza, nawet tych zbyt małych, aby można je było zobaczyć gołym okiem. Poprawia także zdolność metalu do reagowania na obróbkę skrawaniem. Kute części metalowe mają lepszą odporność na zużycie i inne właściwości mechaniczne w porównaniu z podobnymi częściami obrabianymi lub odlewanymi.
Zaawansowane techniki kucia matrycowego są w stanie wytwarzać złożone kształty nawet w dużych częściach i produktach, a także prostsze kształty, takie jak sztaby, wlewki i rundy. Podczas gdy stal i pokrewne stopy są najczęstszymi przedmiotami kucia matrycowego, inne metale można również kształtować w ten sposób, w tym stopy miedzi, niklu i tytanu. Główną wadą otwartego kucia matrycowego jest to, że obrabiany przedmiot musi być stale przesuwany podczas pracy, co wymaga skomplikowanych kontroli mechanicznych lub wykwalifikowanych ludzi, podczas gdy kucie matrycowe zamknięte może być całkowicie zautomatyzowane i jest znacznie prostszym procesem.