Co to jest deformacja plastyczna?

Odkształcenie plastyczne jest procesem, w którym na metal lub tworzywo sztuczne nakłada się wystarczające naprężenie, aby spowodować zmianę wielkości lub kształtu przedmiotu w sposób nieodwracalny. Innymi słowy, zmiany są trwałe; nawet po usunięciu naprężenia materiał nie wróci do swojego pierwotnego kształtu. Ten rodzaj deformacji, czasem nazywany po prostu plastycznością , może być przeprowadzany w kontrolowanych warunkach, a także niezamierzenie.

Zarówno deformacja tworzywa sztucznego, jak i deformacja metali pociągają za sobą zmiany w składzie samego materiału. Na przykład metale podlegające procesowi deformacji plastycznej doświadczają stanu zwanego zwichnięciem . Ponieważ na metal wywierany jest pewien rodzaj naprężeń, materiał osiąga punkt znany jako granica plastyczności. Po osiągnięciu tego punktu wzór cząsteczek tworzących metal zaczyna się zmieniać. Efektem końcowym jest to, że cząsteczki wyrównują się we wzorze, który jest kształtowany przez zewnętrzne naprężenie nałożone na obiekt.

Istnieje kilka sposobów celowego wykorzystania odkształcenia plastycznego do tworzenia różnego rodzaju towarów. Ciepło jest często wykorzystywane do kształtowania przedmiotów w pożądaną formę. W miarę stygnięcia metalu kształt zostaje zachowany i staje się trwały. Użycie nacisku może również pomóc w ukształtowaniu plastiku i metalu w pożądany kształt.

Ważna jest także szybkość, z jaką zachodzi plastyczność. W sytuacjach, w których stres powoduje gwałtowne zmiany, istnieje szansa, że ​​materiał nie będzie w stanie dostosować się do nacisku i może pęknąć. Z tego powodu odkształcenie plastyczne stosowane w produkcji towarów wymaga starannej kontroli temperatury i ciśnienia, umożliwiając dostosowanie struktury materiału do nowych warunków i stopniowe zginanie aż do uzyskania pożądanego kształtu.

W przeszłości koncepcja odkształcania plastycznego znajdowała się w centrum wielu towarów wytwarzanych ręcznie. Tak było na przykład w przypadku podków. Metal został wykuty w określonych temperaturach przez wyszkolonego kowala, co uczyniło posiłek nieco plastycznym. Następnie młotki i inne narzędzia mogły być używane do kształtowania metalu, gdy był jeszcze gorący. Gdy ślusarz obrabi metal do pożądanego kształtu i konturu, zostanie on usunięty z kuźni i pozostawiony do ostygnięcia, skutecznie ustalając kształt na stałe.

Obecnie odkształcenie plastyczne można wykorzystać do tworzenia wszelkiego rodzaju towarów wykonanych z metalu lub tworzywa sztucznego. Obejmuje to rzeźbę metalową, wyposażenie do pieców opalanych drewnem i niektóre formy sztuki ściennej wykonane z połączenia metali, takich jak cyna i mosiądz. Entuzjaści sztuki i rzemiosła czasami wykorzystują ciepło lub ciśnienie do tworzenia przedmiotów przy użyciu zasady plastyczności, często przy użyciu metod, które były rutynowo stosowane w ogóle przed początkiem masowej produkcji towarów.