Rodzaje materiałów

 

Materiały stosowane w procesie wyoblania

 

   Materiały (blachy z różnych metali) stosowane do kształtowania za pomocą wyoblania rzadko używane są w postaci chemicznie czystej. Stopy metali z innymi pierwiastkami najczęściej charakteryzują się niższą ceną i znacznie lepszymi własnościami wytrzymałościowymi. Wyjątkiem jest tutaj miedź oraz aluminium, które stosowana jest zarówno w stanie czystym jak i w postaci stopów. Z 88 znanych metali w procesie wyoblania wykorzystywane jest około 10 a najczęściej tylko 3: aluminium i jego stopy, miedź i jej stopy oraz stale (czyli stopy żelaza).

   Żelazo jest to nazwa pierwiastka i w postaci czystej chemicznie występuje tylko w laboratorium. Stop żelaza z innymi pierwiastkami (głównie z węglem) nazywamy stalą. W czasie obróbki mechanicznej zawsze mamy do czynienia z różnymi gatunkami stali, nigdy z żelazem.

 

1. Aluminium

 

   Aluminium jest bardzo szeroko stosowane w wyrobie przedmiotów metodą wyoblania. Charakteryzuje się odpornością na korozję atmosferyczną, niską wagą oraz dużą podatności a na obróbkę plastyczną. Przy obecnych cenach materiału koszt blachy niezbędnej do wykonania przedmiotu ze stali i z aluminium jest porównywalny. Kilogram aluminium jest trzykrotnie droższy niż kilogram stali ale za to ciężar właściwy aluminium jest trzykrotnie mniejszy.

 

2. Cynk

 

   Wyroby wykonane z blachy cynkowej charakteryzują się znaczna odpornością na korozję atmosferyczną. Pod wpływem wilgoci powierzchniowa warstwa wyrobu pokrywa się powłoką węglanową chroniącą przed postępami korozji. Z tego względu wyroby wykonane z cynku są często stosowane jako elementy ozdobne na dachach domów, dworków, pałaców.

 

3. Miedź

 

   Z miedzi wykonywane są czasami pokrycia dachowe. Z takiej samej blachy miedzianej wykonujemy również elementy ozdobne zwieńczające dachy jak: wieżyczki, kolumienki, kule, obramowania okienek na poddaszu. Blacha prze­znaczona do prac dekarskich ma grubość 0,55 mm i jest zbyt cienka do głębo­kiego wyoblania. W celu wykonania głębszych ciągów należy rozłożyć całość procesu na kilka operacji lub zastosować grubszy materiał. Miedź ze względu no doskonałą plastyczność po wstępnym wyżarzeniu jest stosowana na głębokie ciągi i skomplikowane kształty.

 

4. Mosiądz

 

   Blachy mosiężnej mają szerokie zastosowanie do wykonywania: elementów lamp, kinkietów, ży­randoli, akcesoriów kuchennych i barowych, instrumentów muzycznych, części do karniszy oraz innej galanterii ozdobnej jak: wazony, puchary, kielichy, pa­tery, podstawki, puzderka, świeczniki, cukiernice.

   Najczęściej do wyoblania używamy dwóch gatunków mosiądzu M70 i M63. Mosiądze dają się łatwo lutować lutami miękkimi i twardymi, polerować, patynować. Mosiądze można również spawać i zgrzewać.

   Blachy do wyoblania powinny być kupowane rekrystalizowane. Blacha ta utwardza się w trakcie wyoblania i wymaga powtórnego wyża­rzania. W przypadku skomplikowanych kształtów wyżarzanie musi być przeprowadzone wielokrotnie.

 

5. Nikiel

 

   Nikiel jest odporny na działanie wody morskiej, stopionych związków alka­licznych, roztworów alkalicznych, soli, kwasów organicznych. W gorących kwasach ulega rozpuszczeniu. Jest metalem plastycznym na gorąco. W tempe­raturze otoczenia obróbka plastyczna na zimno jest trudna. Na skutek zgniotu utwardza się i wymaga wyżarzania rekrystalizującego w temperaturze 600-800 ºC. Wyroby wyoblane z czystego niklu mogą mieć zastosowanie jako elementy aparatury do przemysłu chemicznego i spożywczego oraz części przyrządów la­boratoryjnych i pomiarowych. Częściej nikiel używany jest jako powłoka ochronna osadzana galwanicznie na tańszych materiałach (stal, mosiądz, miedź).

 

6. Nowe srebro

 

  Nowe srebro używane jest od bardzo dawna pod wieloma nazwami: argentan, pakfong, melchior, alpaka, arfenil, neusilber, srebro Schefildskiego, chińskie srebro, metal Christofle`a i inne. Obecnie zgodnie z PN stosujemy nazwę mosiądz wysokoniklowy. Mosiądze te produkowane są w Polsce w czterech odmianach o symbolach MZN12, MZN15, MZN18, MZ20N18. Z blachy mosiężnej wysokoniklowej można wykonywać: patery, świecz­niki, cukiernice, biżuterię, puzderka, tacki, wazony, puchary oraz inną galante­rie ozdobną. Głębokie ciągi wymagają zastosowania wyżarzania rekrystalizującego oraz wzorników pośrednich.

 

7. Ołów

 

Ze względu na niską wytrzymałość ołowiu na rozciąganie do wyoblania nadaje się blacha powyżej 2 mm grubości. Metal ten posiada silne własności antykorozyjne w stosunku do agresywnych czynników jak: pary kwasu siarkowego, solnego, fluorowodorowego. Jest dostatecznie odporny na zanieczyszczenia miejskie i klimat morski. Jest słabo odporny na kwasy organiczne, kwas azotowy, silne zasady, kwas octowy, kwas winny.

 

8. Srebro

 

   Ze srebra można wykonywać: biżuterię, elementy zastawy stołowej, patery, puchary, kielichy, wazony, cukiernice, podstawki, ku­fle i wiele innych.

   Najłatwiejsza do wyoblania jest 1 próba. Najmniejszy dodatek składników stopowych w tej próbie daje najlepszą ciągliwość, ale jest to zarazem próba naj­droższa. Im niższa próba, tym podatność na wyoblanie mniejsza. Stopy srebra w czasie wyoblania utwardzają się. Wymaga to zastosowania wyżarzania rekry­stalizującego zapobiegającego pękaniu. Ze względów bezpieczeństwa głębsze ciągi należy podzielić na kilka operacji wstępnych.

 

9. Stal

 

   Blachy stalowe są stosowane do wykonywania przedmiotów wyoblanych ze względu na niską cenę oraz wysokie własności wytrzymałościowe. Własności konstrukcyjne wyrobów stalowych są bardzo dobre przy niewielkiej grubości ścianki. Do wyoblania stosujemy blachy i taśmy rodzaju:

v     Stali węglowej konstrukcyjnej zwykłej jakości

v     Stali węglowej konstrukcyjnej wyższej jakości

v     Bednarki stalowej

v     Blach stalowych cienkich do tłoczenia

v     Blach stalowych ocynkowanych

v     Blach stalowych ocynowanych

  

10. Stal nierdzewna

 

      Ze względu na wysoką zawartość chromu blachy te są bardzo niewdzięczne do wyoblania. Siła, jaką należy użyć w celu przekroczenia granicy plastyczności jest bardzo wysoka. Blachy te silnie sprężynują i w związku z tym są niezwykle trudne do dołożenia do wzornika. Niektórych kształtów z blachy nierdzewnej nie da się w ogóle wykonać wyoblakami ręcznymi. Obcinanie obrzeża sprawia znaczne trudności. Obróbka skrawaniem stali nierdzewnej i kwasoodpornej wymaga intensywnego chłodzenia, które nie jest możliwe do zastosowania na wyoblarce ręcznej. W związku z tym nóż z nakładką z węglików spiekanych ulega bardzo szybkiemu zużyciu i wymaga wielokrotnego ostrzenia.

  

Gatunek

Przeznaczenie

1H13

Sprzęt gospodarstwa domowego. Wyroby wymagają polerowania

0H18N9

Zbiorniki do kwasów, naczynia destylacyjne, wszelkie wyroby odporne na wodę (również morską) i kwasy

 

 

 

 

 

11. Tantal

 

Tantal jest metalem szaro-niebieskim, twardym, trudno topliwym. Jest rozpuszczalny w alkaliach i w kwasie fluorowodorowym. Na powietrzu zapala się, tworząc biały pięciotlenek tantalu (Ta2O5). Używany jest do produkcji przyrządów chirurgicznych i dentystycznych oraz wymienników ciepła oraz do budowy elementów aparatury chemicznej.

Gęstość -16,650 kg/cm3.

  Do obróbki plastycznej nadają się stopy tantalu (z wolframem, molibdenem, niobem, tytanem, cyrkonem); Stopy te odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi, zarówno w temperaturze pokojowej, jak i podwyższonej, oraz odpornością na działanie kwasów; duże znaczenie mają stopy tantalu z wolframem (7,5%), a także z wolframem (8%) i hafnem (2%) oraz z wolframem (7%) i renem (3%), które są stopami do obróbki plast. (poddają się obróbce nawet poniżej –255°C), odznaczają się wysoką temperaturą topnienia. i żarowytrzymałością, ale wykazują brak odporności na utlenianie poniżej temp. 650°C.

 

12. Złoto

 

Złoto stosowane jest do wyrobu biżuterii i drogich przedmiotów użytkowych. Oprócz jubilerstwa złoto stosowane jest w dentystyce, elektrotechnice, galwanotechnice, do wyrobu kielichów, pater, puzderek, pucharów, tac, numizmatyków. Złota w postaci czystej nie używa się ze względu na znaczną miękkość i ni­skie własności wytrzymałościowe. W celu polepszenia własności wytrzymało­ściowych wyrobów ze złota oraz obniżenia ich ceny stosowane są stopy złota z innymi metalami: miedzią, srebrem, niklem, cynkiem, manganem, ołowiem, platyną, palladem, kobaltem.