...

Phương pháp rèn kim loại và những điều bạn cần biết

Rèn kim loại là phương pháp đã ra đời từ lâu và được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp cơ khí và chế tạo. Nhưng lại có rất ít người hiểu sâu về khái niệm này. Vì  vậy, trong bài viết hôm nay, hãy cùng Cơ Khí P69 khám phá và tìm hiểu xem phương pháp này là gì và ứng dụng của nó trong đời, sản xuất như thế nào nhé!

1. Phương pháp rèn kim loại là gì?

Phương pháp rèn kim loại là quá trình gia công kim loại bằng áp suất liên tục, sau đó sử dụng ngoại lực tác động vào vật liệu có tính dẻo để làm thay đổi hình dạng và kết cấu của kim loại thành một sản phẩm như mong muốn. Quá trình rèn, kim loại sẽ được định hình bằng cách lăn, đập hoặc ép nhưng không làm giảm độ bền hoặc chất lượng của nó.

ren-kim-loai
Rèn là phương pháp gia công kim loại được sử dụng phổ biến hiện nay

Hiện nay rèn kim loại có thể được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy. Kim loại thường được sử dụng để rèn thường là sắt, thép hoặc nhôm. Các sản phẩm bằng phương pháp gia công này phổ biến là các thanh và dầm thép cán.

2. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp rèn kim loại

Rèn kim loại đến nay nó vẫn giữ một vai trò vô cùng quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng làm thay đổi hình dạng và cải thiện tính chất cơ học của kim loại, giúp sản phẩm có khả năng chịu lực tốt hơn và độ bền cao hơn.

Không chỉ tạo ra những sản phẩm có độ chính xác và độ bền cao, mà phương pháp này còn góp phần vào việc tối ưu hóa sử dụng vật liệu, tránh lãng phí và giảm thiểu tối đa chi phí sản xuất.

uu-nhuoc-diem-phuong-phap-ren
Phương pháp rèn có nhiều ưu điểm vượt trội cũng như có những nhược điểm phải cân nhắc

Tuy nhiên, phương pháp rèn kim loại cũng có một số nhược điểm nhất định. Cụ thể, trong quá trình rèn yêu cầu về chi phí đầu tư ban đầu cao, yêu cầu kỹ thuật cao đối với nhân công sản xuất để đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.

Ngoài ra, phương pháp này cũng có sự giới hạn về kích thước và hình dạng của các chi tiết khi sản xuất. Đặc biệt là quá trình gia nhiệt khi rèn cũng có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường vì vậy bạn cần xem xét kỹ lưỡng trước khi áp dụng phương pháp này.

3. Ứng dụng của phương pháp rèn kim loại trong đời sống

Phương pháp rèn kim loại hiện nay được ứng dụng rộng rãi vào rất nhiều lĩnh vực của đời sống hàng ngày:

Trong lĩnh vực y tế rèn được sử dụng để tạo ra các dụng cụ phẫu thuật chất lượng, sắc bén như: dao mổ, kẹp, kéo,…

Trong ngành công nghiệp ô tô, vật liệu rèn được ứng dụng tại các vị trí chịu va đập mạnh của hệ thống treo như: trục dẫn động, tay đòn, thanh truyền và các bộ phận khác của hệ thống truyền lực như: bánh răng truyền động, bánh răng vi sai, thanh nối,…

Với ưu điểm là độ bền cao và tính kinh tế, hiện nay phương pháp rèn kim loại cũng được ứng dụng nhiều trong sản xuất các thiết bị nông nghiệp như: cày, lưỡi hái và dụng cụ làm vườn khác. Trong đời sống hàng ngày, vật liệu rèn được sử dụng để làm các dụng cụ cầm tay như: cờ lê, mỏ lết, búa, kìm, chìa vặn,… và các dụng cụ làm vườn như: Kéo cắt cây cảnh, móc cẩu, móc treo, kẹp dây thừng,…

ung-dung-ren-kim-loai
Rèn kim loại được ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau

Các chi tiết rèn kim loại còn được sử dụng rộng rãi trong các động cơ và bộ truyền động của các thiết bị xây dựng nặng, thiết bị đường sắt, thiết bị khai mỏ. Ngoài ra, nó còn được ứng dụng nhiều trong các máy móc và các thiết bị công nghiệp của máy phát điện, máy làm giấy, máy dệt, máy luyện kim và các thiết bị hóa học,…

Đặc biệt, 2 ngành công nghiệp nặng ứng dụng các sản phẩm của phương pháp rèn kim loại phải kể đến là ngành hàng không và ngành dầu khí, khai mỏ. Với ngành hàng không, các kim loại màu, sắt và phi kim sau khi dùng phương pháp rèn sẽ tạo ra các chi tiết được sử dụng trong động cơ và truyền động của máy bay quân sự, máy bay phản lực, máy bay lên thằng và cả máy vận tải. Còn trong công nghiệp dầu khí và khai mỏ, van dầu, mũi khoan, lưỡi cắt đá và các khớp nối chịu áp lực cao chính là sản phẩm của phương pháp rèn kim loại.

Dù ứng dụng vào bất kỳ lĩnh vực nào của đời sống, phương pháp rèn kim loại cũng đảm bảo tính đa dụng và độ bền cao, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và an toàn cho các sản phẩm mà chúng ta đang sử dụng.

4. Một số phương pháp rèn kim loại phổ biến hiện nay

Trải qua lịch sử hàng trăm, hàng nghìn năm phát triển, hiện nay có 4 phương pháp rèn kim loại chính như sau:

4.1 Phương pháp rèn nóng

Rèn nóng là phương pháp gia công mà ở đó kim loại sẽ được nung lên đến một nhiệt độ nhất định. Sau đó kim loại sẽ được đưa vào lòng khuôn và dùng lực để tạo ra các sản phẩm theo hình dáng của khuôn.

Các kim loại sử dụng trong rèn nóng thường là các loại thép đúc, thép thỏi, thép cán,… Dụng cụ rèn là các loại khuôn dập nóng trực tiếp có thể làm biến dạng kim loại. Thiết bị dùng để tạo lực là các loại máy ép, máy búa.

ren-nong
Sản phẩm trong quá trình rèn nóng

Phương pháp rèn nóng sẽ tạo ra một sản phẩm có độ bền cao hơn rất nhiều so với các sản phẩm được làm bằng các phương pháp rèn khác. Vì vậy, rèn nóng luôn được ứng dụng rộng rãi ở những nơi đòi hỏi độ an toàn và tin cậy cao trong sản xuất công nghiệp phần cứng. Nhờ sở hữu những ưu điểm vượt trội về chất lượng, phương pháp rèn nóng hiện nay đang dần thay thế các sản phẩm đúc hoặc sản xuất bằng khuôn đúc.

4.2 Phương pháp rèn lạnh 

Rèn lạnh là một quá trình định hình và sản xuất kim loại theo hình dạng và kết cấu mong muốn, trong đó thanh kim loại sẽ được đưa vào khuôn, sau đó ép vào khuôn kín thứ hai. Quá trình này được hoàn thiện ở nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại kim loại khi rèn.

Rèn lạnh được đánh giá là quá trình làm biến dạng kim loại nhanh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Thành phẩm được tạo ra từ rèn lạnh có bề mặt hoàn thiện hoàn hảo và độ chính xác cao về kích thước và cấu trúc. Với tốc độ nhanh và hiệu quả kinh tế cao, rèn lạnh được trở thành phương án được ứng dụng phổ biến trong sản xuất: ốc vít, đinh tán, bóng đinh,… khối lượng lớn.

4.3 Phương pháp rèn tự do

Rèn tự do là phương pháp đã có từ thuở xa xưa và nó thường xuất hiện trên những bộ phim cổ trang. Với phương pháp này, người thợ sẽ nung nóng thanh kim loại với nhiệt độ lên đến khoảng 900 độ C. Khi kim loại chuyển sang dạng dẻo thì tiếp tục dùng đe và búa đập để tạo dáng thành sản phẩm như mong muốn.

ren-tu-do
Rèn tự do là phương pháp có nguồn gốc từ lâu đời

Phương pháp này chủ yếu sử dụng sức lao động và bàn tay của con người nên năng suất không cao, thường được sử dụng để tạo nên các vật có khối lượng không quá lớn. Và nó cũng yêu cầu thợ rèn phải là người có tay nghề cao, để tạo ra những sản phẩm đạt yêu cầu.

Để hạn chế bớt những nhược điểm của rèn tự do bằng tay, ngày nay hầu hết người ta đã chuyển sang rèn tự do bằng máy. Rèn máy sử dụng búa máy sẽ cho năng suất cao hơn, đặc biệt có thể gia công được những kim loại có kích thước lớn.

4.4 Phương pháp rèn khuôn

Rèn khuôn hay còn gọi là dập thể tích, với phương pháp kim loại này, trước tiên người ta sẽ tạo khuôn được ghép từ hai nửa. Sau đó cho kim loại vào trong khuôn để tạo hình theo hình dạng của khuôn. Ưu điểm của các sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp rèn khuôn là độ chính xác cao, dung sai gia công nhỏ, có thể tạo ra những chi tiết có cấu trúc phức tạp với năng suất cao với cường độ lao động thấp.

Tuy nhiên, phương pháp rèn khuôn lại có một nhược điểm là giá thành để chế tạo khuôn rất cao. Vì vậy, rèn khuôn chỉ phù hợp với những nơi cần sản xuất vật liệu chi tiết dạng hàng loạt và không có nhiều sự thay đổi. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ hoặc đơn chiếc.

5. Nên cân nhắc sử dụng phương pháp rèn kim loại khi nào?

Các phương pháp rèn được tạo ra nhằm giải quyết các yêu cầu khác nhau của sản phẩm về độ bền, kết cấu, và chức năng. Các ngành công nghiệp khác nhau sẽ đòi hỏi các sản phẩm có đặc tính riêng biệt. Do đó, việc lựa chọn phương pháp rèn kim loại nào phù hợp là một điều hết sức quan trọng.

lua-chon-phuong-phap-ren
Tùy thuộc vào yêu cầu của sản phẩm mà bạn có thể lựa chọn các phương pháp rèn khác nhau

Hiện nay, rèn nóng và rèn lạnh hiện đang được ứng dụng phổ biến do chi phí gia công thấp và sản phẩm cuối cùng có chất lượng tương đối tốt. Hai phương pháp này phù hợp cho những sản phẩm có thể sản xuất công nghiệp với sản lượng lớn.

Ngoài ra, bạn cũng có thể lựa chọn rèn tự do và rèn khuôn. Tuy nhiên, hai phương pháp này yêu cầu khá cao về nhân công và thời gian làm việc lớn. Những sản phẩm được làm theo đơn đặt hàng có kích thước riêng thì sẽ phù hợp với rèn tự do và rèn khuôn.

Hy vọng với những thông tin mà P69 cung cấp ở trên đã giúp bạn hiểu rõ: Phương pháp rèn kim loại là gì? Ưu nhược điểm của phương pháp này từ đó ứng dụng hiệu quả vào sản xuất và đời sống.  Nếu còn bất cứ thắc mắc nào hãy liên hệ với ngay qua hotline: 0966.686.969 hoặc 0989.188.982 của P69 để được tư vấn và giải đáp miễn phí.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

  • Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long, Khu CN Thạch Thất Quốc Oai, Hà Nội
  • Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
  • Email: kd1@cokhip69.com.vn
  • Website: https://cokhip69.com.vn