Rolling, метал
Валцуването е важен процес за производството на промишлени ножове. Какво се търкаля? Защо се търкаля? Моля, проверете го по-долу.
Статия от: https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Rolling+(metalworking)
Подвижен, Метал
средство за оформяне на налягане на метали и метални сплави чрез компресиране на металите между въртящи се ролки. Ролките, обикновено цилиндрични, са или гладки, или с вдлъбнатини (проходи), които образуват жлебове, когато двете ролки се събират.
Поради непрекъснатата работа на процеса, валцоването е най-ефективният метод за придаване на необходимите форми на изделията. По време на валцуването металът обикновено претърпява значителна пластична деформация на компресия, включваща разрушаване на оригиналната структура на отливка и образуването на по-плоска и по-тясна структура; По този начин се подобрява качеството на метала. Така валцуването служи не само за промяна на формата на метала, но и за подобряване на неговата структура и свойства.
Подобно на други методи за оформяне на налягането, търкалянето се основава на пластичността на металите. Прави се разлика между горещо, студено и топло валцуване. Повечето валцувани продукти (заготовки, търговски и листови метали, тръби, топки) се произвеждат с горещо валцуване при температура от 1000 ° -1300 ° С за стомана, 750—850 ° С за мед, 600—800 ° С за месинг, 350 - 400 ° C за алуминий и неговите сплави, 950 - 1100 ° C за титан и неговите сплави, и около 150 ° C за цинк. Студеното валцуване се използва предимно за производство на листове и ленти с дебелина по-малка от 1,5–6 mm и прецизни профили и тръби. След това горещовалцуваният метал се подлага на студено валцуване, за да се получи по-гладка повърхност и по-добри механични свойства. Студеното валцуване също се използва поради трудността при нагряване и бързо охлаждане на елементите. Топлият валцуване, за разлика от студеното валцуване, се извършва при малко повишена температура, за да се намали уплътняването (студената обработка) на метала по време на деформация.
В специални случаи металите се валцуват във вакуум или в неутрална атмосфера, за да предпазят повърхността на метала от окисляване.
Трите основни метода на търкаляне са надлъжни, напречни и въртящи се (наклонени). При надлъжното търкаляне (фигура 1, а) металът се деформира чрез ролки, обикновено успоредни един на друг, които се въртят в противоположни посоки. Триенето между повърхностите на терола и метала издърпва метала през процепа между ролките, така че металът се пластично деформира. Продължителното търкаляне е много по-често срещано от другите два метода.
Напречно търкаляне (Фигура 1, б) и въртеливо (наклонено) търкаляне (Фигура 1, в) се използват само за третиране на твърди частици на въртене. При напречно завъртане, металът се подлага на въртеливо движение спрямо своята ос и по този начин се работи в напречна посока. При въртящо се въртене, в допълнение към въртеливото движение, на металното тяло по оста му се придава транслационно движение чрез положено позициониране на ролките. Ако скоростта на транслация на метала е по-малка от периферната скорост на въртене, операцията по регулиране се нарича напречно въртящо се въртене; ако скоростта на транслация е по-голяма, операцията се нарича надлъжно въртящо се движение. Напречно търкаляне се използва за работа на зъбите на зъбните колела и други части, а ротационното валцоване се използва при производството на безшевни валцувани тръби, топки, оси и други твърди частици на оборота (Фигура 2). Използва се надлъжното въртящо се валцоване.
При надлъжното търкаляне височината на напречното сечение на метала намалява с преминаването на метал между ролките, когато дължината и ширината се увеличават (Фигура 3). Разликата в височините на напречните сечения на метала преди и след преминаване между ролките се нарича линейна (абсолютна) редукция. Δh = h0 - h1. Съотношението на тази стойност към първоначалната височина х0, изразена като процент 100А / h0, се нарича процентно намаление, което обикновено е от 10 до 60 процента за пропуск, но може да бъде до 90 процента. Увеличаването на дължината на метала се характеризира с редукционното съотношение - съотношението на дължината на метала след излизане на ролките до оригиналната дължина. Деформацията на метала по отношение на ширината на напречното сечение се нарича разпръскване - разликата между ширината на напречното сечение преди и след валцуването. Разпространението се увеличава с редуциране, диаметър на валците и коефициент на триене между металния обект и повърхността на валците.
Зоната между ролките, където детайлът влиза в директен контакт с ролките, се нарича зона на деформация; това е, че металът е намален. Малките области, съседни на двете страни на зоната на деформация, се наричат неконтактони на деформация; в тези зони металът е само леко деформиран. Зоната на деформация се състои от два главни сегмента: зона на закъснение или зона на приплъзване на входната страна, в която скоростта на метала е по-малка от хоризонталната компонента на периферната скорост на ролките, и зоната на напредване или зоната на отклонение от страната на доставката, при което скоростта на метала е относително по-голяма. По този начин скоростта на излизане на детайла от ролките е с 2 до 6% по-голяма от периферната скорост на валците. Границата между тези зони се нарича неутрално напречно сечение. В закъснението силите на триене от валците, действащи върху детайла, са в посоката на изхода, докато в зоната за предварително движение те са в посока на изхода.
Захващането на метала от валците и стабилността на процеса се дължат на силите на триене, които възникват върху повърхността на контакта между метала и валците. За да се получи улавяне, допирателната към ъгъла на захапката α - ъгълът между радиусите, простиращи се от осите на валцуване до точки А и В (вж. Фигура 3), не трябва да надвишава коефициента на триене: tan α ≤ μ. Когато не се изисква много гладка повърхност, грапавостта на повърхността се добавя към валците, за да се увеличи ъгълът на захапката и по този начин на теч.
На практика ъглите на захапката са 20 ° -26 ° при горещо валцоване с гладки ролки, 27 ° –34 ° в горещо валцоване с назъбени повърхности и 2 ° –6 ° при студено валцуване със смазка.
Силата върху ролките по време на валцуването се определя чрез умножаване на площта на контактната повърхност със средната специфична сила P = F × pm. Специфичната сила се разпределя неравномерно по контактните повърхности: максимумът е близо до неутралното напречно сечение
и намалява в посоките на влизане и излизане. В търкалящите ленти с правоъгълно напречно сечение контактната повърхност се изчислява по формулата 
, където r е радиусът на ролката. При студено валцуване на ленти, действителната контактна област е голяма поради еластичната компресия на ролките в точките на контакт с метала.
Средната специфична сила, която също се нарича нормално напрежение на лагера, зависи от много фактори и може да се изрази чрез формулата pm = n1n2n3σ. Където n1 е коефициентът на напрежението на метала, който зависи главно от съотношението на дължината на дъгата на захапката - дъгата между точките А и В по обиколката на напречното сечение на ролката (Фигура 3) - средната дебелина и ширина на валцованата лента, коефициента на триене и разтягането на валцувания метал (разтягането се използва широко при студено валцуване); n2 е коефициентът, който отчита ефекта на скоростта на валцоване; n3 е коефициентът, който отчита ефекта от студената обработка на метала; и σ е точката на провлачване (устойчивост на деформация) на метала при температурата, използвана в процеса на валцуване. Коефициентът n1 е най-важен и варира в широки граници - от 0.8 до 8 - в зависимост от горепосочените фактори. Този коефициент се увеличава с увеличаване на силите на триене върху контактните повърхности и намаляване на дебелината на детайла. При практически изчисления n3 се приема като 1 при горещо валцуване, а n2 се приема за 1 валцоване.
За въглеродни стомани средната специфична сила е в диапазона 100–300 нютона на m2 (10-30 килограма сила на mm2) при горещо горене и в диапазона 800–1,500 нютона на m2 (80-150 килограма сила на mm2) при студено валцуване. Резултантните сили върху ролките при най-често срещаните условия на търкаляне са насочени успоредно на линия, свързваща осите на ролките, т.е. вертикално (Фигура 4).
Връзката между силата Р и момента, необходим за въртенето на всяка ролка, се дава с формулата М = Р (а + р), където а е рамото на силата Р, което е в диапазона (0.35–0.5). 
и ρ е радиусът на фрикционната обиколка на ролковите лагери, равен на коефициента на триене на лагера, умножен по радиуса на лагера. Силата, която се преобръща в търкалящата стоманена тел и стоманените ленти варира от около 200 до 1000 килонутона (kN), т.е. от 20 до 100 тона сила; силата в подвижни листове с ширина от 2 до 2,5 м достига 30 до 60 МН (сила от 3000 до 6000 тона). Необходимият момент за обръщане на двете ролки в търкалящата стоманена тел и малките участъци варира от 40 до 80 kN-m (4 до 8 тона сила-m), а моментът, необходим за валцуване на плочи и широки листове, достига 6.000–9.000 kN-m (600) –900 тона сила-m).
