توانایی تغیر شکل دائمی فلزات یکی از اصلی ترین ویژگیهای آنها محسوب می شود.تولید ورق، سیم، مفتول، تیر آهن، میل گرد، لوله، و به طور کلی شکل دادن فلزات از کاربردهای این علم است. با توجه به اینکه شکل دادن فلزات مهم ترین روش ساخت و تولید فلزات است، آشنایی کامل با این روش از ضروریات است.شکل دادن فلز یک اصطلاح عمومی برای یک گروه بزرگ است که شامل طیف گسترده ای از فرایندهای تولید می شود.
در فرایندهای شکل دادن فلزات، فلز مورد پردازش، به صورت پلاستیکی تغییر شکل داده می شود تا شکل آن به یک هندسه مطلوب تبدیل شود. به منظور تغییر شکل پلاستیکی فلز، نیرویی لازم است که از مقاومت در برابر مواد تجاوز کند.در شکل دادن فلزات دمای کارکردن که هم از دیدگاه مکانیکی و هم متالورژی مطرح است و همچنین آشنایی کامل با خواص مکانیکی مواد از جمله تنش، کشش، کرنش از مباحث مهم است.
دسته بندی فرآیند شکل دادن فلزات
فرآیند شکل دهی را می توان از دیدگاه های مختلف دسته بندی نمود.
کار سرد
در درجه حرارت دهی کمتر از 0٫3 نقطه ذوب فلز مورد نظر انجام می شود. در این فرآیند کار سختی حاکم است.
کارگرم
با دمای بین 0٫3 تا 0٫5 نقطه ذوب فلز حرارت داده می شود. تنش سیلان در این فرآیند کمتر از کار سرد است.
کار داغ
در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد انجام می گیرد و دمای آن بیشتر از 0٫5 یا 0٫6 نقطه ذوب فلز می باشد.
فرآیندهای شکل دهی صفحه ای
ماده خام ورودی در این روش به صورت ورق است. تغییرات در ضخامت بسیار کم و تنش های اعمالی اغلب کششی هستند.
فرآیندهای شکل دهی حجمی
ماده ورودی به صورت میله یا بیلت از این قبیل است. ضخامت قطعه به صورت محسوس کاهش و تنش های اعمالی اغلب فشاری هستند.
فرآیندهای شکل دهی اولیه
بیشتر برای تولید مواد اولیه سایر فرآیندها کاربرد دارد. شکل دهی به روش کشش، نورد، اکستروژن از این دست می باشد.
فرآیندهای شکل دهی ثانویه
بیشتر برای قطعات ترکیبی کاربرد دارند. ماده خام آنها از فرآیندهای شکل دهی اولیه به دست می آید. آهنگری و کشش عمیق از روش های این فرآیند می باشند.
فرآیندهای شکل دهی یکنواخت
حالت تنش ثابت دارند.شکل دهی به روش کشش، نورد، اکستروژن از این دست می باشد.
فرآیندهای شکل دهی غیر یکنواخت
حالت تنش در طول فرآیند شکل دهی به طور پیوسته تغییر می کند.شکل دهی به روش آهنگری و کشش عمیق از این دست می باشد.
فرآیندهای شکل دهی یک بعدی
یک صفحه یا خط بین ابزار و قطعه کار است.تنها یک حرکت برای ایجاد هندسه موردنظر لازم است.
فرآیندهای شکل دهی دو بعدی
تنها یک خط تماس بین ابزار و قطعه کار است. ایجاد هندسه موردنظر مستلزم داشتن دو حرکت نسبی است. فرآیند شکل دهی تدریجی از این دسته اند.فرایندهای شکل دادن فلزات عبارتند از:
امروزه شبیه سازی و تجزیه و تحلیل فرآیندهای مختلف شکل دهی فلزات با نرم افزار آباکوس و انسیس امکان پذیر است و کمک شایانی به این صنعت در این زمینه دارد. گرایش شکل دادن فلزات را می توان در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مواد تحصیل نمود.