Uvijek sam uživao gledati kovača kako radi. To je umjetnička forma i fascinantan proces gledati ih kako izvlače užareni metal iz kovačnice, a zatim nekoliko minuta kasnije uz vješto udaranje čekićem i oblikovanje vidjeti svakodnevni predmet kako poprima oblik. Ima tu nešto intrigantno, od mirisa vatre preko užarenog metala do ritmičnog zveckanja čekića.
U stara vremena kovač je bio poznat po tome što je od metala izrađivao alate, potkove, dijelove kola, poljoprivrednih sprava i svega. Ali u vrijeme kada je automobil stigao i stvorio potrebu za automehaničarima i specifičnim automobilskim alatima, industrijska revolucija već je promijenila svijet razvojem strojeva i procesa kako bi se smanjio ručni rad i povećala proizvodnja proizvoda. I to nije jedino što se promijenilo.
Današnji alati napravljeni su da izdrže razine stresa znatno veće od onih prije mnogo godina, a kao autotehničari, oslanjamo se na to. Daleko od čekića i nakovnja, današnji svijet proizvodnje je fascinantna tema koja spaja evoluciju znanosti i tehnologije u dinamičan proces.
Ključevi su jedan od naših najčešće korištenih alata i mogu se ozbiljno zloupotrijebiti, pa sam mislio da je pravo vrijeme da iz prve ruke pogledam kako se izrađuju. Evo kratkog pregleda.
Pojedinačne tvrtke imaju svoje specifične formule i procedure, ali glavni koraci procesa općenito su isti. Sve počinje s materijalom.
Većina ključeva izrađena je od legiranog čelika, točnije 6140 krom-vanadij čelika. Razlog je taj što je 6140 krom vanadij dokazani materijal za proizvode koji zahtijevaju i snagu i izdržljivost. Iako bi se u početku moglo činiti da su ta dva aspekta jedno te isto, to su dvije različite stvari.
Čvrstoća je karakteristika koja znači da materijal može izdržati značajnu silu, a trajnost je karakteristika koja znači da može izdržati tu silu uvijek iznova.
"Kada odaberete leguru od koje ćete izraditi alat, morate razmišljati o krajnjoj upotrebi. Vrsta materijala od kojeg ćete izraditi čekić razlikuje se od materijala od kojeg ćete napraviti francuski ključ,"rekao je Paul Dean, potpredsjednik operacija, Gray Tools."Vi birate materijal koji će prenijeti svojstva koja alat za krajnju upotrebu zahtijeva. Kada razmišljate o ključu, on mora biti jak kako se ne bi izobličio i mora biti izdržljiv kako se ne bi habao. Krom-vanadij je uobičajen materijal, ali svi ga koristimo zbog njegovih zajedničkih svojstava."
Budući da proizvođači ključeva dobivaju materijale u velikim količinama, na primjer duge čelične šipke, te se šipke kao pretproizvodni proces režu na određene veličine, a zatim često pjeskare kako bi se uklonile sve nečistoće koje bi mogle utjecati na proizvodni proces. Gredica, u tom trenutku samo komad metala, zatim se zagrijava blizu svoje temperature taljenja.
Zatim se vrši kovanje, proces koji uzima vruću gredicu i oblikuje je u grubo kovanje. Grubo kovanje vam daje oblik koji želite, ali ne nužno i sve potrebne dimenzije. Kod izrade ključeva, od istog otkivka može se izraditi više od jedne veličine. Proces kovanja često je samo jedan korak, ali ponekad zahtijeva više od jednog, ovisno o konfiguraciji ključa, a neki proizvođači koriste atmosferu dušika tijekom njegovih dijelova kako bi zaštitili čistoću čelika od okolnog kisika, što bi moglo uzrokovati opekotina i troske.
Otkovci se sami brzo ohlade, ali se zatim prelaze na sljedeći korak žarenja. Žarenje je oblik toplinske obrade koji mijenja fizikalna svojstva metala kako bi se omekšao u pripremi za završne korake.
Sljedeći na redu je provlačenje, specifičan proces strojne obrade koji je najčešći način dimenzioniranja otvorenih i kutijastih krajeva ključeva. Provlaka je alat za obradu metala koji ima niz zubaca koji se povećavaju u malim koracima, a izvlačenje je najčešći postupak za ključeve, gdje se provlaka provlači dok ne dobijete veličinu koju želite.
Sada je vrijeme za utiskivanje ključa, što uključuje veličinu, broj dijela i naziv tvrtke, a to se obično radi na preši za bušenje. Nakon kovanja, ključ se žari tako da je dovoljno da prihvati uklanjanje materijala i utiskivanje, ali nakon utiskivanja, metal ne treba više raditi s molekularnog stajališta pomicanja ili oblikovanja metala.
Sada se prelazi na toplinsku obradu. Svi ključevi su toplinski obrađeni kako bi zadovoljili standarde tvrdoće koje su postavila i američka i međunarodna upravna društva. Minimalna i maksimalna razina tvrdoće vrlo su specifične. Ključ ne smije biti previše mekan gdje bi se potencijalno zaoblio tijekom upotrebe, a ne previše tvrd, zbog čega bi bio krt. Proces toplinske obrade, koji je kritičan i vrlo znanstveni dio proizvodnje, često se prati i kombinira s kaljenjem i kaljenjem.
Primjer je toplinska obrada koja zagrijava ključ i omogućuje apsorpciju ugljika u površinski sloj, nakon čega slijedi proces hlađenja koji se naziva kaljenje, kojim se ključ uranja u zagrijano ulje kako bi se precizno kontroliralo vrijeme hlađenja. Kaljenje je tada neposredan nastavak procesa grijanja i hlađenja s različitim parametrima. Toplinska obrada ojačava ključ, kaljenje sprječava da postane previše krt.
Mnogi smatraju toplinsku obradu najsloženijim dijelom proizvodnog procesa. "Svaki materijal ima drugačiji recept za toplinsku obradu", rekao je Dean. "Recite svom uređaju za toplinsku obradu koji je materijal i željenu tvrdoću, a oni će dati krivulju. Pravi problem je što ga ne možete ohladiti prebrzo jer bi metal mogao imati raslojavanje ili mikropukotine. To se općenito radi u vrućem ulju da usporite hlađenje."
Proces toplinske obrade može trajati satima, a to je vrlo specifična formula koju može biti teško primijeniti, tako da uvijek postoji prihvatljiva varijacija. Nakon što se ključevi toplinski obrade, provjeravaju se uređajem za ispitivanje tvrdoće kako bi se osiguralo da su unutar potrebne tolerancije.
