Πάντα μου άρεσε να βλέπω έναν σιδερά να δουλεύει. Είναι μια μορφή τέχνης και μια συναρπαστική διαδικασία να τους βλέπεις να τραβούν το καυτό μέταλλο από το σφυρηλάτηση, και μετά λίγα λεπτά αργότερα με κάποιο επιδέξιο σφυρηλάτηση και διαμόρφωση, να βλέπεις ένα καθημερινό αντικείμενο να παίρνει μορφή. Απλώς υπάρχει κάτι ενδιαφέρον σε αυτό, από τη μυρωδιά της φωτιάς στο καυτό μέταλλο μέχρι το ρυθμικό χτύπημα του σφυριού.
Τα παλιά χρόνια, ένας σιδεράς ήταν γνωστός για την κατασκευή εργαλείων, πέταλων, εξαρτημάτων βαγονιών, αγροτικών εργαλείων και οτιδήποτε από μέταλλο. Αλλά από τη στιγμή που έφτασε το αυτοκίνητο και δημιούργησε την ανάγκη για μηχανικούς αυτοκινήτων και συγκεκριμένα εργαλεία αυτοκινήτου, η βιομηχανική επανάσταση είχε ήδη αλλάξει τον κόσμο με την ανάπτυξη μηχανών και διαδικασιών για την ελαχιστοποίηση της χειρωνακτικής εργασίας και την αύξηση της παραγωγής των προϊόντων. Και δεν είναι το μόνο που άλλαξε.
Τα σημερινά εργαλεία είναι κατασκευασμένα για να αντέχουν επίπεδα πίεσης πολύ υψηλότερα από αυτά πριν από χρόνια, και ως τεχνικοί αυτοκινήτων, βασιζόμαστε σε αυτό. Πολύ μακριά από το σφυρί και το αμόνι, ο σημερινός κόσμος της μεταποίησης είναι ένα συναρπαστικό θέμα, που συνδυάζει την εξέλιξη της επιστήμης και της τεχνολογίας σε μια δυναμική διαδικασία.
Τα κλειδιά είναι ένα από τα πιο χρησιμοποιούμενα εργαλεία μας και μπορεί να κάνουν κάποια σοβαρή κατάχρηση, γι' αυτό σκέφτηκα ότι ήταν η τέλεια στιγμή να ρίξω μια ματιά από πρώτο χέρι στον τρόπο κατασκευής τους. Εδώ είναι μια σύνοψη.
Οι μεμονωμένες εταιρείες έχουν τις δικές τους συγκεκριμένες φόρμουλες και διαδικασίες, αλλά τα κύρια βήματα της διαδικασίας είναι γενικά τα ίδια. Όλα ξεκινούν από το υλικό.
Τα περισσότερα κλειδιά είναι κατασκευασμένα από κράμα χάλυβα, και πιο συγκεκριμένα, από χάλυβα 6140 Chrome Vanadium. Ο λόγος είναι ότι το 6140 Chrome Vanadium είναι ένα αποδεδειγμένο υλικό για προϊόντα που απαιτούν αντοχή και ανθεκτικότητα. Ενώ αυτές οι δύο όψεις αρχικά μπορεί να φαίνονται να είναι το ίδιο, είναι δύο διαφορετικά πράγματα.
Η αντοχή είναι ένα χαρακτηριστικό που σημαίνει ότι ένα υλικό μπορεί να αντέξει μια σημαντική δύναμη και η ανθεκτικότητα είναι ένα χαρακτηριστικό που σημαίνει ότι μπορεί να αντέξει αυτή τη δύναμη ξανά και ξανά.
"Όταν επιλέγετε ένα κράμα για να φτιάξετε ένα εργαλείο, πρέπει να σκεφτείτε την τελική χρήση. Το είδος του υλικού από το οποίο θα φτιάξετε ένα σφυρί είναι διαφορετικό από αυτό που θα φτιάξετε ένα κλειδί."είπε ο Paul Dean, Αντιπρόεδρος Επιχειρήσεων, Grey Tools."Επιλέγετε ένα υλικό που πρόκειται να προσδώσει τις ιδιότητες που απαιτεί το εργαλείο τελικής χρήσης. Όταν σκέφτεστε ένα κλειδί, πρέπει να είναι ισχυρό ώστε να μην παραμορφώνεται και πρέπει να είναι ανθεκτικό, ώστε να μην φθείρεται. Το Chrome Vanadium είναι ένα κοινό υλικό, αλλά όλοι το χρησιμοποιούμε λόγω των κοινών ιδιοτήτων του».
Δεδομένου ότι οι κατασκευαστές κλειδιών λαμβάνουν υλικά σε μεγάλη ποσότητα, για παράδειγμα μακριές ράβδους από χάλυβα, ως διαδικασία προπαραγωγής, αυτές οι ράβδοι κόβονται σε συγκεκριμένα μεγέθη και στη συνέχεια αμμοβολούνται συχνά για να αφαιρεθούν τυχόν ακαθαρσίες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη διαδικασία παραγωγής. Το μπίλια, σε εκείνο το σημείο μόνο ένα κομμάτι μέταλλο, θερμαίνεται στη συνέχεια κοντά στη θερμοκρασία τήξης του.
Έπειτα σφυρηλατείται, μια διαδικασία που παίρνει το ζεστό μπιλιέτα και το διαμορφώνει σε ακατέργαστη σφυρηλάτηση. Η τραχιά σφυρηλάτηση σας δίνει το σχήμα που θέλετε, αλλά όχι απαραίτητα όλες τις διαστάσεις που χρειάζεστε. Κατά την κατασκευή κλειδιών, μπορούν να κατασκευαστούν περισσότερα από ένα μεγέθη από την ίδια σφυρηλάτηση. Η διαδικασία σφυρηλάτησης είναι συχνά μόνο ένα βήμα, αλλά μερικές φορές απαιτεί περισσότερα από ένα ανάλογα με τη διαμόρφωση του κλειδιού και ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν ατμόσφαιρα αζώτου κατά τη διάρκεια τμημάτων του για να προστατεύσουν την καθαρότητα του χάλυβα από το περιβάλλον οξυγόνο, το οποίο θα μπορούσε να προκαλέσει εγκαύματα και σκωρίες.
Τα σφυρήλατα κρυώνουν γρήγορα από μόνα τους, αλλά στη συνέχεια προχωρούν στο επόμενο βήμα της ανόπτησης. Η ανόπτηση είναι μια μορφή θερμικής επεξεργασίας που μεταβάλλει τις φυσικές ιδιότητες του μετάλλου για να το μαλακώσει κατά την προετοιμασία για τα στάδια φινιρίσματος.
Ακολουθεί το broaching, μια συγκεκριμένη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας που είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος για το μέγεθος των ανοιχτών και κλειστών άκρων των κλειδιών. Η καρφίτσα είναι ένα εργαλείο κατεργασίας μετάλλων που έχει μια σειρά από δόντια τα οποία αυξάνονται σε μέγεθος σε μικρά βήματα, και η συρόμενη διάνοιξη είναι η πιο κοινή διαδικασία για τα κλειδιά, όπου η καρφίτσα τραβιέται μέχρι να αποκτήσετε το μέγεθος που θέλετε.
Τώρα ήρθε η ώρα να σφραγίσετε το κλειδί, το οποίο περιλαμβάνει το μέγεθος, τον αριθμό ανταλλακτικού και την επωνυμία της εταιρείας, και αυτό συνήθως γίνεται σε μια πρέσα διάτρησης. Μετά τη σφυρηλάτηση, ένα κλειδί ανόπτεται, οπότε είναι τόσο αρκετό για να δεχτεί την αφαίρεση και τη σφράγιση του υλικού, αλλά μετά τη σφράγιση, το μέταλλο δεν χρειάζεται άλλη εργασία από μοριακή άποψη για τη μετακίνηση ή τη διαμόρφωση του μετάλλου.
Τώρα περνά στη θερμική επεξεργασία. Όλα τα κλειδιά υφίστανται θερμική επεξεργασία για να πληρούν τα πρότυπα σκληρότητας που ορίζονται τόσο από τις αμερικανικές όσο και από τις διεθνείς κυβερνητικές κοινωνίες. Τα ελάχιστα και μέγιστα επίπεδα σκληρότητας είναι πολύ συγκεκριμένα. Ένα κλειδί δεν μπορεί να είναι πολύ μαλακό εκεί που θα μπορούσε να στρογγυλοποιηθεί κατά τη χρήση και όχι πολύ σκληρό, με αποτέλεσμα να είναι εύθραυστο. Η διαδικασία της θερμικής επεξεργασίας, η οποία είναι ένα κρίσιμο και πολύ επιστημονικό μέρος της κατασκευής, ακολουθείται συχνά και συνδυάζεται με σβήσιμο και σκλήρυνση.
Ένα παράδειγμα είναι η θερμική επεξεργασία που θερμαίνει το κλειδί και επιτρέπει την απορρόφηση άνθρακα στο επιφανειακό στρώμα, ακολουθούμενη από μια διαδικασία ψύξης που ονομάζεται σβέση, η οποία το βυθίζει σε ένα θερμαινόμενο λάδι για να ελέγξει με ακρίβεια τον χρόνο ψύξης. Στη συνέχεια, η σκλήρυνση είναι μια άμεση επακόλουθη διαδικασία θέρμανσης και ψύξης με διαφορετικές παραμέτρους. Η θερμική επεξεργασία ενισχύει το κλειδί, η σκλήρυνση το αποτρέπει από το να γίνει πολύ εύθραυστο.
Πολλοί θεωρούν τη θερμική επεξεργασία το πιο περίπλοκο μέρος της διαδικασίας παραγωγής. «Κάθε υλικό έχει διαφορετική συνταγή για θερμική επεξεργασία», είπε ο Ντιν. "Πείτε στον θερμικό σας επεξεργαστή ποιο είναι το υλικό και την επιθυμητή σκληρότητα και θα καταλήξει σε μια καμπύλη. Το πραγματικό πρόβλημα είναι ότι δεν μπορείτε να το ψύξετε πολύ γρήγορα επειδή το μέταλλο μπορεί να έχει αποκόλληση ή μικρορωγμές. Γενικά γίνεται σε πιο καυτό λάδι για να επιβραδύνει την ψύξη».
Η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας μπορεί να διαρκέσει ώρες και είναι μια πολύ συγκεκριμένη φόρμουλα που μπορεί να είναι δύσκολο να εφαρμοστεί σωστά, επομένως υπάρχει πάντα μια αποδεκτή απόκλιση. Αφού τα κλειδιά υποστούν θερμική επεξεργασία, ελέγχονται με έναν ελεγκτή σκληρότητας για να βεβαιωθείτε ότι βρίσκονται εντός της απαιτούμενης ανοχής.
