La fabricació actual de fixacions inclou sis processos bàsics, cadascun dissenyat tenint en compte materials específics, requisits de rendiment i consideracions de costos:
Procés de captació en fred
L'encapçalament en fred és el mètode de conformació més freqüent en la producció de fixació. Implica utilitzar matrius d'alta pressió-per extruir filferro metàl·lic (com ara acer al carboni, acer inoxidable o aliatge d'alumini) a temperatura ambient en formes bàsiques com ara cargols i femelles. Els principals avantatges d'aquest procés són l'alta eficiència i la utilització superior del material; una única operació de conformació pot reduir la necessitat de mecanitzat (tall) posterior entre un 30% i un 50%, alhora que s'aconsegueix una precisió dimensional de ± 0,05 mm. Les aplicacions típiques inclouen cargols de motor d'automòbil i components de-fesques de construcció d'alta resistència- que exigeixen una resistència i consistència excepcionals. Els aspectes tècnics clau inclouen:
- Disseny de matriu: optimització dels angles de la cavitat de la matriu en funció de la ductilitat del material per evitar esquerdes;
- Lubricació: utilitzant lubricants a base de grafit o{0}}aigua per reduir el coeficient de fricció i allargar la vida útil de la matriu;
- Recuit: Realització de recuit esferoidant després de l'encapçalament en fred per alleujar l'estrès intern i millorar la treballabilitat per al processament posterior.
Procés de forja en calent
Per a elements de fixació a gran-escala o-resistència (com ara cargols de torre d'aerogeneradors i connectors de pont), el procés de forja en calent consisteix a escalfar el metall per sobre de la seva temperatura de recristal·lització (normalment entre 800 i 1200 graus) i aplicar pressió mitjançant una premsa de forja per induir la deformació plàstica. Els avantatges clau inclouen la capacitat de produir formes-de seccions transversals complexes i d'aconseguir una alta densitat de material, donant lloc a una resistència a la tracció entre un 15% i un 20% superior a la de les peces-de capçalera freda. Els punts crítics de control inclouen:
- Control de la temperatura: es requereix un control estricte de la temperatura d'escalfament i el temps de retenció per evitar la formació excessiva d'escala d'òxid o l'engruiximent del gra;
- Relació de forja: normalment es requereix una relació de deformació total superior o igual a 3 per garantir un flux continu de gra de metall;
- Post-processament: l'ajust de la duresa mitjançant la normalització o l'extinció i el tremp és necessari per complir el rang estàndard HRC 28–38.
Procés de tornejat
Tot i que és menys eficient que el capçal en fred, el procés de tornejat segueix sent indispensable per produir elements de subjecció amb formes especials (com ara cargols no-estàndards i passadors perforats). El procés consisteix a girar la peça en un torn CNC i utilitzar una eina de tall per eliminar l'excés de material. Les característiques tècniques principals inclouen:
- Alta precisió: aconsegueix graus de tolerància IT5-IT7, el que el fa adequat per a connectors d'instruments de precisió;
- Àmplia adaptabilitat dels materials: capaç de processar materials que són difícils de formar mitjançant l'encapçalament en fred, com ara els aliatges de coure i titani;
Procés d'estampació
S'utilitza principalment per fabricar elements de subjecció plans com ara volanderes i volanderes de molla, aquest procés utilitza una premsa elèctrica per conduir una matriu que realitza operacions com el tallat i el doblegat en material de xapa metàl·lica. Els seus avantatges clau són la producció d'alta-velocitat (capaç de centenars de peces per minut) i el baix cost; tanmateix, els factors següents requereixen atenció:
- Desgast de la matriu: els punxons i les matrius s'han de substituir periòdicament per evitar rebaves excessives;
- Selecció de material: es prefereixen xapes d'acer de baix-carboni amb bona ductilitat, com ara Q235 o SPCC;
- Tractament superficial: els tractaments post-estampat-com ara la galvanoplastia o l'ennegriment-són necessaris per evitar l'òxid i la corrosió.
Procés d'enrotllament de fils
S'utilitza per enfilar cargols i cargols, el procés de laminació de fils forma fils a la superfície de la peça mitjançant la compressió rotacional de dos o tres matrius de rodament. En comparació amb el tall de fil, els seus avantatges inclouen:
- Major resistència: l'enduriment per treball en fred augmenta la resistència al tall dels fils entre un 20% i un 30%;
- Qualitat superficial: la rugositat de la superfície del fil pot arribar a Ra 0,8 μm, reduint la pèrdua per fricció;
- Estalvi de material: no es produeixen xips, la qual cosa fa que la utilització del material s'aproximi al 100%.
Processos de tractament superficial
La resistència a la corrosió i la qualitat estètica dels elements de fixació depenen del tractament superficial; Els processos comuns inclouen:
- Electro-galvanització: baix cost, adequat per a entorns interiors, amb un gruix típic de 5-12 μm;
- Dacromet: No hi ha risc de fragilitat per hidrogen, suporta entre 500 i 1.000 hores de proves d'esprai de sal i s'utilitza habitualment per als components del xassís d'automòbils;
- Recobriment de difusió de zinc: forma una capa d'aliatge de zinc-ferro a la superfície d'acer mitjançant la difusió, que ofereix 3-5 vegades la resistència a la corrosió de l'electro-galvanització;
- Policia: com ara el recobriment en pols de polièster, utilitzat per a cargols decoratius arquitectònics per oferir una àmplia gamma d'opcions de color.