Ik heb altijd genoten van het kijken naar een smid die aan het werk is. Het is een kunstvorm en een fascinerend proces om te zien hoe ze gloeiend heet metaal uit de smidse trekken en een paar minuten later, met wat vakkundig hameren en vormen, een alledaags voorwerp vorm zien krijgen. Er is gewoon iets intrigerends aan, van de geur van het vuur tot het gloeiend hete metaal tot het ritmische geklonk van de hamer.
Vroeger stond een smid bekend om het maken van gereedschappen, hoefijzers, wagenonderdelen, landbouwwerktuigen en alles van metaal. Maar tegen de tijd dat de auto arriveerde en de behoefte aan automonteurs en specifiek autogereedschap creëerde, had de industriële revolutie de wereld al veranderd met de ontwikkeling van machines en processen om handmatige arbeid te minimaliseren en de output van producten te verhogen. En dat is niet het enige dat veranderde.
De gereedschappen van vandaag de dag zijn gebouwd om stressniveaus te weerstaan die ver boven die van jaren geleden liggen, en als autotechnici vertrouwen we erop. Ver verwijderd van de hamer en het aambeeld is de hedendaagse wereld van productie een fascinerend onderwerp, dat de evolutie van wetenschap en technologie samenvoegt tot een dynamisch proces.
Moersleutels zijn een van onze meest gebruikte gereedschappen en ze kunnen behoorlijk wat misbruik verdragen. Daarom vond ik het een goed moment om eens met eigen ogen te zien hoe ze worden gemaakt. Hier is een overzicht.
Individuele bedrijven hebben hun eigen specifieke formules en procedures, maar de belangrijkste stappen van het proces zijn over het algemeen hetzelfde. Het begint allemaal met het materiaal.
De meeste sleutels zijn gemaakt van een gelegeerd staal, en specifieker, 6140 Chroom Vanadium staal. De reden hiervoor is dat 6140 Chroom Vanadium een bewezen materiaal is voor producten die zowel sterkte als duurzaamheid vereisen. Hoewel die twee aspecten in eerste instantie hetzelfde lijken, zijn het twee verschillende dingen.
Sterkte is een eigenschap die aangeeft dat een materiaal een aanzienlijke kracht kan weerstaan, en duurzaamheid is een eigenschap die aangeeft dat het die kracht keer op keer kan weerstaan.
"Wanneer je een legering selecteert om een gereedschap van te maken, moet je nadenken over het uiteindelijke gebruik. Het type materiaal waar je een hamer van gaat maken is anders dan dat waar je een sleutel van gaat maken,"aldus Paul Dean, VP of Operations bij Gray Tools."Je kiest een materiaal dat de eigenschappen geeft die het uiteindelijke gereedschap nodig heeft. Als je aan een sleutel denkt, moet deze sterk zijn zodat hij niet vervormt, en duurzaam zodat hij niet slijt. Chroom-vanadium is een veelvoorkomend materiaal, maar we gebruiken het allemaal vanwege de gemeenschappelijke eigenschappen ervan."
Omdat fabrikanten van sleutels in grote hoeveelheden materialen ontvangen, bijvoorbeeld lange stalen staven, worden deze staven als pre-productieproces op specifieke maten gesneden en vervolgens vaak gezandstraald om onzuiverheden te verwijderen die het productieproces zouden kunnen beïnvloeden. De billet, op dat moment slechts een stuk metaal, wordt vervolgens verhit tot bijna zijn smelttemperatuur.
Vervolgens wordt het gesmeed, een proces waarbij het hete blok wordt omgezet in een ruwe smeedvorm. De ruwe smeedvorm geeft u de gewenste vorm, maar niet noodzakelijkerwijs alle afmetingen die u nodig hebt. Bij het maken van sleutels kan er meer dan één maat worden gemaakt van dezelfde smeedvorm. Het smeedproces is vaak slechts één stap, maar soms zijn er meer dan één nodig, afhankelijk van de configuratie van de sleutel. Sommige fabrikanten gebruiken een stikstofatmosfeer tijdens delen ervan om de zuiverheid van het staal te beschermen tegen de omringende zuurstof, die brandwonden en slak kan veroorzaken.
De smeedstukken koelen snel af, maar gaan dan door naar de volgende stap van gloeien. Gloeien is een vorm van warmtebehandeling die de fysieke eigenschappen van het metaal verandert om het zachter te maken ter voorbereiding op de afwerkingsstappen.
De volgende stap is brootsen, een specifiek bewerkingsproces dat de meest voorkomende manier is om de open en doosvormige uiteinden van de sleutels op maat te maken. Een broots is een metaalbewerkingsgereedschap met een reeks tanden die in kleine stapjes in grootte toenemen, en getrokken brootsen is het meest voorkomende proces voor sleutels, waarbij de broots wordt doorgetrokken totdat u de gewenste maat hebt.
Nu is het tijd om de sleutel te stempelen, inclusief de maatvoering, het onderdeelnummer en de bedrijfsnaam, en dit wordt meestal gedaan op een ponsmachine. Na het smeden wordt een sleutel gegloeid zodat deze voldoende is om materiaal te verwijderen en te stempelen, maar na het stempelen heeft het metaal geen verdere bewerking nodig vanuit een moleculair standpunt van het verplaatsen of vormen van het metaal.
Nu gaat het over op warmtebehandeling. Alle sleutels worden warmtebehandeld om te voldoen aan de hardheidsnormen die zijn vastgesteld door zowel Amerikaanse als internationale bestuursorganisaties. Minimale en maximale hardheidsniveaus zijn zeer specifiek. Een sleutel mag niet te zacht zijn, waardoor deze tijdens gebruik mogelijk zou kunnen ronden, en niet te hard, waardoor deze broos wordt. Het warmtebehandelingsproces, dat een kritisch en zeer wetenschappelijk onderdeel van de productie is, wordt vaak gevolgd en gecombineerd met blussen en temperen.
Een voorbeeld is warmtebehandeling, waarbij de sleutel wordt verhit en koolstof in de oppervlaktelaag wordt opgenomen, gevolgd door een koelproces dat afschrikken wordt genoemd, waarbij de sleutel in verwarmde olie wordt gedompeld om de koeltijd nauwkeurig te regelen. Temperen is dan een direct daaropvolgend verwarmings- en koelproces met verschillende parameters. Warmtebehandeling versterkt de sleutel, temperen voorkomt dat deze te broos wordt.
Velen beschouwen warmtebehandeling als het meest ingewikkelde onderdeel van het productieproces. "Elk materiaal heeft een ander recept voor warmtebehandeling," zei Dean. "Je vertelt je warmtebehandelaar wat het materiaal is en de gewenste hardheid, en ze komen met een curve. Het echte probleem is dat je het niet te snel kunt afkoelen, omdat het metaal delaminatie of microscheuren kan krijgen. Het wordt over het algemeen gedaan in hetere olie om de koeling te vertragen."
Het warmtebehandelingsproces kan uren duren en het is een zeer specifieke formule die moeilijk goed te krijgen is, dus er is altijd een acceptabele afwijking. Nadat de sleutels warmtebehandeld zijn, worden ze gecontroleerd met een hardheidstester om er zeker van te zijn dat ze binnen de vereiste tolerantie vallen.
