קו הייצור ההטבעה החם במהירות גבוהה לפלדה באולטרה-חוזק גבוה (אלומיניום)

3. הציוד העיקרי להטבעה חמה כולל תנור חימום, לחץ על גיבוש חם ותבניות הטבעה חמות

תנור חימום:

תנור החימום מצויד ביכולות חימום ובקרת טמפרטורה. הוא מסוגל לחמם צלחות בעלות חוזק גבוה לטמפרטורת ההתגבשות תוך זמן מוגדר, ולהשיג מצב אוסטניטי. זה צריך להיות מסוגל להסתגל לדרישות ייצור רציפות אוטומטיות בקנה מידה גדול. מכיוון שהצילום המחומם יכול להיות מטופל רק על ידי רובוטים או זרועות מכניות, הכבשן דורש העמסה ופריקה אוטומטית עם דיוק מיקום גבוה. בנוסף, בעת חימום צלחות פלדה שאינן מצופות, עליה לספק הגנה על גז כדי למנוע חמצון פני השטח ופילוקת הפחמימות של הצילום.

עיתונות גיבוש חם:

העיתונות היא ליבת טכנולוגיית ההטבעה החמה. זה צריך להיות בעל יכולת להטבעה והחזקה מהירה, כמו גם להיות מצויד במערכת קירור מהירה. המורכבות הטכנית של מכבשי גיבוש חמים עולה בהרבה על זה של מכבשי הטבעה קרה קונבנציונליים. נכון לעכשיו, רק כמה חברות זרות שלטו בטכנולוגיית העיצוב והייצור של מכבשים כאלה, וכולן תלויות ביבוא, מה שהופך אותן ליקרות.

תבניות הטבעה חמות:

תבניות הטבעה חמות מבצעות שלבי גיבוש וגם מרווה. בשלב ההצרה, ברגע שהמילוי מועבר לחלל העובש, התבנית משלימה במהירות את תהליך ההטבעה כדי להבטיח את השלמת היווצרות החלק לפני שהחומר עובר את טרנספורמציית השלב המרטנסיטי. ואז, הוא נכנס לשלב המרווה והקירור, שם החום מחומר העבודה בתוך התבנית מועבר ברציפות לתבנית. צינורות קירור המסודרים בתוך התבנית מסלקים באופן מיידי את האש דרך נוזל הקירור הזורם. הטרנספורמציה המרטנסיטית-אוסטניטית מתחילה כאשר טמפרטורת חומר העבודה יורדת ל 425 מעלות צלזיוס. הטרנספורמציה בין מרטנסייט לאוסטניט מסתיימת כאשר הטמפרטורה מגיעה ל 280 מעלות צלזיוס, והחומר הוצא ב -200 מעלות צלזיוס. תפקיד אחיזת העובש הוא למנוע התרחבות תרמית לא אחידה והתכווצות במהלך תהליך ההרווה, מה שעלול לגרום לשינויים משמעותיים בצורתו ובממדים של החלק, מה שמוביל לגרוטאות. בנוסף, זה משפר את יעילות ההעברה התרמית בין חומר העבודה לתבנית, ומקדם מרווה מהיר וקירור.

לסיכום, הציוד העיקרי להטבעה חמה כולל תנור חימום להשגת הטמפרטורה הרצויה, לחיצה על גיבוש חם להטבעה מהירה והחזקה עם מערכת קירור מהירה, ותבניות הטבעה חמות המבצעות הן שלב והן מרווה שלבים כדי להבטיח היווצרות חלק נאות וקירור יעיל.

מהירות הקירור המרווה לא רק משפיעה על זמן הייצור, אלא גם משפיעה על יעילות ההמרה בין אוסטניט למרטנסייט. קצב הקירור קובע איזה סוג של מבנה גבישי ייווצר וקשור לאפקט ההתקשות הסופי של חומר העבודה. טמפרטורת הקירור הקריטית של פלדת בורון היא בערך 30 ℃/s, ורק כאשר קצב הקירור עולה על טמפרטורת הקירור הקריטית, ניתן לקדם את היווצרות המבנה המרטנסיטי במידה הגדולה ביותר. כאשר קצב הקירור פחות מקצב הקירור הקריטי, מבנים שאינם מרגיטים כמו ביין יופיעו במבנה ההתגבשות של חומר העבודה. עם זאת, ככל שקצב הקירור גבוה יותר, כך טוב יותר, כך שיעור הקירור יוביל לפיצוח החלקים שנוצרו, וצריך לקבוע את טווח קצב הקירור הסביר על פי הרכב החומר ותנאי התהליך של החלקים.

מכיוון שתכנון צינור הקירור קשור ישירות לגודל מהירות הקירור, צינור הקירור מעוצב בדרך כלל מנקודת המבט של יעילות העברת החום המרבית, כך שהכיוון של צינור הקירור המעוצב מורכב יותר, וקשה להשיג באמצעות קידוחים מכניים לאחר השלמת היציקה של המעצב. על מנת להימנע מהגבלה על ידי עיבוד מכני, בדרך כלל נבחרה השיטה לשמירת תעלות מים לפני שנבחרת יציקת עובש.

מכיוון שהוא פועל זמן רב על 200 ℃ עד 880 ~ 950 ℃ בתנאים הקרים והחמים המתחלפים, לחומר המתים החם החם חייב להיות בעל קשיחות מבנית טובה ומוליכות תרמית, ויכול להתנגד לחיכוך התרמי החזק שנוצר על ידי הבליטה בטמפרטורה גבוהה והמשתתפים של אפקט השכבה של חלקיקי השכבה. בנוסף, על חומר העובש להיות גם עמידות בפני קורוזיה טובה לנוזל הקירור כדי להבטיח את הזרימה החלק של צינור הקירור.

זמירה ופירסינג

מכיוון שחוזק החלקים לאחר הטבעה חמה מגיע לכ- 1500MPA, אם משתמשים בחיתוך ובחבטות העיתונות, דרישות טונוס הציוד גדולות יותר, והבלאי החיתוך למות הוא רציני. לפיכך, יחידות חיתוך לייזר משמשות לרוב לחתוך קצוות וחורים.