TL;DR

A horganyzott acél alakítása egyedi tribológiai kihívást jelent: a puha és reaktív cinkbevonat más súrlódási viselkedést mutat, mint a csupasz acél. A fő probléma a "cinkfelvétel" vagy ragadás (galling), amikor a bevonat áttranszferálódik a sablon felületére, és így létrejön egy "ragadjon-lecsússzon" jelenség, amelyet a műveletvezetők gyakran úgy írnak le, mint egy kréta hangja a táblán – hasonlóan a sípoló hanghoz. Ez a súrlódási instabilitás alkatrész-hasadáshoz, bevonatleváláshoz és gyors eszközkopáshoz vezet.

Ezek megoldásához horganyzott acél alakítási problémái , a gyártóknak az egész tribológiai rendszert kezelniük kell. Ez magában foglalja a kenőanyag pH-értékének 7,8 és 8,4 között tartását a foltosodás megelőzése érdekében, PVD-bevonatú szerszámok (például TiAlN) használatát az tapadás csökkentésére, valamint az állványrések szélesítését a bevonat vastagságának kiegyenlítése érdekében. A siker a kezdeti cinkátvitel megelőzésében rejlik, amely katasztrofális szerszámhibához vezet.

A súrlódási és ragadási válság: cinkfelvétel és az állványok karbantartása

A horganyzott acéllemez-alakítás legelterjedtebb hibamódja a ragadás, amelyet gyakran „cinkfelvételként” emlegetnek. Ellentétben a nagyszilárdságú acéloknál megfigyelhető abrazív kopással, a cinkfelvétel egy tapadási hibamechanizmus. A puha cinkbevonat a mélyhúzás során keletkező óriási hőmérséklet és nyomás hatására szó szerint összeolvad az állvány felületével. Amint ez az átvitel elkezdődik, megváltoztatja az állvány geometriáját és felületi minőségét, durva, nagy súrlódású területet létrehozva, amely megkarcolja és tönkreteszi a következő alkatrészeket.

A húzóperem szimulátorok használatával végzett kutatások jellegzetes „tapadó-csúszó” viselkedést tártak fel az elektrolytikusan cinkbevonatos acélok esetében. A tesztelés során ez egy kezdeti terhelési csúccsal nyilvánul meg – hirtelen növekedéssel a súrlódási erőben, amikor a cink a szerszámacélhoz tapad. A gyártóhelyen ez az instabil súrlódás hallható visító vagy zümmögő zajt eredményez. Ez az instabilitás nem csupán kellemetlenség; inkonzisztens anyagáramlást okoz, aminek következtében az acél beszorulhat a befogó területeken, vagy hullámlik ott, ahol szabadon kellene áramolnia.

Ennek megelőzésére a sabancsillapítási stratégiáknak fejlődniük kell. A hagyományos, acél felületekhez használt polírozási technikák károsak lehetnek, ha túl erőszakosak. Ehelyett a tükrös felület fenntartására kell helyezni a hangsúlyt, amely megakadályozza a kezdeti tapadást. A modern sabanok esetében elengedhetetlenek az előrehaladott PVD (Physical Vapor Deposition) bevonatok, mint például a titán-alumínium-nitrid (TiAlN) vagy a gyémántszerű szén (DLC). Ezek a kemény, sima bevonatok kémiai gátat képeznek, amelyhez a cink nehezen kötődik, jelentősen meghosszabbítva ezzel a karbantartási állásidők közötti intervallumot.

Borítás meghibásodási módjai: Hólyagolás és porlasztás

Fontos megérteni a különbséget a hólyagolás és a porlasztás között a hiba okának diagnosztizálásához. Ezek a két hiba a laikus szem számára hasonlóan néz ki, de teljesen más fémkémiai meghibásodási módok eredményei. A téves diagnózis gyakran drága, hatástalan korrekciós intézkedésekhez vezet.

Hólyagolás a vas szubsztrátum és a cink bevonat közötti interfészen tapasztalható ragasztóhibát. Általában nagy, különálló cinkcsíkként jelenik meg, amelyet gyakran túl vastag bevonatok okoznak (általában több mint 810 mil), amelyek nagy belső feszültséget generálnak a deformáció során. Gyakran megfigyelhető a forróan merített galvanizált (GI) termékekben, ahol a törékeny intermetál réteg a felületen törik a vágási feszültség alatt.

Porolás , ezzel szemben a bevonaton belül egy koheszív hiba. A por finom porként vagy törmelékként alakul ki a matricaban. Ez különösen gyakori a galvanizált acélban (GA), ahol a bevonat vas-cink ötvözet. Bár a galvanál keményebb és hegeszthetőbb, a bevonatja eredendően törékenyebb. A porzás mértékét gyakran az acélgyártás során a Skin Pass Mill (SPM) hosszabbításával kapcsolják össze; a magasabb hosszabbítás javíthatja a porzás ellenállását, de negatív hatással lehet a hólyagzás ellenállására, ami kényes kompromisszumot teremt az anyagszállítók számára.

Felülethibák: feketezés, színezés és fehér rozsda

A szerkezeti hibákon túl az esztétikai hibák is jelentős romokforrás, különösen a nyílt autópanel esetében. A "feketülést" súrlódás okozta oxidáció okozza. Ha a nyomtatás során túlzott hő keletkezik, a bevonatban lévő alumínium vagy cink gyorsan oxidációba kerül, és sötét csíkokat hagy a részen. Ez gyakran jelzi, hogy a kenőanyag-gát megromlott.

a "fehér rozsda" (nedves tárolófolt) egy másik átfogó probléma, bár általában a tárolóhelyeken keletkezik, nem pedig a nyomda. Amikor a cink nedvességgel reagál oxigénmentes környezetben, például szorosan ágyazódó részek között. Ennek megelőzése érdekében a részeket alaposan szárazni kell, gyakran légkésekkel, mielőtt összeállítják őket. A felhalmozásnak lehetővé kell tennie a levegő áramlását, hogy ne ragadjon be nedvesség.

A növényben lévő környezeti tényezők is szerepet játszanak. A folyamatvízben lévő nagy mennyiségű ként vagy szulfát reagálhat a cinkkel, és fekete foltokat okozhat. A üzemeltetőknek ellenőrizniük kell a kenőanyagok hígítására használt víz minőségét, mivel még a települési víz kémiai szerkezetének apró változásai is hirtelen felszíni hibák kialakulását okozhatják.

A kenőanyag- és szerszámkészítési stratégia: a megelőző megoldás

A kenőanyag kiválasztása a legszabályozhatóbb változó a horganyzott acél alakítási problémái - Nem. A kenőanyag kémiai összetételének összeegyeztethetőnek kell lennie a cink reakcióképességével. A kritikus paraméter a pH-szabályozás. A 8,5 vagy 9,0 feletti pH-értékű kenőanyagok "saponifikációt" okozhatnak, amely egy olyan reakció, amikor az lúzer az acsot megtámadja, és szappanszerű maradványt alkot. Ez nem csak szennyezi a darabot, de el is rágja a matricát.

A kenés aranyszabálya: A pH-érték 7,8-8,4 között kell maradnia. Ez a tartomány a "sweet spot", amely elegendő korróziós védelmet biztosít a bevonat megtámadása nélkül. Ezenkívül az ipar elfordul a nehéz ásványi olajoktól, amelyek olyan maradványokat hagynak, amelyek megnehezítik a hegesztést és a tisztítást, és szintetikus kenőanyagokhoz fordulnak. A szintetikus anyagok (például a polimer alapú folyadékok) kiváló filmtartalmúak, amelyek a tömítőanyagokat a munkaalkatrésztől elválasztják az olajhoz kapcsolódó tisztítási fejfájások nélkül.

A nagy mennyiségű gyártás esetében, ahol a pontosság elsődleges, a képzett beszállítókkal való együttműködés elengedhetetlen. A Shaoyi Metal Technology komplex bélyegzési megoldásai a prototípusgyártás és a tömeggyártás közötti szakadék áthidalása az IATF 16949 tanúsított folyamatok felhasználásával ezen összetett változók kezelésére. A bevont acélok kezelésében szerzett szakértelmük lehetővé teszi az egész formázási folyamat szigorú ellenőrzését, biztosítva, hogy a kenőanyag- és szerszámkészítési stratégiák optimalizálódjanak a hibátlan gyártás érdekében.

A folyamatot követő folyamatok: hegesztés és befejezés

A nyomtatási döntések következményei gyakran a gyártósor folyamán nyilvánulnak meg. A nagy biztonsági és minőségi probléma a hegesztés során keletkező cink gőz. Ha a nyomtatási kenőanyagot nem távolítják el megfelelően, vagy ha a cinkkel reagál, akkor súlyosbíthatja a hegesztések porositását, és növelheti a mérgező cink-oxid-füstök mennyiségét, ami a "fémfüst láz" -hez vezet a kezelők között. A bélyegzett alkatrész tisztíthatósága ezért biztonsági tényező.

A festék ragaszkodása is egy másik áldozata a rossz nyomtatási folyamat-ellenőrzésnek. Ha az alkid alapú festékeket olyan alkatrészekre használják, amelyekben cink szappan marad (magas pH-s kenőanyagokból), a festék leleplez egy szaponifikáció néven ismert hiba mechanizmust. A festék megfelelő tapadásának biztosítása érdekében a nyomtatott alkatrészek általában foszfátkonverziós bevonat előkezelést igényelnek. Ez a kémiai folyamat a felületet reakciómentes réteggé alakítja át, amely erős festékkötést elősegít, semlegesítve a nyomtatási fázis során keletkező kockázatokat.

Összegzés

A horganyzott acéllemez alakításának elsajátítása a reaktív hibaelhárításról az előre gondolkodó folyamatmérnöki megközelítésre való áttérést igényli. Nem elegendő egyszerűen több olajat felvinni, ha a alkatrészek repednek; az egész tribológiai rendszert – bevonat típusa, sablon anyaga, kenőanyag pH-értéke és a felület topográfiája – egyensúlyba kell hozni. A cinkfelvétel, lepattanás és kémiai foltok különféle mechanizmusainak megértésével a gyártók egy hírhedt termelési problémát megbízható, magas minőségű folyamattá alakíthatnak.

A 10%-os selejtarány és a majdnem zéró hibák közötti különbség gyakran az észrevehetetlen részletekben rejlik: a kenőanyag pH-értékében, a sablon bevonatában vagy a lemezfelület mikroszkopikus érdességében. Ezeknek a változóknak a figyelembevétele jellemzi a világszínvonalú sajtóüzemet.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. Mi okozza a fekete foltokat a horganyzott acélalkatrészeknél?

A fekete foltokat általában a súrlódás okozta oxidáció vagy „súrlódási polimerek” idézik elő. Amikor a kihajtás során túlzott hő keletkezik a rossz kenés vagy szűk hézagok miatt, a bevonatban lévő cink vagy alumínium oxidálódik, sötét csíkokat képezve. A folyamati víz magas kén-tartalma szintén reagálhat a cinkkel, és fekete foltokat okozhat.

2. Miért hámlik le a festék a horganyzott acélról?

A festékleválás gyakran a szappanosodás következménye. Ha alkidgyanta alapú festéket visznek fel közvetlenül horganyzott felületre, a cink reakcióba lép a gyantákkal, és szappanos réteg képződik a határfelületen, amely leválasztja a festékréteget. Ennek megelőzéséhez megfelelő tisztításra, valamint foszfátátalakító bevonatra vagy előkezelő alapozóra van szükség.

3. Hogyan lehet megelőzni a fehér rozsdát kihajtott alkatrészeknél?

A fehér rozsda akkor keletkezik, amikor horganyzott alkatrészek nedvességnek vannak kitéve elegendő szellőzés nélkül, gyakori szűk, egymásba illesztett rakományoknál. Megelőzéséhez ügyeljen arra, hogy az alkatrészek teljesen szárazak legyenek a tárolás előtt, használjon légsugarakat (air knife) a maradék hűtőfolyadék eltávolítására, és alkatrészeket alacsony páratartalmú, klímával szabályozott környezetben tárolja.