ҚЫСҚАША

Автомобиль қалыптарының бетін өңдеу – бұл қалып бетін өңдеуді жақсарту және қызмет ету мерзімін ұзарту үшін ПВД-пен қаптау, нитрлеу және анодтау сияқты арнайы процестер. Бұл өңдеулер қаттылықты арттыру, тозуға және коррозияға төзімділікті жақсарту, үйкелісті азайту үшін маңызды. Алдыңғы қатарлы жоғары беріктікті болаттарды (AHSS) штамптау немесе жоғары көлемді құю сияқты жоғары жүктемелі қолданыстарда қолданылатын қалыптар үшін дұрыс өңдеуді қолдану құралдың ұзақ қызмет етуі мен бөлшектердің сапасын қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

Автомобиль қалыптары үшін бетін өңдеудің маңызды рөлі

Автокөлік жасау саласындағы қатаң талаптарға байланысты матрицалар жоғары қысым, экстремалды температура және үнемі үйкеліс сияқты үлкен кернеуге ұшырайды. Жеткілікті қорғаныс болмаған жағдайда бұл бағалы құралдар ерте шығындалуы мүмкін, бұл қымбатқа түсетін тоқтап қалуға, өндірістің кешігуіне және бөлшектер сапасының тұрақсыздығына әкеледі. Бетін өңдеу — тек қосымша опция емес, ол осындай қиын жағдайлардан матрицаларды нығайту үшін арналған негізгі инженерлік шешім болып табылады. Осындай өңдеудің негізгі мақсаты — қаттылық, майлағыштық, тозуға және коррозияға төзімділік сияқты беттік қасиеттерді жақсарту арқылы құралдың пайдалану мерзімін ұзарту және оның өнімділігін оптимизациялау.

Емдеусіз матрицалар жиі көбінесе галлинг сияқты тән деградация түрлеріне ұшырайды, онда өңделетін бөлшектің материалы матрица бетіне жабысады, сызықтар мен ақаулар пайда болады. Олар жаппа металл немесе балқытылған қорытпалармен тұрақты түйісу нәтижесінде абразивтік тозуға да ұшырайды. Бұл жоғары беріктікке ие болаттар сияқты күрделі материалдармен жұмыс істеген кезде матрицалау матрицаларына экстремалды түйісу кернеулерін түсіруі мүмкін. Уақыт өте келе бұл компоненттердің өлшемдік дәлдігі мен автомобиль компоненттерінің бетінің сапасына әсер етеді. Бетін өңдеу арқылы өндірушілер осы мәселелерді шешуге мүмкіндік беретін функционалдық кедергі жасайды, өндірістің тұрақтылығын қамтамасыз етеді және техникалық қызмет көрсету мен құралдарды ауыстырудың жиілігін төмендетеді.

Беттік өңдеу мен беттік қаптау арасында айырмашылық жасау маңызды, әлбетте осы терминдер кейде бірдей пайдаланылады. Нитрлеу немесе индукциялық қатайту сияқты пішіннің беттік материалының өзіне жылулық немесе химиялық үдеріс арқылы әсер ететін беттік өңдеу — пішіннің бетінің қасиеттерін өзгертеді. Ал беттік қаптау кезінде пішіннің бетіне PVD-жұқа қабаты немесе ұнтақтық қаптау сияқты бөлек материал қабаты жабысады. Сала сарапшыларының айтуынша, беттік өңдеу бетінің өзін өзгертеді, ал беттік қаптау жаңа қабат қосады . Олардың арасынан таңдау нақты қолданылуына, пішін түріне және өнімділік мақсаттарына байланысты.

Жиі Қолданылатын Беттік Өңдеу Үдерістеріне Арналған Нұсқау

Бетін өңдеуді таңдау матрица материалдары, өңделетін бөлшектің материалы және шешім табуға тырысатын нақты ақау түрі сияқты көптеген факторларға байланысты. Қол жетімді процестерді жылулық/химиялық өңдеулер мен біріктірілген қаптамалар деп екіге бөлуге болады. Әрбір санат автомобиль панельдерін штамптаудан бастап, қозғалтқыш блоктарын құюға дейінгі әртүрлі өндірістік жағдайларға сәйкес келетін өзіндік артықшылықтарын ұсынады.

Жылулық және термохимиялық өңдеулер

Бұл процестер материалдың жаңа қабатын қоспай-ақ матрицаның бетінің микрокүйін өзгертіп, қаттылық пен тозуға төзімділікті арттырады. Олар шыныққан, біртұтас қабат құруға қабілетті және сынбау немесе күйдіруге бейім болмауымен танымал.

• Нитридтеу: Бұл - болат матрицаның бетіне азотты диффузиялау арқылы өте қатты сыртқы қабат түзетін термохимиялық шынықтыру процесі. Түсіндірілгендей Шеберхана иондық немесе плазмалық нитрлеу үлкен штамптау матрицалары үшін ерекше тиімді, себебі бұл әдіс терең, қатты қабықша жасай отырып, серпімдірек ядроны сақтайды, бұл жоғары соққы кезінде трещинаның пайда болуын болдырмауға көмектеседі. Бұл үйкеліске және бүлінуге төзімділікті айтарлықтай жақсартады.
• Қатайту: Жалынды немесе индукциялық қатайту сияқты үдерістер матрица бетін тез қыздырып, содан кейін суыту үшін локальді жылу қолданады. Бұл үйкеліске және деформацияға төзімді қатайтылған қабат жасайды. Толық құралды өңдемей-ақ матрицаның үйкеліске ұшырайтын нақты аймақтарын берікдету үшін жиі қолданылады.

Қаптау және гальваникалық өңдеу технологиялары

Қаптау матрица бетіне материалдың бөлек қабатын жағуды қамтиды. Бұл қабаттар соңғы құйылған бөлшектерге майлау қасиеттері мен коррозияға төзімділіктен бастап белгілі бір безендіру жабынына дейінгі әртүрлі қасиеттерді қамтамасыз ету үшін жасалуы мүмкін.

• Физикалық будау әдісі (PVD): PVD вакуумда өте қатты және үйкелісі төмен қабықшаны жағу процесі. Хром нитриді (CrN) және титан нитриді (TiN) сияқты PVD-мен қаптау штамптау мен құйманың екі түріне де өте жақсы келеді, өйткені ол өте жақсы тозуға қарсы тұрады және материалдың жабысуын азайтады.
• Ұнтақты безендіру: Бұл процесс электрстатикалық әдіспен құрғақ ұнтақ жағып, кейін қатайту үшін жылуда өңделеді, нәтижесінде қатты беткі қабат пайда болады. Әдетте бұл әдіс құйманың соңғы бөлшегіне декоративті және қорғау мақсатында қолданылады, бірақ кейбір құйма компоненттеріне коррозияға қарсы қабат жағу үшін де қолданылуы мүмкін.
• Анодтау: Негізінен алюминий үшін қолданылатын анодтау — бұл металл бетін ұзақ мерзімді, коррозияға төзімді анодтық оттегі қабатына айналдыратын электрхимиялық процесс. Оны әдетте болат құймаларда қолданбайды, бірақ құймамен жасалған алюминий бөлшектерде жиі кездесетін беткі өңдеу түрі болып табылады.

Матрицалардағы айырмашылық: Соғу мен құю үшін қолданылатын өңдеулер

Әрқайсысы автомобиль өндірісінде маңызды рөл атқарса да, штамптау матрицалары мен құю формалары әртүрлі жұмыс шарттарымен кездеседі, сондықтан оларға ерекше беткі өңдеу әдістері қажет. Штамптау матрицасы қалыпты температурада қатты металл парақты пішіндейді, ал құю формысы ыстық және жоғары қысымда балқыған металды пішіндейді. Бұл айырмашылықты түсіну - тиімді және шығындары төмен беткі өңдеу әдісін таңдау үшін маңызды.

Жоғары беріктік арнайы болаттар (AHSS) үшін арналған штамптау матрицалары ең жоғары механикалық кернеуге, үйкеліске және царапталуға төтеп бере алуы керек. Мұндай жағдайда негізгі мақсат - созба металлмен қайталанатын соққылар мен сырғанау арқылы әсер етуден төтеп бере алатын, өте қатты, тозуға төзімді беттік қабат жасау болып табылады. Нитрлеу сияқты термохимиялық өңдеу процестері жиі қолданылады, себебі олар матрица материалдарының өзіне тән терең, қатайтылған қабат жасап, қысым астында сынбау немесе күйдіру қабілетін қамтамасыз етеді. Осындай қатаң талаптарды шешу - жоғары өнімді құрал-жабдыққа бағытталған өндірушілердің мамандығы болып табылады. Мысалы, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. автомобиль штамптау матрицаларын нақты өңдеу үшін алдын-ала инженерлік шешімдерді пайдаланады, мұнда қажетті өңдеу түрін таңдау OEM үшін ұзақ мерзімді жұмыс істеу мен дәлдікті қамтамасыз етуге критикалық маңызы бар.

Керісінше, құю қалыптары жылулық соққыға ұшырайды — балқыған алюминий немесе мырыштың жоғары температурасы мен суыту циклдарының төмен температурасы арасында тез ауысу. Бұл жылулық тексеру (бетінің жарылуы) мен әрекеттенуіне әкелуі мүмкін. Мұнда қаптамалар жылулық бөгет болуы, балқыған қорытпаның қалыпқа жабысуын болдырмауы және құйылған бөлшектің жеңіл шығуын қамтамасыз етуі керек. PVD қаптамалар осы жағдайда өте тиімді, себебі олар үлкен жылулық тұрақтылық, жоғары қаттылық және үйкелістің төмен бетін ұсынады. Динакаст сияқты саланың көшбасшыларының нұсқауларында айтылған басқа да беткі қабаттар жиі құйманың өзіне емес, соңғы құйылған бөлшекке коррозияға төзімділік немесе эстетика үшін қолданылады.

Қажетті Беттік Өңдеуді Таңдау: Негізгі Факторлар

Оптималды беттік өңдеуді таңдау — бұл өнімнің өнімділігіне қойылатын талаптар, материалдардың үйлесімділігі және құны арасында теңдестік орнататын күрделі шешім. Жүйелі тәсіл таңдалған өңдеудің қалыптың қызмет ету мерзімін және бөлшектердің сапасын максималдандыру арқылы инвестицияға ең жақсы пайда әкелуін қамтамасыз етеді. Осы шешімді шапшаң қабылдау қолданылуы үшін жеткіліксіз немесе қажетті өнімділікке қатысты тым қымбат болып табылатын өңдеуді таңдауға әкелуі мүмкін.

Алдымен қабілеттік талаптар . Негізгі мақсат абразивті тозуға қарсы тұру, зақымдануды болдырмау, үйкелісті азайту немесе коррозияға төзімділік болып табыла ма? Әрбір өңдеу әртүрлі салаларда жоғары нәтиже көрсетеді. Мысалы, PVD қаптамасы жоғары жылдамдықтағы пішіндеу операциясында төмен үйкеліс қасиеттері үшін таңдалуы мүмкін, ал нитрлеу штамптау қалыбында ауыр соққы мен тозуға қарсы тұру үшін терең қаттылық қабатына ие болуы үшін таңдалады. Сізге болдырмау қажет негізгі істен шығу режимін анықтау — ең маңызды бірінші қадам.

Келесі қадам ретінде бағалау қорытпалармен үйлесімділік . Қалыптың материалы (мысалы, D2 құралдық болаты, H13 ыстық жұмыс істеуге арналған болат) және өңделетін бөлшектің материалы (мысалы, алюминий, AHSS) қолданылатын процестердің тиімділігін анықтайды. Мысалы, алюминийді құюдың аяқталуына арналған толық нұсқаулықта айтылғандай , кейбір өңдеулер алюминийге анодтау сияқты соңғы құйманың өзіне ғана қолданылады да, болат қалыпқа қолданылмайды. Өңдеу процесінің температурасы қалып материалдарымен үйлесімді болуы керек, мысалы, темперлеу сияқты негізгі қасиеттерін өзгертуден қорғау мақсатында.

Соңында, құны және бөлшектің геометриясы зорлықасыр ойнатады. Ішкі каналдары немесе сүйір бұрыштары бар күрделі геометриялар ПӘҮ сияқты кейбір сызықтық әдістермен біркелкі түрде өңдеуге қиындық тудыруы мүмкін. Мұндай жағдайларда нитрлеу сияқты диффузиялық процесс жақсырақ жабылуын қамтамасыз етуі мүмкін. Өңдеудің құны шаңғының қызмет ету мерзімінің ұзартылуы мен өндірістің жалпы құнына қарсы салынуы керек. Алдыңғы жағындағы құны жоғары болса да, алдын ала тоқтатулардың азаюы мен өнімділіктің артуы арқылы өзін-өзі бірнеше рет қайтаруы мүмкін.

Шешім қабылдау тізімі:

• Шаңғының негізгі істен шығу режимі қандай (мысалы, тозу, жабысу, коррозия, термиялық шаршау)?
• Шаңғының негізгі материалы мен оның жылулық өңдеу жағдайы қандай?
• Пісірілетін немесе құйылатын жұмыс материалы қандай?
• Жұмыс температуралары мен қысымы қандай?
• Шаңғының күрделі геометриясы немесе күрделі детальдары бар ма?
• Толтырғыштың құны мен құралдың істен шығуының жалпы құнына қатысты бюджет қандай?

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Металл құю үшін беттік өңдеу қандай?

Құйманың бетін өңдеу әдетте құйма аяқталғаннан кейін соңғы бөлшекке қолданылатын өңдеу түрлерін білдіреді, ал өзіне қалыпқа емес. Кең таралған өңдеулерге тұрақты, безендіру қабаты үшін порошкалық бояу; алюминий бөлшектерде коррозияға төзімділік үшін анодтау; хром немесе никель сияқты материалдармен бояу және қаттылық үшін гальваникалық өңдеу; Alodine сияқты химиялық пленкаларды коррозиядан қорғау және бояудың негізі ретінде қолдану жатады.

беттік өңдеу мен беттік қаптама арасындағы айырмашылық неде?

Беттік өңдеу — нитрлеу немесе индукциялық қатайту сияқты беттік химия немесе микроскопиялық құрылым өзгеретін жағдайларда материалдың беттік қасиеттерін өзгертеді. Ал беттік қаптама — PVD пленкасы, бояу немесе порошкалық қаптама сияқты бетке басқа материалдың қабатын орналастыруды білдіреді. Өңдеу субстраттың бөлігіне айналады, ал қаптама оның үстіне орналасқан жеке қабат болып табылады.

құйманың қаптамасы деген не?

Құю қалыптары үшін (инструмент) хром нитриді (CrN) сияқты PVD-пен қаптау кеңінен қолданылады. Бұл қаптамалар жылулық бөгет ретінде пайдаланылады, балқыған алюминийдің қалыпқа жабысу (иірілу) үдерісін азайтады және қалыптың тозуға төзімділігін арттырады. Соңғы құйылған бөлшектер үшін порошоктық бояу, e-coating және әртүрлі гальваникалық қаптаулар декоративтік және қорғаныштық мақсаттарда қолданылады.

4. Бетін өңдеудің екі түрі қандай?

Жалпы алғанда, бетін өңдеу екі топқа бөлінеді. Біріншісіне жаңа материал қоспай, бар болып тұрған бетін өзгерту процестері жатады, мысалы, термиялық өңдеу (жалынды/индукциялық қатайту) және термохимиялық өңдеу (азоттау, карбуризациялау). Екінші топқа жаңа материал қабатын қосу процестері жатады, мысалы, қаптау (PVD, CVD), гальваникалық қаптау (электролиттік қаптау) және бояу (порошоктық бояу, e-coating).