KRATKO

Zahvatanje kalupa pri štampanju je destruktivni oblik adhezivnog habanja, često nazvan „hladno zavarivanje“, pri kome se alat i obradak spoje na mikroskopskom nivou usled prevelikog trenja i toplote. Prevencija zahteva višeslojni inženjerski pristup, a ne jednostavno brzo rešenje. Tri glavne linije odbrane su: optimizacija konstrukcije kalupa povećavanjem zazora između matrice i žiga u područjima debljanja (kao što su uglovi vučenja), odabir različitih materijala za alate (na primer Aluminijski Bronza) kako bi se prekinula hemijska afinost, i nanosenje naprednih premaza poput TiCN ili DLC, ali samo nakon što je površina savršeno polirana. Operativne korekcije, kao što su upotreba ekstremno pritisnutih (EP) podmazivača i smanjenje brzine prese, predstavljaju konačne protivmere.

Fizika zahvatanja: Zašto dolazi do hladnog zavarivanja

Da bi se sprečilo zalepljivanje matrice, прво мора да се разуме да је то у основи различито од абразивног хабања. Док је абразивно хабање попут брушења дрвета крупном шкурком, zalepljivanje је појава која настаје услед adhezivno habanje настаје када заштитни оксидни слојеви на металним површинама престану да важе под огромним притиском клипне пресе. Када до тога дође, хемијски активни „сирови“ метали комада долазе у директан контакт са челиком алата.

На микроскопском нивоу, површине никада нису сасвим равне; састоје се од врхова и дољева познатих као асперитети. Под високом силом, ови асперитети се закаче и створе интензивну локалну топлоту. Ако два метала имају хемијску сродност — као што су нпр. нержајући челик и D2 алатни челик, који оба садрже велике количине хрома — они могу да се атомски повежу. Овај процес познат је као миграција површина у контакт или хладно заваривање . Док алат настави да се креће, ови заварени спојеви се прекидају, одламајући комаде материјала са мекше површине и таложећи их на чвршћи алат. Ови талози, или „глеђи“, затим делују као соња, изазивајући катастрофално царапање на наредним деловима.

Прва линија одбране: Конструкција и геометрија матрице

Најчешћа заблуда у индустрији је да прекоци могу поправити било који проблем са хабањем. Међутим, стручњаци упозоравају да, ако је основни узрок механички, наношење прекока само „покрива проблем“. Најчешћи механички кривац је често недовољна rastojanje čizma-umetka , нарочито код дубоко вучених делова.

При дубоком вучењу, лим од металa доживљава усисавање у равни док улази у шупљину матрице, због чега материјал природно дебља. Ако дизајн матрице не предвиђа ово повећање дебљине — нарочито у вертикалним зидовима углова вучења — размак нестане. Матрица ефективно „стиска“ материјал, стварајући масивне врхове трења које ниједна количина подмазивања не може да преодоле. Према MetalForming Magazine , кључна превентивна мера је обрада додатног размака (често 10–20% дебљине материјала) у овим зонама повећања дебљине.

За комплексне серијске производе, као што су управљачки тракови или потпоре за аутомобиле, предвиђање ових зона повећања дебљине захтева софистицирано инжењерство. Управо ту сарадња са специјализованим произвођачима постаје стратешка предност. Компаније попут Shaoyi Metal Technology искористите напредну CAE анализу и протоколе са сертификатом IATF 16949 да бисте инжењерски обрадили ова одступања у фази пројектовања матрице, осигуравајући да масовна аутомобилска клупка буде без заглављивања од првог удара.

Још један геометријски фактор је смер полирења произвођачи алата и матрица треба да полирају делове матрице паралелно у смеру пробијања или вучења. Полирање укрсно оставља микроскопске жлебове који делују као абразивне датотеке на материјал, убрзавајући распад филма подмазивања.

Материјали: Стратегија „различитих метала“

Приликом клупкања нерђајућег челика или легура високе чврстоће, избор алатног челика је критичан. Уобичајени начин квара подразумева коришћење алатног челика D2 за клупкање нерђајућег челика. Пошто D2 садржи отприлике 12% хрома, а нерђајући челик такође зависи од хрома за отпорност према корозији, два материјала имају високу „металуршку компатибилност“. Они теже да се прилипе једно за друго.

Решење је користити различите метале да би се прекинула ова хемијска афинитет. За тешке услове лепљења, инжењерски бронзани материјали, специфично Aluminijumska bron , често су надмоћни у односу на конвенционалне алатне челике. Иако је алуминијумска бронза мекша од челика, поседује изузетну подмазаност и топлотну проводљивост, а од суштинског значаја је да се одбија хладном заваривању за гвоздене подлоге. Коришћење уметака или бушинга од алуминијумске бронзе у подручјима са високим трењем може елиминисати адхезивно хабање тамо где тврђи материјали дугују.

Ако је потребна вештина за отпорност, размотрите сорте праха (PM) (као што су CPM 3V или M4). Оне нуде финију дистрибуцију карбида него конвенционални D2, обезбеђујући глатку површину која је мање склона покретању циклуса адхезивног хабања.

Напредне обраде површине и преклопци

Када су механика и материјали оптимизовани, преклопци на површини обезбеђују коначну баријеру. Депозиција физичке паре (PVD) је стандардна за модерно клатње, али избор одговарајуће хемије је од кључног значаја.

• TiCN (Титанијум карбонитрид): Изузетан сврсисходни премаз који нуди већу тврдоћу и мањи трење у односу на стандардни TiN. Широко се користи за обраду челика високе чврстоће.
• DLC (Дијамантски као угљеник): Познат по изузетно ниском коефицијенту трења, DLC је премијум избор за алуминијум и тешке несеријске примене. Имитира особине графита, омогућавајући делу да клизи са минималним отпором.
• Нитридирање: Процес дифузије, а не премазивања, нитрирање чврсти површину самог алатног челика. Често се користи као основна обрада пре наношења PVD премаза како би се спречио „ефекат љуске”, када тврди премаз прслине због меког дела у подлоги испод.

Кључно упозорење: Премаз је добар колико и припрема подлоге. Површина алатa мора бити полирана до стакленастог финиша пре премаз. Сви постојећи цртари или неравности биће једноставно преписани преко премаза, стварајући тврде, оштре врхове који ће агресивно нападати радни комад.

Радне контрамере: Подмазивање и одржавање

Na radnoj površini, operateri mogu smanjiti rizik od zalepljivanja kroz striktnu kontrolu procesa. Prva promenljiva je мастило . Za sprečavanje zalepljivanja, jednostavna ulja su često nedovoljna. Proces zahteva podmazivače sa aditivima za ekstremni pritisak (EP) (poput sumpora ili hlora) ili čvrste barijere (poput grafita ili molibden-disulfida). Ovi aditivi formiraju „tribološku prevlaku“ koja razdvaja metale čak i kada se tečno ulje istisne pod uticajem sile.

Upravljanje toplinom je drugi operativni faktor. Zalepljivanje je termički aktivirano; više temperature omekšavaju poluproizvod i potiču prianjanje. Ako dođe do zalepljivanja, pokušajte da smanjite brzinu prese (udaraca po minuti). To snižava temperaturu procesa i daje podmazivaču više vremena da se obnovi između udaraca. Ролери takođe predlaže korišćenje „most“ sekvence sečenja kod operacija probojavanja, koja naizmenično vrši udarce kako bi se sprečilo lokalno nagomilavanje toplote i materijala.

Коначно, редовно одржавање мора бити проактивно. Немојте чекати да се појави гужва. Уведите распоред за обраду каменом и чишћење полупречника матрице, уклањајући микроскопске наслаге пре него што порасту у штетну групу. Оштри алати смањују тонажу потребну за обликовање делова, тиме смањујући трење и топлоту који покрећу механизам гужвења.

Уградња поузданости у процес

Спречавање гужвења матрица није питање среће; то је дисциплина физике и машинства. Поштовањем закона о трењу — обезбеђивањем довољног простора за ток материјала, бирањем хемијски несагласних материјала и одржавањем баријерног филма подмазивања — произвођачи могу практично елиминисати хладно заваривање. Трошак прелиминарне анализе конструкције и премијум материјала занемарљив је у односу на застој услед закочене матрице или стопу склопа оштећених делова. Третирајте основни узрок, а не симптом, и поузданост производње ће уследити.

Често постављана питања

1. Како смањити гужвење у штампама матрица?

Kako biste smanjili zaglavljivanje, usredsredite se na tri oblasti: mehaniku, materijale i podmazivanje. Prvo, osigurajte dovoljan zazor između matrice i čekića (dodajte dodatnih 10-20% u zonama debljanja). Drugo, koristite različite metale kao što su aluminijumski bronza ili prevučeni PM čelici kako biste sprečili hladno zavarivanje. Treće, koristite podmazivače visoke viskoznosti sa aditivima za ekstremni pritisak (EP) kako biste održali zaštitnu foliju pod opterećenjem.

2. Da li sredstva protiv zalepljivanja sprečavaju zalepljivanje?

Da, sredstva protiv zalepljivanja mogu sprečiti zaglavljivanje uvodjenjem čvrstih podmazivača (poput bakra, grafitа ili molibdena) između površina. Ovi čvrsti elementi obezbeđuju fizičku barijeru koja drži uzajamne metale odvojenim, čak i kada visoki pritisak istisne tečna ulja. Međutim, sredstvo protiv zalepljivanja je lokalna operativna popravka i ne ispravlja osnovne konstrukcijske nedostatke poput previše malog zazora.

3. Koje je glavno uzrok zaglavljivanja?

Glavni uzrok zaglavljivanja je adhezivno habanje покреће трење и топлота. Кад висок притисак разбија заштитни оксидни филм на металним површинама, изложени атоми могу да се везују или „заваре“ заједно. Ово је најчешће кад алат и предмет имају сличан хемијски састав (нпр. штампање нерђајућег челика необрађеним алатним челиком), што доводи до високе металуршке афинитетности.