வெப்ப ஸ்டாம்பிங் மற்றும் குளிர் ஸ்டாம்பிங் ஆட்டோமொபைல் பாகங்கள்: பொறியியல் முடிவெடுப்பதற்கான வழிகாட்டி

சுருக்கமாக

ஆட்டோமொபைல் பாகங்களுக்கான வெப்ப ஸ்டாம்பிங் மற்றும் குளிர் ஸ்டாம்பிங் இடையே உள்ள தேர்வு, அடிப்படையாக தான்மிதி திறன் , வடிவியல் சிக்கலானது , மற்றும் உற்பத்தி செலவு . A- தூண்கள் மற்றும் கதவு வளையங்கள் போன்ற பாதுகாப்பு-கூட்டியான "பொடி-இன்-வெள்ளை" கூறுகளுக்கான தொழில் தரநிலை வெப்ப முத்திரை (அடிப்பு கடினப்படுத்துதல்) ஆகும், இது போர்ன் எஃகு 950 ° C க்கு சூடாக்கி, பூஜ்ஜிய ஸ்பிரிங்பேக்கில் மிக உய குளிர் முத்திரை குளிர் முத்திரை உயர் அளவிலான சேஸ் மற்றும் கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கு செயல்திறன் தலைவராக உள்ளது, இது குறைந்த ஆற்றல் செலவுகள் மற்றும் விரைவான உற்பத்தி வேகங்களை வழங்குகிறது, இருப்பினும் நவீன 1,180 MPa மேம்பட்ட உயர் வலிமை எஃகு (AHSS) உருவாக்கும் போது ஸ்

அடிப்படை வழிமுறை: வெப்பம் vs அழுத்தம்

பொறியியல் மட்டத்தில், இந்த இரண்டு செயல்முறைகளுக்கும் இடையிலான பிரிவு கோடு மறுமருகல் வெப்பநிலை உலோகத்தின். இந்த வெப்ப வரம்பு எஃகு அமைப்பின் நுண்மை மாற்றங்கள் அல்லது இயந்திர அழுத்தத்தால் கடினமாக்கப்படுகின்றனவா என்பதை தீர்மானிக்கிறது.

கூட்டு அறைப்பு , அழுத்து உறைதல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது வடிவமைப்பதற்கு முன் பிளாங்கை அதன் ஆஸ்டெனிட்டைசேஷன் வெப்பநிலைக்கு மேலே (பொதுவாக 900–950°C) சூடேற்றுவதை உள்ளடக்கியது. முக்கியமானது என்னவென்றால், வடிவமைத்தலும் குளிர்வித்தலும் நீர்-குளிர்விக்கப்பட்ட செதிலுக்குள் ஒரே நேரத்தில் நடைபெறுகின்றன. இந்த விரைவான குளிர்ச்சி எஃகின் நுண்ணமைப்பை ஃபெரைட்-பெயர்லைட்டிலிருந்து மார்டென்சைட் , எஃகின் மிகக் கடினமான கட்டம். இதன் விளைவாக, பிரஸ்சில் மென்மையானதும் வளையக்கூடியதுமான ஒரு பகுதி உள்ளே செல்கிறது, ஆனால் ஒரு அதிக-வலிமையான பாதுகாப்பு தடுப்பாக வெளியே வருகிறது.

குளிர் ஸ்டாம்பிங் அறை வெப்பநிலையில் (மீளமைப்பு புள்ளிக்கு மிகக் கீழே) நிகழ்கிறது. இது வேலை கடினத்தன்மை (அல்லது பாதிப்பு வலுவூட்டல்), இதில் பாதிப்பு தானாகவே படிக வலையமைப்பை வலுவூட்டுகிறது. நவீன குளிர் அச்சிடும் அழுத்தங்கள்—குறிப்பாக சர்வோ மற்றும் இடமாற்று அமைப்புகள்—பெரும் எடையளவை (3,000 டன் வரை) செலுத்த முடியும் என்றாலும், பொருளின் உருவாக்கும் தன்மை அதன் ஆரம்ப நெகிழ்வுத்தன்மையால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. வெப்ப அச்சிடுதலைப் போலல்லாமல், பொருளின் நிலையை வெப்பத்துடன் "மீட்டமைக்கும்", குளிர் அச்சிடுதல் உலோகம் தனது அசல் வடிவத்திற்கு திரும்ப விரும்பும் இயல்பை எதிர்த்துப் போராட வேண்டும், இது ஸ்பிரிங்பேக் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

வெப்ப அச்சிடுதல் (அழுத்த வலுவூட்டல்): பாதுகாப்பு கூண்டு தீர்வு

வெப்ப அச்சிடுதல் ஆட்டோமொபைல் "பாதுகாப்பு கூண்டு" என்பதற்கு ஒப்பானதாக மாறிவிட்டது. உமிழ்வு ஒழுங்குமுறைகள் எடை குறைப்பை ஊக்குவிக்கும் போதும், மோதல் பாதுகாப்பு தரநிலைகள் கடுமையாகும் போதும், OEMகள் பயணிகள் பாதுகாப்பை பாதிக்காமல் மெல்லிய, வலுவான பாகங்களை உருவாக்க அழுத்த வலுவூட்டலை நாடுகின்றன.

செயல்முறை: ஆஸ்டெனிட்டைசேஷன் மற்றும் குவென்ச்சிங்

இந்த செயல்முறைக்கான திட்ட பொருள் 22MnB5 போரான் எஃகு . செயல்முறை ஓட்டம் தனித்துவமானதும், ஆற்றல் தேவை அதிகமுமானது:

1. சூடேற்றுதல்: 950°C க்கு செல்லும் வரை பிளாங்க்ஸ் ஒரு ரோலர்-ஹெர்த் உலையில் (அடிக்கடி 30+ மீட்டர் நீளம்) பயணிக்கின்றன.
2. இடமாற்று: உருவத்தில் இருக்கும் பிளாங்க்ஸை ரொபோட்கள் அழுத்தத்திற்கு (<3 வினாடிகள் முன்கூட்டிய குளிர்ச்சியை தடுக்க) விரைவாக நகர்த்துகின்றன.
3. உருவாக்கம் & குளிர்வித்தல்: டை மூடிக்கொள்கிறது, >27°C/ஸெகண்ட் வீதத்தில் பாகத்தை உருவாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் அதைக் குளிர்விக்கிறது. சுழற்சி நேரத்திற்கான குறுக்குவழியாக இந்த "ஹோல்டிங் டைம்" (5–10 வினாடிகள்) உள்ளது.

"சுழற்சி இல்லாத நன்மை"

ஹாட் ஸ்டாம்பிங்கின் வரையறுக்கும் நன்மை பரிமாண துல்லியம் ஆகும். பாகம் சூடாகவும், நெகிழ்வாகவும் இருக்கும் போது உருவாக்கப்பட்டு, பின்னர் மார்டென்சிட்டிக் மாற்றத்தின் போது வடிவத்தில் "உறைக்கப்படுகிறது", இதனால் கிட்டத்தட்ட எந்த ஸ்பிரிங்பேக்கும் இல்லை . இது ஒரு-பீச் கதவு வளையங்கள் அல்லது சிக்கலான பி-பில்லார்கள் போன்ற சிக்கலான வடிவங்களுக்கு அனுமதிக்கிறது, இவை குறிப்பிடத்தக்க முறையில் வளைதல் அல்லது பிளவு இல்லாமல் குளிர்ந்த ஸ்டாம்ப் செய்ய இயலாது.

அடிப்படையான பயன்பாடுகள்

• ஏ-பில்லார்கள் மற்றும் பி-பில்லார்கள்: உருளுதல் பாதுகாப்பிற்கு முக்கியமானவை.
• கூரை ரெயில்கள் மற்றும் கதவு வளையங்கள்: பல பாகங்களை ஒற்றை அதிக வலிமை கொண்ட பாகங்களாக ஒருங்கிணைத்தல்.
• பம்பர்கள் மற்றும் தாக்க பீம்கள்: அடிக்கடி 1,200 MPa ஐ மிஞ்சும் வலிமையை உருவாக்கும் தேவை.

குளிர் ஸ்டாம்பிங்: செயல்திறனின் முக்கிய தொழில்நுட்பம்

உச்ச வலிமை மற்றும் சிக்கலான வடிவமைப்புகளில் ஹாட் ஸ்டாம்பிங் முன்னிலை பெற்றாலும், குளிர் ஸ்டாம்பிங் அதிக உற்பத்தி செயல்திறனில் மற்றும் செயல்பாட்டு செலவு ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. கிகாபாஸ்கல் வலிமை நிலைகளில் சிக்கலான, ஆழமான வடிவங்கள் தேவைப்படாத பாகங்களுக்கு, குளிர் ஸ்டாம்பிங் சிறந்த பொருளாதார தேர்வாகும்.

மூன்றாம் தலைமுறை AHSS இன் எழுச்சி

வரலாற்று ரீதியாக, குளிர் ஸ்டாம்பிங் மென்மையான எஃகுகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தது. இருப்பினும், மூன்றாம் தலைமுறை மேம்பட்ட அதிக வலிமை உள்ள ஸ்டீல்கள் (AHSS) , குவெஞ்ச் மற்றும் பார்ட்டிஷன் (QP980) அல்லது TRIP-உதவியுடன் பெய்னிட்டிக் ஃபெரைட் (TBF1180) போன்றவை, இடைவெளியை மூடிவிட்டன. இந்தப் பொருட்கள் குளிர் ஸ்டாம்பிங் பாகங்கள் 1,180 MPa அல்லது அதற்கும் மேலாக 1,500 MPa வரை இழுவிசை வலிமையை எட்ட அனுமதிக்கின்றன, இது முன்பு ஹாட் ஸ்டாம்பிங்கிற்கு மட்டுமே உரியதாக இருந்த பகுதியில் பாய்கிறது.

வேகம் மற்றும் உள்கட்டமைப்பு

புரோகிரஸிவ் அல்லது டிரான்ஸ்ஃபர் டைகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு குளிர் ஸ்டாம்பிங் லைன் தொடர்ச்சியாக இயங்குகிறது. குவெஞ்ச் செய்ய காத்திருக்கும் அழுத்த ஹார்ட்னிங்கின் நிறுத்தி-தொடங்கும் தன்மைக்கு மாறாக, குளிர் ஸ்டாம்பிங் பிரஸ்கள் அதிக ஸ்ட்ரோக் வீதத்தில் இயங்க முடியும், ஒரு பின்னோட்ட நொடியில் பாகங்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும். ஒவ்வொரு பாகத்திற்கும் ஆற்றல் பாதிப்பை மிகவும் குறைக்கும் வகையில் எரித்திருக்கும் அடுப்பு எதுவும் இல்லை.

அதிக அளவிலான பாகங்களுக்கு இந்த செயல்திறனைப் பயன்படுத்த விரும்பும் உற்பத்தியாளர்களுக்கு, திறமையான வழங்குநருடன் இணைவது மிகவும் முக்கியமானது. BYD, Wu Ling Bingo, Leapmotor T03, ORA Lightning Cat போன்ற நிறுவனங்கள் Shaoyi Metal Technology புரோட்டோடைப்பிங் மற்றும் தொகுப்பு உற்பத்தி இடையே உள்ள இடைவெளியை நிரப்பி, 600 டன் வரை அழுத்து திறன் கொண்ட IATF 16949-சான்றளிக்கப்பட்ட துல்லியமான ஸ்டாம்பிங்கை வழங்குகிறது. சிக்கலான சப்ஃபிரேம்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு கைகளை கையாளும் தங்கள் திறன், நவீன குளிர் ஸ்டாம்பிங் எவ்வாறு கடுமையான OEM தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது.

ஸ்பிரிங்பேக் சவால்

உயர் வலிமை கொண்ட எஃகை குளிர் ஸ்டாம்பிங் செய்வதில் உள்ள முதன்மை பொறியியல் தடை திரும்பி வருதல் (springback) . வலிமை அளவு அதிகரிக்கும் போது, உருவாக்குவதற்குப் பிறகு நெகிழ்வுத்தன்மை மீட்சி அதிகரிக்கிறது. உலோகத்தை மிகையாக வளைக்கும் "ஈடுசெய்யப்பட்ட" கட்டங்களை வடிவமைக்க, கருவி பொறியாளர்கள் சிக்கலான சிமுலேஷன் மென்பொருளைப் பயன்படுத்த வேண்டும், அது சரியான தரத்திற்கு மீண்டு வரும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இது குளிர் AHSS க்கான கருவி வடிவமைப்பை சூடான ஸ்டாம்பிங்கை விட மிகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும், மீள்சுழற்சி கொண்டதாகவும் ஆக்குகிறது.

முக்கிய ஒப்பீட்டு அணி

கொள்முதல் அதிகாரிகள் மற்றும் பொறியாளர்களுக்கு, முடிவு அடிக்கடி செயல்திறன் அளவுகோல்கள் மற்றும் உற்பத்தி பொருளாதாரம் இடையே நேரடி பரிமாற்றத்திற்கு வருகிறது. கீழே உள்ள அட்டவணை ஆட்டோமொபைல் பயன்பாடுகளுக்கான பொதுவான ஒப்புதலை விவரிக்கிறது.

தொழில்நுட்ப ஒருங்கிணைப்பு: இடைவெளி மூடுகிறது

"சூடான" மற்றும் "குளிர்ந்த" என்ற இருவழி வேறுபாடு குறைந்து வருகிறது. ஒவ்வொரு செயல்முறையின் குறைபாடுகளையும் குறைக்க புதிய தொழில்நுட்பங்கள் முயற்சிக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைப்பை தொழில்துறை காண்கிறது.

• அழுத்தி குளிர்விக்கப்பட்ட எஃகுகள் (PQS): இவை சூடாக அடித்தளம் அமைப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட கலப்பு பொருட்கள் ஆகும், ஆனால் சில நெகிழ்ச்சித்தன்மையை (முற்றிலும் பொட்டையான மார்டன்சைட்டை விட) தக்கவைத்துக் கொள்ள பொறியியல் செய்யப்பட்டுள்ளன. இது ஒற்றைப் பகுதியில் மோதல் மண்டலத்தில் கடினமாகவும், அழிக்கும் மண்டலத்தில் ஆற்றலை உறிஞ்சுவதற்காக நெகிழ்வாகவும் "தனிப்பயனாக்கப்பட்ட பண்புகளை" அனுமதிக்கிறது.
• குளிர் வடிவமைக்கக்கூடிய 1500 MPa: உலையின்றி ஹாட்-ஸ்டாம்பிங் வலிமை நிலைகளை அடைய முடியும் குளிர்-உருவாக்கக்கூடிய மார்டன்சைட்டிக் தரங்களை (MS1500) எஃகு உற்பத்தியாளர்கள் அறிமுகப்படுத்துகின்றனர். இருப்பினும், மிகவும் குறைந்த உருவாக்க திறன் காரணமாக, ரோல்-உருவாக்கப்பட்ட ராக்கர் பேனல்கள் அல்லது பம்பர் பீம்கள் போன்ற எளிய வடிவங்களுக்கு மட்டுமே இவை தற்போது கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

இறுதியாக, முடிவு அணிகள் முன்னுரிமையை வழங்குகின்றன வடிவமைப்பு . பாகம் ஒரு சிக்கலான வடிவத்தைக் கொண்டிருந்தால் (ஆழமான இழுப்பு, இறுக்கமான ஆரங்கள்) மற்றும் 1,000 MPa ஐ விட அதிக வலிமை தேவைப்பட்டால், ஹாட் ஸ்டாம்பிங் பெரும்பாலும் ஒரே சாத்தியமான விருப்பமாக இருக்கிறது. வடிவமைப்பு எளிமையாக இருந்தாலோ அல்லது வலிமை தேவை 1,000 MPa ஐ விட குறைவாக இருந்தாலோ, குளிர் ஸ்டாம்பிங் குறிப்பிடத்தக்க செலவு மற்றும் வேக நன்மையை வழங்குகிறது.

முடிவுரை: சரியான செயல்முறையைத் தேர்வுசெய்தல்

"ஹாட் எதிர் குளிர்" வாதம் ஒரு செயல்முறை மிகச் சிறந்தது என்பதைப் பற்றியது அல்ல, மாறாக வாகன கட்டமைப்பில் உள்ள பாகத்தின் செயல்பாட்டுக்கு உற்பத்தி முறையை பொருத்துவதைப் பற்றியது. பாதுகாப்பு கூண்டின் சர்வாதிகாரி ஹாட் ஸ்டாம்பிங் தான்—அதிக வலிமை கொண்ட, சிக்கலான கட்டமைப்பு தூண்களுடன் பயணிகளைப் பாதுகாப்பதற்கு இது அவசியம். தோல்வி என்பது ஒரு விருப்பமே இல்லாத இடத்தில் இது உயர்தர தீர்வாகும்.

இதற்கு மாறாக, குளிர் ஸ்டாம்பிங் ஆட்டோமொபைல் தொழிலின் தொடர் உற்பத்தியின் அடித்தளமாகும். 3வது தலைமுறை AHSS பொருட்களுடன் அதன் பரிணாம வளர்ச்சி, அதிகரித்து வரும் அளவிலான கட்டமைப்பு பணிகளை கையாள அனுமதிக்கிறது, இது பிரஸ் ஹார்ட்னிங்கின் சுழற்சி நேர இழப்பை ஏற்படுத்தாமல் எடை குறைப்பு நன்மைகளை வழங்குகிறது. வாங்கும் அணிகளுக்கு, கொள்கை தெளிவாக உள்ளது: சிக்கலான, ஊடுருவல்-எதிர்ப்பு பாதுகாப்பு பாகங்களுக்கு ஹாட் ஸ்டாம்பிங்கை குறிப்பிடவும்; திட்டச் செலவுகளை போட்டித்தன்மையுடன் வைத்திருக்க மற்ற அனைத்திற்கும் குளிர் ஸ்டாம்பிங்கை அதிகபட்சமாக்கவும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. ஹாட் மற்றும் குளிர் ஸ்டாம்பிங் இடையே உள்ள வித்தியாசம் என்ன?

முதன்மை வித்தியாசம் வெப்பநிலை மற்றும் பொருள் மாற்றத்தில் உள்ளது. கூட்டு அறைப்பு உலோகத்தை ~950°C க்கு சூடேற்றி அதன் நுண்கட்டமைப்பை மாற்றுகிறது (மார்டென்சைட்டை உருவாக்குகிறது), இது ஸ்பிரிங்பேக் இல்லாமல் சிக்கலான, மிக அதிக வலிமை கொண்ட பாகங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. குளிர் ஸ்டாம்பிங் அதிக அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி அறை வெப்பநிலையில் உலோகத்தை வடிவமைக்கிறது, பணி கடினத்தன்மையை சார்ந்துள்ளது. இது வேகமானது மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறன் கொண்டது, ஆனால் அதிக வலிமை கொண்ட கிரேடுகளில் ஸ்பிரிங்பேக் மற்றும் குறைந்த வடிவமைப்புத்திறனால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

2. ஆட்டோமொபைல் A-பில்லார்களுக்கு ஏன் ஹாட் ஸ்டாம்பிங் பயன்படுத்தப்படுகிறது?

A-தூண்கள் தனித்துவமான கலவையை தேவைப்படுகின்றன சிக்கலான வடிவவியல் (வாகன வடிவமைப்பு மற்றும் பார்வைக் கோடுகளுடன் பொருந்த) அதிக வலிமை (தலைகீழாக உருளும்போது மேற்கூரை சரிவதை தடுப்பதற்கு). 22MnB5 எஃகை இந்த சிக்கலான வடிவங்களாக உருவாக்கவும், 1,500+ MPa வரை இழுவிசை வலிமையை அடையவும் சூடேற்றப்பட்ட அச்சிடல் அனுமதிக்கிறது, இந்த கலவையை குளிர் அச்சிடல் பொதுவாக விரிசல் அல்லது கடுமையான விரிவாக்கம் இல்லாமல் அடைய முடியாது.

3. குளிர் அச்சிடல், சூடேற்றப்பட்ட அச்சிடலை விட பலவீனமான பாகங்களை உருவாக்குகிறதா?

பொதுவாக, ஆம், ஆனால் இந்த இடைவெளி மூடிக்கொண்டு வருகிறது. பாரம்பரிய குளிர் அச்சிடல் சிக்கலான பாகங்களுக்கு பொதுவாக 590–980 MPa வரை மட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், நவீன 3வது தலைமுறை AHSS (மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகள்) எளிய வடிவங்களில் 1,180 MPa அல்லது 1,470 MPa வரை குளிர் அச்சிடப்பட்ட பாகங்களை அடைய அனுமதிக்கின்றன. இருப்பினும், உயர்ந்த நிலை வலிமைக்கு (1,800–2,000 MPa), சூடேற்றப்பட்ட அச்சிடல் தான் ஒரே வணிக தீர்வு.