Qisqacha

Eng yaxshi variantni tanlash avtomobil stsenkalari uchun to'plam qoplamasi asbobning ishlash muddatini ta'minlash uchun qattiqlik, aralashuvchanlik va ishlov berish haroratini muvozanatga soladigan muhandislik qarori hisoblanadi. Garchi PVD (Fizik bug'lanish deponati) —ayniqsa AlTiN va TiAlN— ishlov berish harorati past (<500°C) hamda yuqori chidamlilik tufayli Mukammal yuqori mustahkamlikka ega po'lat (AHSS) uchun zamonaviy standartga aylandi, lekin TD (Issiqlik diffuziyasi) ruxsiz po'lat bilan ishlashda gallyaga chidash uchun hali ham eng yaxshi standartdir. Eng og'ir yuk ostida ishlash sharoitida Duplex qoplamalar (plazma nitridlanishi, so'ngra PVD) «tuxum poydevori effekti» oldini olish uchun yaxshiroq tayanch taklif etadi. Ishlov beriladigan material va ishlab chiqarish hajmiga mos qoplama xususiyatlarini tanlash uchun ushbu qo'llanmadan foydalaning.

Asosiy qoplam texnologiyalari: PVD vs. CVD vs. TD

Avtomobil so'rish sanoatida uchta yetakchi sirtni tashqi qavat bilan qoplash texnologiyasi belgilash uchun raqobat olib boradi. Asbobning xizmat muddati va o'lchov barqarorligini bashorat qilish uchun ular orasidagi termodinamik hamda mexanik farqlarni tushunish muhim ahamiyatga ega.

pVD (Fizik bug'lanish bilan qoplash)

PVD hozirda aniq avtomobil asboblari uchun eng ko'p foydalaniladigan texnologiya hisoblanadi. U past haroratlarda (odatda 800°F–900°F / 425°C–480°C) vakuum sharoitida metall bug'lar (titan, xrom, aluminiy) asbob sirtiga kondensatsiyalanishidan iborat. Bu ishlov berish harorati D2 yoki M2 kabi ko'p tool po'latlarning qayta isitish nuqtasidan past bo'lgani uchun PVD asbobning qattiq bo'lishini va o'lchov aniqligini saqlab turadi.

Ga binoan Eifeler , ilg'or PVD variantlari singari AlTiN (Alyuminiy-Titan Nitrid) 3,000 HV dan yuqori qattiqlik qiymatlari va AHSS so'rish paytida hosil bo'ladigan yuqori issiqqa chidamli, 900°C gacha bo'lgan oksidlanishga chidamli qoplamalarni ta'minlaydi.

cVD (KImyoviy bug'lanish bilan qoplash)

CVD yuzadagi kimyoviy reaksiya orqali qoplama yaratadi, odatda ancha yuqori haroratni talab qiladi (~ 1,900 ° F / 1,040 ° C). Ushbu yuqori issiqlik vakuum issiqlik ishlov berish tsiklini talab qiladi keyin asbobning yadro qattiqligini tiklash uchun qoplama, bu esa o'lchov buzilishining jiddiy xavfini keltirib chiqaradi. Biroq, CVD yuqori adheziyani ta'minlaydi va murakkab geometriyalarni, shu jumladan ko'r teshiklarni bir xil qoplashi mumkin, bu esa PVDning ko'rish liniyasi jarayonida yo'qolishi mumkin.

3. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. TD (Issiqlik diffuziyasi)

TD (yoki TRD) tez-tez "Toyota diffuziya" jarayoni deb ataladi. Koʻrsatilganidek Ishlab chiqaruvchi tD qoplamalari juda qattiqlikka erishadi (~ 3,0004,000 HV) va kimyoviy inert bo'lib, ularni zanglamaydigan po'lat yoki og'ir o'lchovli yuqori chidamli past qotishma po'latlarni (HSLA) shakllantirishda yopishqoq kiyinuv (galling) ga deyarli QVD singari, yuqori ishlov berish harorati qoplashdan keyingi issiqlik muolajasini talab qiladi.

Poydevor qoplamalarni ishlov beriladigan sirt materiallari bilan moslashtirish

Presslash operatsiyasining muvaffaqiyati ko'pincha qoplama hamda po'lat varrasi o'rtasidagi tribologik moslikka bog'liq. Ular mos kelmasa, tezkor halokatli nosozlik yuzaga keladi.

Mukammal yuqori mustahkamlikka ega po'lat (AHSS)

AHSS ni (980 MPa dan yuqori cho'zilish mustahkamligi) bosib chiqish juda katta joylashtirilgan bosim va issiqlik hosil qiladi. Standart TiN qoplamalari bu erda tez-tez ishdan chiqadi. Sanoatning afzal ko'rgan tanlovi PVD AlTiN yoki TiAlN foydalanish jarayonida alyuminiy sirtga qattiq alyuminiy oksid qatlamini hosil qilish orqali issiqlikqa chidamlilikni oshiradi. AHSS Ko'rsatmalariga ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, xrom plakatura taxminan 50 000 ta urishga chidasa, to'g'ri tanlangan PVD yoki Duplex qoplamalar asbob-moslar hajmini 1,2 milliondan ortiq urishgacha oshirishi mumkin.

Alyuminiy qotishmalari (5xxx/6xxx seriyasi)

Alyuminiy "adgeziv ausheza" uchun mashhur, ya'ni yumshoq alyuminiy asbob sirtiga o'tkaziladi (sovuq payvandlash hodisasi sifatida ham tanilgan). Bu yerda AlTiN noto'g'ri tanlovdir, chunki qoplamadagi alyuminiy alyuminiy varaq bilan bog'lanishga moyillikka ega. Buning o'rniga quyidagilarni belgilang DLC (Diamond-Like Carbon) yoki CrN (Xrom nitrid) dLC favqulodatarda past ishqalanish koeffitsientiga (0,1–0,15) ega bo'lib, alyuminiyni ushlanmasdan erkin siljish imkonini beradi.

Galvanizlangan Pomad

Zinclingan materialni preslashda rux olish asosiy muvaffaqiyatsizlik turi hisoblanadi. Standart PVD qoplamalari ba'zida ularning sirti juda nuqsonli bo'lsa, buni yanada yomonlashtirishi mumkin. Ionli nitrilash yoki maxsus polirovka qilingan CrN qoplamalari rux qatlam bilan kimyoviy reaksiyaga qarshilik ko'rsatish uchun tavsiya etiladi.

Ushbu material juftliklarini boshqarish faqatgina to'g'ri qoplamani emas, balki butun ishlab chiqarish tsiklini aniq bajara oladigan ishlab chiqarish hamkorini ham talab qiladi. Global standartlarga qat'iy rioya talab qilinadigan avtomobil dasturlari uchun Shaoyi Metal Texnologiya tezkor prototiplashdan katta hajmli preslamagacha barcha jarayonlarni boshqarish uchun IATF 16949 sertifikatlangan jarayonlardan foydalanadigan kompaniyalar ilg'or qoplamalarning nazariy afzalliklarini amaliy ishlab chiqarishda amalga oshirishni ta'minlaydi.

"Tuxum poydevori" effekti va poydevor tanlovi

Ko'p tarqalgan noto'g'ri tushuncha shundaki, qattiqroq parda yumshoq asbobni to'g'rilaydi. Haqiqatda esa, odatiy yumshoq asbob po'latiga (masalan, ishlanmagan D2) juda qattiq parda (3000 HV) qo'llash "Tuxum qobig'i effekti"ga olib keladi. Avtomobil presslovchi operatsiyalardagi yuqori kontakt yuklari ostida yumshoq parda elastik tarzda deformatsiyalanadi va yuqoridagi nozik, qattiq parda singib ketadi — xuddi tuxum ichki tomonidan siqilganda tuxum qobig'ining sinqib ketishiga o'xshab ketadi.

Yechim: Duplex pardalar.
Buni oldini olish uchun muhandislar plazma ion azotlash jarayonini belgilaydilar, bu jarayonda asbob po'lati sirti ~0,1–0,2 mm chuqurlikgacha qattiq holatga keltiriladi hamda mustahkam gradient hosil qilinadi. So'ngra PVD parda yuqoriga qo'llaniladi. Bu mustahkamlangan pastki qavat parda uchun tayanch bo'lib xizmat qiladi va parda yuqori tezlikdagi presslovda xosil bo'ladigan kuchli ta'sirlarga chidash imkonini beradi.

Shuni ham aytish kerakki, standart D2 asbob po'lati sindiruvchi nuqtalar sifatida xizmat qiladigan katta karbid tuzilmalarga ega. Pardalangan asboblarda MetalForming Magazine d2 dan yuqori darajadagi po'latga o'tishni tavsiya etadi Poroshok metallurgiyasi (PM) po'latlari (CPM M4 yoki Vanadis kabi). PM po'latdagi nozik, tekis karbidlarning taqsimlanishi qoplamalar uchun ajoyib tayanch beradi va keskinlikni ancha yaxshilaydi.

Ishlash me'yori & nosozliklarni tahlil qilish

Belgilash qanday qilib qurolning ishlamay qolishining birinchi bosqichi to'g'ri qoplamani tanlashdir. MISUMI muhandislik tadqiqotlari uchta alohida nosozlik rejimini ko'rsatadi:

• Yeyiluvchan yeyilish: Qurol sirti jismonan chizilgan yoki eskirgan. Tuzatish: Qoplamning qattikligini oshiring (TiN dan AlTiN yoki TD ga o'ting).
• Adgeziv yeyilish (yopishish): Ishlov berilayotgan material qurolga payvandlangan. Tuzatish: Siljish xususiyatini oshiring/ishqalanishni kamaytiring (DLC ga o'ting yoki WS2 quruq smazka qatlamini qo'shing).
• Chiplanish/shikastlanish: Qoplama yoki qurol chetidagi sinish. Tuzatish: Qoplama juda qalin bo'lishi mumkin yoki asos haddan tashqari britt bo'lishi mumkin. Qattiqroq qoplamaga (aluminiy miqdori pastroq) yoki qattiqroq PM po'lat asosida dublyaj muomalasiga o'ting.

Asbobning xizmat muddatini uzaytirish uchun optimallashtirish

Barcha avtomobil shablonlari uchun yagona "eng yaxshi" qoplam yo'q. Optimal tanlov doim siz oldini olishga harakat qilayotgan muvaffaqiyatsizlik shakliga va shakllantirayotgan materialingizga bog'liq. Umumiy AHSS chizish uchun PM po'lat asosidagi PVD AlTiN sanoat asosi hisoblanadi. Rangli metallarda juda kuchli gallyuziya muammolari uchun TD hali ham eng yaxshisi. Qoplam xususiyatlarini — qattiklik, ishqalanish koeffitsienti va issiqqa chidamlilikni — aniq ishlab chiqarish o'zgaruvchilaringiz bilan tizimli ravishda moslashtirish orqali asbob xizmat muddatini texnik xizmat ko'rsatish muammosidan raqobat afzalligiga aylantirishingiz mumkin.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

aHSS chizish uchun eng yaxshi qoplam nima?

Ko'pchilik O'rta Yuqori Mustahkamlikdagi Po'lat (AHSS) dasturlari uchun AlTiN (Alyuminiy-Titan Nitrid) yoki TiAlN PVD qoplamalari afzal ko'riladi. Ular yuqori qattiklik (~3400 HV) va a'lo darajadagi issiqqa chidamlilikni taqdim etadi. Eng og'ir dasturlar (1180 MPa+ po'latlar) uchun PM asbob po'lat asosida Duplex qoplam (nitridlash + PVD) asosning vayron bo'lishini oldini olish tavsiya etiladi.

2. Pishiriq shablonlari uchun PVD qoplamani qalinligi qancha bo'lishi kerak?

Pishiriqlar uchun standart PVD qoplamalar odatda quyidagi qalinlikda qo'llaniladi: 3 dan 5 mikrongacha (0,0001–0,0002 dyuym). Bunday qalinlikdan ortiq qoplamalar yuqori ichki siqilish tufayli ajralib ketish xavfini oladi, undan ham ingichka qoplamalar esa tez eskirishi mumkin. Ba'zi hollarda ko'p qavatli qoplamalarni biroz qalinroq qo'llash mumkin bo'ladi va buni bilan birga ulanish xususiyati saqlanadi.

eski qoplamani olib tashlamasdan pishiriq shablonini takroran qoplash mumkinmi?

Odatda, yo'q. Yangi qatlamni qo'llashdan oldin eski qoplamani kimyoviy ravishda olib tashlash kerak, chunki bu to'g'ri ulanishni va o'lchamdagi aniqlikni ta'minlaydi. Eski, ishlatilgan qoplam ustiga PVD qo'llash ko'pincha qoplamning chidamligini pasaytiradi va qoplama don-don bo'lib tushadi. Biroq, aksariyat PVD qoplamalarni asbob po'lati asosiga zarar yetkazmasdan kimyoviy ravishda olib tashlash mumkin, natijada asbobni bir necha marta qayta foydalanish imkoniyati paydo bo'ladi.