סיבות ופתרונות לכשל עובש מכבש הידראולי

מאמר זה מציג בעיקר את הסיבות לכישלון שלמכבש הידראוליתבניות ופתרונות.

1. חומר עובש

פלדת תבנית שייכת לפלדת סגסוגת. במבנה שלה ישנם פגמים כמו תכלילים לא מתכתיים, הפרדת קרביד, נקבוביות מרכזיות וכתמים לבנים, אשר מפחיתים מאוד את החוזק, הקשיחות ועמידות העייפות התרמית של התבנית. באופן כללי, היא מחולקת לתבניות רגילות ותבניות איכותיות לפי איכות. הודות לטכנולוגיית ייצור מתקדמת, תבניות איכותיות הן טהורות באיכותן, אחידות במבנהן, קטנות בהפרדה, ובעלות קשיחות גבוהה וביצועי עייפות תרמית.

פתרון: חישול תבניות רגילות לשבירת תכלילים גדולים שאינם מתכתיים, ביטול הפרדת קרביד, זיקוק קרבידים והפיכת המבנה לאחיד כדי להשיג את האפקט של תבניות איכותיות.

2. עיצוב תבניות

בעת תכנון התבנית, יש לקבוע את המידות החיצוניות של המודול בהתאם לחומר ולמידות הגיאומטריות של החלק המעוצב כדי להבטיח את חוזק התבנית. בנוסף, במהלך טיפול החום והשימוש בתבנית, עקב רדיוס קטן של הפילה, חתך דופן דק רחב, הפרש עובי דופן גדול ומיקום לא מתאים של החור והחריץ, קל לגרום לריכוז מתח מוגזם ולתחילת סדקים. תכנון התבנית צריך להימנע ככל האפשר מפינות חדות, ויש לסדר את מיקומי החורים והחריצים בצורה סבירה.

3. תהליך ייצור

1) תהליך חישול

התבנית מכילה אלמנטים רבים של סגסוגת, עמידות גבוהה לעיוות במהלך הזיוף, מוליכות תרמית ירודה וטמפרטורה אוטקטית נמוכה. אם לא תשים לב, הדבר יגרום לכשל התבנית. יש לחמם אותה מראש ל-800-900℃ ולאחר מכן לחמם אותה ל-1065-1175℃. כדי להסיר תכלילים גדולים שאינם מתכתיים, למנוע הפרדת קרביד ולשפר קרבידים, יש לחזור על תהליך הקיבוע והמתיחה במהלך תהליך הזיוף בצורה אחידה. במהלך תהליך הקירור לאחר הזיוף, נוטים להיווצר סדקי כיבוי. קל ליצור סדקים רוחביים במרכז. קירור איטי לאחר...לְטִישָׁהיכול להימנע מבעיה זו.

2) חיתוך

חספוס פני השטח של תהליך החיתוך משפיע רבות על ביצועי העייפות התרמית של התבנית. חספוס פני השטח של חלל התבנית נמוך, ואין פגמים כגון סימני סכין, שריטות וקרשים, אשר יגרמו לריכוז מאמץ ולתחילת סדקי עייפות תרמית.
פתרון: בעת עיבוד התבנית, יש למנוע סימני סכין על רדיוס הפינות של חלקים מורכבים. יש להסיר את הקוצים מהחורים, קצוות החריצים והשורשים.

3) טחינה

במהלך תהליך ההשחזה, חום חיכוך מקומי יכול בקלות לגרום לפגמים כמו כוויות וסדקים וליצור מאמץ מתיחה שיורי על משטח ההשחזה, מה שמוביל לכשל מוקדם של התבנית. הכוויות הנגרמות מחום ההשחזה יכולות לחשל את משטח התבנית עד להיווצרות מרטנזיט מחושל. שכבת המרטנזיט השבירה והלא מחושלת תפחית מאוד את ביצועי העייפות התרמית של התבנית. כאשר עליית הטמפרטורה המקומית של משטח ההשחזה עולה על 800 מעלות צלזיוס, והקירור אינו מספיק, חומר המשטח יעבור אוסטניטיזציה מחדש ויהיה מרווה למרטנזיט. משטח התבנית ייצר מאמץ מבני גבוה יותר. עליית הטמפרטורה של משטח התבנית תייצר מאמץ תרמי במהלך תהליך ההשחזה, והסתבכות של מאמץ מבני ותרמי יכולה בקלות לגרום לסדקים בשחיקה בתבנית.

4) עיבוד שבבי אלקטרוספארק

עיבוד שבבי אלקטרוספארק הוא שיטת גימור הכרחית בתהליך ייצור התבניות המודרני. כאשר מתרחשת פריקת ניצוץ, הטמפרטורה המקומית המיידית עולה על 1000 מעלות צלזיוס, כך שהמתכת בנקודת הפריקה נמסה ומתאדה. יש שכבה דקה של מתכת מותכת ומתמצקת מחדש על פני השטח של עיבוד שבבי אלקטרוספארק. ישנם בה סדקים מיקרו רבים. שכבה דקה זו של מתכת היא לבנה בוהקת. תחת עומס התבנית, סדקים מיקרו אלה מתפתחים בקלות לסדקים מאקרו, מה שגורם לשבר ובשחיקה מוקדמים של התבנית.
פתרון: לאחר תהליכי EDM, התבנית עוברת חיסום כדי למנוע לחץ פנימי. עם זאת, טמפרטורת החיסום לא צריכה לעלות על טמפרטורת החיסום המקסימלית לפני EDM.

5) תהליך טיפול בחום

תהליך טיפול בחום סביר יכול לאפשר לתבנית להשיג את התכונות המכניות הנדרשות ולשפר את חיי השירות שלה. אם תכנון או תפעול תהליך הטיפול בחום אינם נכונים וגורמים לתבנית להיכשל, הדבר יפגע קשות בכושר הנשיאה של התבנית, וכתוצאה מכך לכשל מוקדם וקיצור חיי השירות. פגמים בטיפול בחום כוללים התחממות יתר, שריפת יתר, דה-קרבוריזציה, סדקים, שכבת התקשות לא אחידה, קשיות לא מספקת וכו'. לאחר תקופת שימוש, כאשר הלחץ הפנימי המצטבר מגיע לגבול המסוכן, יש לבצע הקלה במתח וריפוי. אחרת, התבנית תיסדק עקב לחץ פנימי בעת המשך השימוש בה.

4. שימוש בתבניות

1) חימום מוקדם של תבניות

לתבנית יש תכולת סגסוגת גבוהה ומוליכות תרמית ירודה. יש לחמם אותה מראש לחלוטין לפני העבודה. אם טמפרטורת התבנית גבוהה מדי במהלך השימוש, החוזק יפחת, ועיוות פלסטי יתרחש בקלות, מה שיגרום לקריסת פני השטח של התבנית. כאשר טמפרטורת החימום המקדים נמוכה מדי, טמפרטורת פני השטח המיידית משתנה מאוד כאשר התבנית מתחילה להיות בשימוש, הלחץ התרמי גדול, וקל להיסדק.
פתרון: טמפרטורת החימום המוקדם של התבנית נקבעה כ-250-300 מעלות צלזיוס. זה יכול לא רק להפחית את הפרש הטמפרטורות של חישול התבנית ולמנוע לחץ תרמי מוגזם על פני התבנית, אלא גם להפחית ביעילות את העיוות הפלסטי על פני התבנית.

2) קירור ושימון עובש

כדי להפחית את עומס החום של התבנית ולהימנע מטמפרטורות גבוהות, בדרך כלל מאולצים את התבנית להתקרר במהלך תקופת העיצוב. חימום וקירור תקופתיים של התבנית יגרמו לסדקים עקב עייפות תרמית. יש לקרר את התבנית לאט לאחר השימוש; אחרת, יתרחש עומס תרמי, שיוביל לסדיקה וכשל בתבנית.
פתרון: כאשר התבנית פועלת, ניתן להשתמש בגרפיט על בסיס מים עם תכולת גרפיט של 12% לסיכה כדי להפחית את כוח העיצוב, להבטיח את הזרימה התקינה של המתכת בחלל ולשחרר בצורה חלקה את החומר. לחומר סיכה של גרפיט יש גם אפקט פיזור חום, שיכול להפחית את טמפרטורת הפעולה של התבנית.

האמור לעיל הם כל הסיבות והפתרונות לכשל של תבנית מכבש הידראולית.ג'נגשיהוא יצרן המתמחה בציוד מכבש הידראוליאם אתם צריכים משהו, אנא צרו איתנו קשר.