Tässä artikkelissa esitellään lasipullojen muottien ruiskuhitsausprosessia kolmesta näkökulmasta
Ensimmäinen näkökohta: pullo- ja tölkkilasimuottien suihkuhitsausprosessi, mukaan lukien manuaalinen ruiskuhitsaus, plasmasuihkuhitsaus, lasersuihkuhitsaus jne.
Muottisuihkuhitsauksen yleinen prosessi – plasmasumutushitsaus – on viime aikoina tehnyt uusia läpimurtoja ulkomailla teknologisilla päivityksillä ja merkittävästi parannetuilla toiminnoilla, joka tunnetaan yleisesti nimellä "mikroplasmasuihkuhitsaus".
Mikroplasma-suihkuhitsaus voi auttaa muottiyrityksiä vähentämään huomattavasti investointi- ja hankintakustannuksia, pitkän aikavälin ylläpito- ja kulutustarvikkeiden käyttökustannuksia, ja laitteet voivat ruiskuttaa monenlaisia työkappaleita. Yksinkertaisesti ruiskuhitsauspolttimen pään vaihtaminen voi täyttää erilaisten työkappaleiden ruiskuhitsaustarpeet.
2.1 Mikä on "nikkelipohjaisen metalliseoksen juotejauheen" erityinen merkitys
On väärinkäsitys pitää "nikkeliä" verhousmateriaalina, itse asiassa nikkelipohjainen seosjuotejauhe on seos, joka koostuu nikkelistä (Ni), kromista (Cr), boorista (B) ja piistä (Si). Tälle seokselle on tunnusomaista sen alhainen sulamispiste, joka vaihtelee välillä 1 020 °C - 1 050 °C.
Pääasiallinen tekijä, joka on johtanut nikkelipohjaisten metalliseosten juotosjauheiden (nikkeli, kromi, boori, pii) laajaan käyttöön päällystysmateriaaleina koko markkinoilla, on se, että eri hiukkaskokoisia nikkelipohjaisia juotejauheita on edistetty voimakkaasti markkinoilla. . Myös nikkelipohjaiset seokset ovat helposti kerrostuneet happipolttokaasuhitsauksella (OFW) niiden varhaisimmista vaiheista lähtien niiden alhaisen sulamispisteen, sileyden ja hitsauslätäkön helpon hallinnan vuoksi.
Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) koostuu kahdesta erillisestä vaiheesta: ensimmäinen vaihe, jota kutsutaan saostusvaiheeksi, jossa hitsausjauhe sulaa ja kiinnittyy työkappaleen pintaan; Sulatettu tiivistämiseksi ja huokoisuuden vähentämiseksi.
On otettava esille se tosiasia, että ns. uudelleensulatusvaihe saavutetaan epäjalometallin ja nikkeliseoksen sulamispisteerolla, joka voi olla ferriittistä valurautaa, jonka sulamispiste on 1 350 - 1 400 °C tai sulamispiste. C40-hiiliteräksen (UNI 7845-78) piste 1 370–1 500 °C. Sulamispisteen ero on se, joka varmistaa, että nikkeli-, kromi-, boori- ja piiseokset eivät aiheuta perusmetallin uudelleensulatusta, kun ne ovat uudelleensulatusvaiheen lämpötilassa.
Nikkeliseospinnoitus voidaan kuitenkin saavuttaa myös kerrostamalla tiukka lanka ilman uudelleensulatusprosessia: tämä vaatii siirretyn plasmakaarihitsauksen (PTA) apua.
2.2 Nikkelipohjainen metalliseos juotosjauhe, jota käytetään lävistimen/ytimen päällystämiseen pullolasiteollisuudessa
Näistä syistä lasiteollisuus on luonnollisesti valinnut nikkelipohjaiset metalliseokset lävistyspintojen kovetetuille pinnoitteille. Nikkelipohjaisten metalliseosten saostus voidaan saavuttaa joko happipolttokaasuhitsauksella (OFW) tai yliääniliekkiruiskutuksella (HVOF), kun taas uudelleensulatusprosessi voidaan saada aikaan induktiokuumennusjärjestelmillä tai happipolttoainekaasuhitsauksella (OFW). . Jälleen, perusmetallin ja nikkeliseoksen välinen sulamispisteero on tärkein edellytys, muuten päällystys ei ole mahdollista.
Nikkeli-, kromi-, boori- ja piiseokset voidaan valmistaa Plasma Transfer Arc Technology (PTA), kuten plasmahitsauksella (PTAW) tai Tungsten Inert Gas Welding (GTAW) -tekniikalla, mikäli asiakkaalla on työpaja inertin kaasun valmistelua varten.
Nikkelipohjaisten metalliseosten kovuus vaihtelee työn vaatimusten mukaan, mutta on yleensä välillä 30 HRC - 60 HRC.
2.3 Korkean lämpötilan ympäristössä nikkelipohjaisten metalliseosten paine on suhteellisen suuri
Yllä mainittu kovuus viittaa kovuuteen huoneenlämpötilassa. Kuitenkin korkean lämpötilan käyttöympäristöissä nikkelipohjaisten metalliseosten kovuus laskee.
Kuten yllä näkyy, vaikka kobolttipohjaisten metalliseosten kovuus on alhaisempi kuin nikkelipohjaisten metalliseosten kovuus huoneenlämpötilassa, kobolttipohjaisten metalliseosten kovuus on paljon vahvempi kuin nikkelipohjaisten seosten kovuus korkeissa lämpötiloissa (kuten muottikäytössä). lämpötila).
Seuraavassa kaaviossa näkyy eri seosten juotosjauheiden kovuuden muutos lämpötilan noustessa:
2.4 Mikä on "kobolttipohjaisen seostetun juotosjauheen" erityinen merkitys?
Kobolttia verhousmateriaalina ajatellen se on itse asiassa seos, joka koostuu koboltista (Co), kromista (Cr), volframista (W) tai koboltista (Co), kromista (Cr) ja molybdeenistä (Mo). Kobolttipohjaisissa metalliseoksissa, joita yleensä kutsutaan "Stellite"-juotejauheeksi, on karbideja ja borideja, jotka muodostavat oman kovuutensa. Jotkut kobolttipohjaiset seokset sisältävät 2,5 % hiiltä. Kobolttipohjaisten metalliseosten pääominaisuus on niiden superkovuus jopa korkeissa lämpötiloissa.
2.5 Ongelmia, joita kohdataan kobolttipohjaisten metalliseosten kerrostamisessa lävistimen/ytimen pinnalle:
Kobolttipohjaisten metalliseosten laskeutumisen suurin ongelma liittyy niiden korkeaan sulamispisteeseen. Itse asiassa kobolttipohjaisten metalliseosten sulamispiste on 1 375–1 400 ° C, mikä on melkein hiiliteräksen ja valuraudan sulamispiste. Hypoteettisesti, jos meidän täytyisi käyttää happipolttokaasuhitsausta (OFW) tai hypersonic-liekkiruiskutusta (HVOF), niin "uudelleensulatus"-vaiheessa myös perusmetalli sulaisi.
Ainoa käyttökelpoinen vaihtoehto kobolttipohjaisen jauheen levittämiseksi lävistimeen/ytimeen on: Transferred Plasma Arc (PTA).
2.6 Tietoja jäähdytyksestä
Kuten edellä selitettiin, Oxygen Fuel Gas Welding (OFW)- ja Hypersonic Flame Spray (HVOF) -prosessien käyttö tarkoittaa, että kerrostettu jauhekerros sulaa ja tarttuu samanaikaisesti. Seuraavassa uudelleensulatusvaiheessa lineaarinen hitsipalla tiivistetään ja huokoset täytetään.
Voidaan nähdä, että epäjalometallipinnan ja verhouspinnan välinen yhteys on täydellinen ja katkeamaton. Testin lävistimet olivat samalla (pullo)tuotantolinjalla, meistit käyttäen happi-polttoainekaasuhitsausta (OFW) tai yliääniliekkiruiskutusta (HVOF), lävistimet käyttäen plasmasiirtokaari (PTA), esitetty samassa Jäähdytysilman paineessa. , plasmasiirtokaaren (PTA) lävistimen käyttölämpötila on 100°C alempi.
2.7 Tietoja koneistuksesta
Koneistus on erittäin tärkeä prosessi lävistys-/hylsytuotannossa. Kuten edellä on osoitettu, on erittäin epäedullista levittää juotosjauhetta (lävistyksille/sydämille), jonka kovuus on voimakkaasti alentunut korkeissa lämpötiloissa. Yksi syy on koneistus; 60HRC-kovuuden juotosjauheen työstäminen on melko vaikeaa, mikä pakottaa asiakkaat valitsemaan vain alhaiset parametrit sorvaustyökaluparametreja (sorvaustyökalun nopeus, syöttönopeus, syvyys…) asettaessaan. Saman ruiskuhitsausmenetelmän käyttäminen 45HRC-seosjauheella on huomattavasti helpompaa; sorvaustyökalun parametrit voidaan myös asettaa korkeammalle ja itse koneistus on helpompi suorittaa.
2.8 Tietoja kerrostetun juotosjauheen painosta
Happipolttokaasuhitsauksen (OFW) ja yliääniliekkiruiskutuksen (HVOF) prosessien jauhehäviöt ovat erittäin korkeat, ja ne voivat olla jopa 70 % päällystysmateriaalin kiinnittymisessä työkappaleeseen. Jos puhallusydinsuihkuhitsaus vaatii 30 grammaa juotosjauhetta, tämä tarkoittaa, että hitsauspistoolin on ruiskutettava 100 grammaa juotosjauhetta.
Ylivoimaisesti plasmasiirtokaariteknologian (PTA) jauhehäviönopeus on noin 3–5 %. Samaa puhallusydintä varten hitsauspistoolin tarvitsee ruiskuttaa vain 32 grammaa juotosjauhetta.
2.9 Tietoja kerrostumisajasta
Happi-polttoainekaasuhitsauksen (OFW) ja yliääniliekkiruiskutuksen (HVOF) pinnoitusajat ovat samat. Esimerkiksi saman puhallusytimen laskeutumis- ja uudelleensulatusaika on 5 minuuttia. Plasma Transferred Arc (PTA) -tekniikka vaatii myös samat 5 minuuttia työkappaleen pinnan täydellisen kovettumisen saavuttamiseksi (plasmasiirtokaari).
Alla olevissa kuvissa on näiden kahden prosessin ja siirretyn plasmakaarihitsauksen (PTA) vertailun tulokset.
Nikkelipohjaisen verhouksen ja kobolttipohjaisen verhouksen lävistysten vertailu. Samalla tuotantolinjalla suoritettujen testien tulokset osoittivat, että kobolttipohjaiset verhousmeistit kestivät 3 kertaa pidempään kuin nikkelipohjaiset verhousmeistit, ja kobolttipohjaiset verhousmeistit eivät osoittaneet mitään "hajoamista". Kolmas näkökohta: Kysymykset ja vastauksia italialaisen ruiskuhitsauksen asiantuntijan Claudio Cornin haastattelusta ontelon täydestä ruiskuhitsauksesta
Kysymys 1: Kuinka paksu hitsauskerros teoriassa tarvitaan ontelotäyssuihkuhitsaukseen? Vaikuttaako juotoskerroksen paksuus suorituskykyyn?
Vastaus 1: Ehdotan, että hitsauskerroksen enimmäispaksuus on 2–2,5 mm ja värähtelyamplitudi on asetettu arvoon 5 mm; jos asiakas käyttää suurempaa paksuusarvoa, "läpiliitoksen" ongelma voi kohdata.
Kysymys 2: Mikset käytä suurempaa keinua OSC=30mm suorassa osassa (suositellaan 5mm)? Eikö tämä olisi paljon tehokkaampaa? Onko 5mm keinulla jotain erityistä merkitystä?
Vastaus 2: Suosittelen, että suorassa osassa käytetään myös 5 mm:n keinua oikean lämpötilan ylläpitämiseksi muotissa;
Jos käytetään 30 mm keinua, on asetettava erittäin hidas ruiskutusnopeus, työkappaleen lämpötila on erittäin korkea ja perusmetallin laimennus tulee liian korkeaksi ja hävinneen täyteaineen kovuus on jopa 10 HRC. Toinen tärkeä näkökohta on siitä johtuva työkappaleeseen kohdistuva jännitys (korkeasta lämpötilasta johtuen), mikä lisää halkeilun todennäköisyyttä.
5 mm leveällä keinulla linjan nopeus on nopeampi, paras ohjaus voidaan saavuttaa, hyvät kulmat muodostuvat, täytemateriaalin mekaaniset ominaisuudet säilyvät ja häviö on vain 2 ~ 3 HRC.
Q3: Mitkä ovat juotosjauheen koostumusvaatimukset? Mikä juotosjauhe sopii ontelo-suihkuhitsaukseen?
A3: Suosittelen juotosjauhemallia 30PSP, jos halkeamia esiintyy, käytä 23PSP:tä valurautamuotteissa (käytä PP-mallia kuparimuotteissa).
Kysymys 4: Mikä on syy pallografiittiraudan valitsemiseen? Mikä on ongelma harmaan valuraudan käytössä?
Vastaus 4: Euroopassa käytetään yleensä pallomaista valurautaa, koska nodular valurauta (kaksi englanninkielistä nimeä: Nodular cast iron and Ductile cast iron), nimi on saatu, koska sen sisältämä grafiitti on pallomaisessa muodossa mikroskoopin alla; toisin kuin kerrokset Levymäinen harmaavalurauta (itse asiassa sitä voidaan tarkemmin kutsua "laminaattivaluraudaksi"). Tällaiset koostumuserot määrittävät pääeron pallografiittiraudan ja laminaattivaluraudan välillä: pallot luovat geometrisen vastuksen halkeamien etenemiselle ja saavat siten erittäin tärkeän sitkeysominaisuuden. Lisäksi grafiitin pallomainen muoto vie samalla määrällä vähemmän pinta-alaa, mikä aiheuttaa vähemmän vaurioita materiaalille, mikä saavuttaa materiaalin paremman. Ensimmäisestä teollisesta käytöstään vuonna 1948 peräisin olevasta pallografiittivaluraudasta on tullut hyvä vaihtoehto teräkselle (ja muille valuraudoille), mikä mahdollistaa alhaiset kustannukset ja korkean suorituskyvyn.
Palloraudan diffuusiokyky sen ominaisuuksien ansiosta yhdistettynä valuraudan helppoon leikkaamiseen ja vaihteleviin vastusominaisuuksiin, erinomainen veto/painosuhde
hyvä työstettävyys
alhaiset kustannukset
Yksikköhinnalla on hyvä vastus
Erinomainen veto- ja venymäominaisuuksien yhdistelmä
Kysymys 5: Kumpi on parempi kestävyyden kannalta korkean kovuuden ja alhaisen kovuuden vuoksi?
A5: Koko alue on 35 ~ 21 HRC, suosittelen käyttämään 30 PSP juotosjauhetta, jotta kovuusarvo on lähellä 28 HRC:tä.
Kovuus ei liity suoraan muotin käyttöikään, suurin ero käyttöiässä on muotin pinnan "peittäminen" ja käytetty materiaali.
Käsinhitsaus, saadun muotin varsinainen (hitsausmateriaalin ja perusmetallin) yhdistelmä ei ole yhtä hyvä kuin PTA-plasmalla, ja lasin valmistusprosessissa esiintyy usein naarmuja.
Kysymys 6: Kuinka tehdä sisäontelon täysi ruiskuhitsaus? Kuinka tunnistaa ja valvoa juotoskerroksen laatua?
Vastaus 6: Suosittelen asettamaan PTA-hitsauskoneeseen alhaisen jauhenopeuden, enintään 10 rpm; olkapääkulmasta alkaen pidä 5 mm:n etäisyys yhdensuuntaisten palojen hitsaamiseksi.
Kirjoita loppuun:
Nopeiden teknologisten muutosten aikakaudella tiede ja teknologia ohjaavat yritysten ja yhteiskunnan kehitystä. Saman työkappaleen ruiskuhitsaus voidaan saada aikaan eri prosesseilla. Muottitehtaan tulee ottaa huomioon asiakkaidensa vaatimusten lisäksi, mitä prosessia tulisi käyttää, myös laiteinvestoinnin kustannustehokkuus, laitteiden joustavuus, myöhemmän käytön ylläpito- ja kulutuskustannukset sekä se, laitteet voivat kattaa laajemman tuotevalikoiman. Mikroplasma-suihkuhitsaus tarjoaa epäilemättä paremman valinnan muottitehtaille.
Postitusaika: 17.6.2022