See artikkel tutvustab klaaspudelipurgi vormide pihustuskeevitusprotsessi kolmest aspektist
Esimene aspekt: pudeli- ja purgiklaasivormide pihustuskeevitusprotsess, sealhulgas käsitsi pihustuskeevitus, plasmapihustuskeevitus, laserpihustuskeevitus jne.
Levinud vormipihustuskeevituse protsess – plasmapihustuskeevitus – on hiljuti teinud välismaal uusi läbimurdeid tehnoloogiliste uuenduste ja oluliselt täiustatud funktsioonidega, mida tavaliselt tuntakse kui "mikroplasma pihustuskeevitus".
Mikroplasma pihustuskeevitus võib aidata hallitusettevõtetel oluliselt vähendada investeerimis- ja hankekulusid, pikaajalise hoolduse ja kulumaterjalide kasutamise kulusid ning seadmed võivad pihustada laia valikut toorikuid. Pihustuskeevituspõleti pea lihtsalt asendamine võib rahuldada erinevate toorikute pihustuskeevitusvajadusi.
2.1 Mis on niklipõhise sulami jootepulbri konkreetne tähendus?
Nikli käsitlemine kattematerjalina on väärarusaam, tegelikult on niklipõhise sulami jootepulber sulam, mis koosneb niklist (Ni), kroomist (Cr), boorist (B) ja ränist (Si). Seda sulamit iseloomustab madal sulamistemperatuur vahemikus 1020 °C kuni 1050 °C.
Peamine tegur, mis tingis niklipõhiste sulamite jootepulbrite (nikkel, kroom, boor, räni) laialdase kasutamise kattematerjalina kogu turul, on see, et turul on jõuliselt propageeritud erineva osakeste suurusega niklipõhise sulami jootepulbrit. . Samuti on niklipõhised sulamid hapnikkütusega gaaskeevitusel (OFW) nende varaseimatest etappidest alates kergesti sadestunud tänu nende madalale sulamistemperatuurile, sujuvusele ja keevisloigu hõlpsale kontrollimisele.
Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) koosneb kahest erinevast etapist: esimene etapp, mida nimetatakse sadestamise etapiks, mille käigus keevituspulber sulab ja kleepub tooriku pinnale; Sulatatud tihendamiseks ja poorsuse vähendamiseks.
Tuleb välja tuua tõsiasi, et nn ümbersulamise etapp saavutatakse mitteväärismetalli ja niklisulami sulamistemperatuuri erinevusega, milleks võib olla ferriitmalm sulamistemperatuuriga 1350–1400 °C või sulamistemperatuur. C40 süsinikterasest (UNI 7845–78) temperatuur 1370–1500 °C. Just sulamistemperatuuri erinevus tagab, et nikli, kroomi, boori ja räni sulamid ei põhjusta mitteväärismetalli ümbersulamist, kui need on ümbersulatamisetapi temperatuuril.
Niklissulami sadestamist saab aga saavutada ka tiheda traadi tera sadestamisel, ilma et oleks vaja ümbersulatusprotsessi: selleks on vaja ülekantud plasmakaarkeevitust (PTA).
2.2 Niklipõhise sulami jootepulber, mida kasutatakse stantsi/südamiku katmiseks pudeliklaasitööstuses
Nendel põhjustel on klaasitööstus stantsitud pindade kõvenenud katete jaoks loomulikult valinud niklipõhised sulamid. Niklipõhiste sulamite sadestamist saab saavutada kas oksü-kütusegaaskeevitusega (OFW) või ülehelikiirusega leekpihustusega (HVOF), samas kui ümbersulatusprotsessi saab saavutada induktsioonkuumutussüsteemide või hapnikugaasi keevitamise (OFW) abil. . Jällegi on kõige olulisem eeltingimus mitteväärismetalli ja niklisulami sulamistemperatuuri erinevus, vastasel juhul pole kattekiht võimalik.
Nikli-, kroomi-, boori- ja ränisulameid saab valmistada Plasma Transfer Arc Technology (PTA) abil, näiteks plasmakeevitus (PTAW) või volfram-inertgaasi keevitamine (GTAW), eeldusel, et kliendil on inertgaasi ettevalmistamise töökoda.
Niklipõhiste sulamite kõvadus varieerub vastavalt töö nõuetele, kuid jääb tavaliselt vahemikku 30 HRC kuni 60 HRC.
2.3 Kõrge temperatuuriga keskkonnas on niklipõhiste sulamite rõhk suhteliselt suur
Ülalmainitud kõvadus viitab kõvadusele toatemperatuuril. Kõrge temperatuuriga töökeskkonnas aga niklipõhiste sulamite kõvadus väheneb.
Nagu eespool näidatud, on koobaltipõhiste sulamite kõvadus toatemperatuuril madalam kui niklipõhiste sulamite kõvadus, kuid koobaltipõhiste sulamite kõvadus on kõrgetel temperatuuridel (nt hallitusseente töötamisel) palju tugevam kui niklipõhiste sulamite kõvadus. temperatuur).
Järgmine graafik näitab erinevate sulamite jootepulbrite kõvaduse muutust temperatuuri tõustes:
2.4 Mis on "koobaltipõhise sulami jootepulbri" konkreetne tähendus?
Arvestades koobaltit kattematerjalina, on see tegelikult sulam, mis koosneb koobaltist (Co), kroomist (Cr), volframist (W) või koobaltist (Co), kroomist (Cr) ja molübdeenist (Mo). Koobaltipõhistel sulamitel, mida tavaliselt nimetatakse "Stellite" jootepulbriks, on karbiidid ja boriidid, mis moodustavad oma kõvaduse. Mõned koobaltipõhised sulamid sisaldavad 2,5% süsinikku. Koobaltipõhiste sulamite peamine omadus on nende ülikõvadus isegi kõrgetel temperatuuridel.
2.5 Probleemid, mis ilmnesid koobaltipõhiste sulamite sadestamisel stantsi/südamiku pinnale:
Koobaltipõhiste sulamite sadestamise peamine probleem on seotud nende kõrge sulamistemperatuuriga. Tegelikult on koobaltipõhiste sulamite sulamistemperatuur 1375–1400 °C, mis on peaaegu süsinikterase ja malmi sulamistemperatuur. Hüpoteetiliselt, kui peaksime kasutama hapnikkütusegaasi keevitamist (OFW) või hüpersonic leekpihustamist (HVOF), siis "ümbersulatamise" etapis sulaks ka mitteväärismetall.
Ainus elujõuline võimalus koobaltipõhise pulbri stantsile/südamikule sadestamiseks on: Transferred Plasma Arc (PTA).
2.6 Jahutusest
Nagu ülalpool selgitatud, tähendab Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) ja Hypersonic Flame Spray (HVOF) protsesside kasutamine seda, et ladestunud pulbrikiht sulab ja kleepub samaaegselt. Järgmises ümbersulatamisetapis tihendatakse lineaarne keevisõmblus ja poorid täidetakse.
Näha on, et mitteväärismetalli pinna ja voodripinna vaheline ühendus on täiuslik ja katkestusteta. Katse löögid olid samal (pudeli) tootmisliinil, stantsid kasutasid hapnikugaasi keevitamist (OFW) või ülehelikiirusega leekpihustust (HVOF), stantsid plasma ülekantud kaarega (PTA), näidatud samas jahutusõhu rõhu all. , on plasma ülekandekaare (PTA) stantsi töötemperatuur 100°C madalam.
2.7 Töötlemisest
Mehaaniline töötlemine on stantsi/südamiku tootmisel väga oluline protsess. Nagu eespool märgitud, on väga ebasoodne kõrgetel temperatuuridel tugevalt vähenenud kõvadusega jootepulbri (stantsidele/südamikele) ladestamine. Üks põhjusi on seotud mehaanilise töötlemisega; 60HRC kõvadusega sulami jootepulbri töötlemine on üsna keeruline, sundides kliente valima treitööriista parameetrite (treiri kiirus, etteande kiirus, sügavus jne) määramisel ainult madalaid parameetreid. Sama pihustuskeevitusprotseduuri kasutamine 45HRC sulamipulbril on oluliselt lihtsam; treitööriista parameetreid saab ka kõrgemaks seada ja töötlust ennast on lihtsam lõpule viia.
2.8 Sadestatud jootepulbri kaal
Hapnikkütusegaasi keevitamise (OFW) ja ülehelikiirusega leegi pihustamise (HVOF) protsessidel on väga kõrge pulbri kadu, mis võib ulatuda kuni 70% kattematerjali nakkumisel tooriku külge. Kui puhumissüdamiku pihustuskeevitus nõuab tegelikult 30 grammi jootepulbrit, tähendab see, et keevituspüstol peab pihustama 100 grammi jootepulbrit.
Plasma ülekantud kaare (PTA) tehnoloogia pulbri kadu on kaugelt umbes 3–5%. Sama puhumissüdamiku jaoks peab keevituspüstol pihustama vaid 32 grammi jootepulbrit.
2.9 Sadestusaja kohta
Hapnikkütusegaasi keevitamise (OFW) ja ülehelikiirusega leegi pihustamise (HVOF) sadestusajad on samad. Näiteks sama puhumissüdamiku sadestus- ja ümbersulamisaeg on 5 minutit. Plasma Transferred Arc (PTA) tehnoloogia nõuab samuti sama 5 minutit, et saavutada tooriku pinna täielik kõvenemine (plasma transfer arc).
Allolevatel piltidel on nende kahe protsessi ja ülekantud plasmakaarkeevituse (PTA) võrdluse tulemused.
Niklipõhise katte ja koobaltipõhise katte stantside võrdlus. Samal tootmisliinil läbiviidud katsete tulemused näitasid, et koobaltipõhised kattestantsid kestsid 3 korda kauem kui niklipõhised stantsimisstantsid ja koobaltipõhised kattestantsid ei näidanud mingit "degradatsiooni". Kolmas aspekt: küsimused ja vastused intervjuust Itaalia pihustuskeevituseksperdi hr Claudio Corniga õõnsuse täispihustuskeevituse kohta
1. küsimus: kui paks on keevituskiht teoreetiliselt vajalik õõnsusega täispihustuskeevitamiseks? Kas jootekihi paksus mõjutab jõudlust?
Vastus 1: pakun, et keevituskihi maksimaalne paksus on 2–2,5 mm ja võnkeamplituud on seatud 5 mm-ni; kui klient kasutab suuremat paksuse väärtust, võib tekkida “lapvuugi” probleem.
2. küsimus: miks mitte kasutada sirgel lõigul suuremat kiiget OSC=30mm (soovitatav seada 5mm)? Kas see poleks palju tõhusam? Kas 5mm kiigel on mingit erilist tähtsust?
Vastus 2: Soovitan sirgel lõigul kasutada ka 5 mm kiiget, et hoida vormil õiget temperatuuri;
Kui kasutatakse 30 mm kiiget, tuleb seada väga aeglane pihustuskiirus, töödeldava detaili temperatuur on väga kõrge ja mitteväärismetalli lahjendus muutub liiga kõrgeks ning kaotatud täitematerjali kõvadus on kuni 10 HRC. Teine oluline kaalutlus on sellest tulenev pinge töödeldavale detailile (kõrge temperatuuri tõttu), mis suurendab pragunemise tõenäosust.
5 mm laiuse pöördega on liini kiirus kiirem, saavutatakse parim juhtimine, moodustuvad head nurgad, säilivad täitematerjali mehaanilised omadused ja kadu on vaid 2 ~ 3 HRC.
Q3: Millised on jootepulbri koostise nõuded? Milline jootepulber sobib õõnsuspihustuskeevitamiseks?
A3: Soovitan jootepulbri mudelit 30PSP, pragunemise korral kasutage malmvormidel 23PSP-d (vaskvormidel kasutage PP mudelit).
Q4: Mis on kõrgtugeva malmi valimise põhjus? Mis probleem on hallmalmi kasutamisel?
Vastus 4: Euroopas on meil tavaliselt kasutusel noobelmalm, sest nodular malm (kaks ingliskeelset nimetust: Nodular cast iron and Ductile cast iron), on nimi saadud sellest, et selles sisalduv grafiit eksisteerib mikroskoobi all sfäärilisel kujul; erinevalt kihtidest Plaadivormitud hallmalm (tegelikult võib seda täpsemalt nimetada “laminaatmalmiks”). Sellised koostise erinevused määravad kõrgtugeva malmi ja laminaatmalmi peamise erinevuse: kerad loovad geomeetrilise takistuse pragude levimisele ja omandavad seeläbi väga olulise plastilisuse karakteristiku. Veelgi enam, grafiidi sfääriline vorm võtab sama koguse juures väiksema pindala, põhjustades materjalile vähem kahju, saavutades seeläbi materjali paremuse. Alates selle esimesest tööstuslikust kasutusest 1948. aastal on kõrgtugevast malmist saanud hea alternatiiv terasele (ja muudele malmidele), mis võimaldab madalat kulu ja kõrget jõudlust.
Kõrgtugeva malmi difusioonivõime tänu selle omadustele koos malmi lihtsa lõikamise ja muutuva takistuse omadustega, suurepärase tõmbe/kaalu suhtega
hea töödeldavus
madalad kulud
Ühiku maksumus on hea vastupidavusega
Suurepärane tõmbe- ja pikenemisomaduste kombinatsioon
5. küsimus: kumb on kõrge ja madala kõvadusega vastupidavuse jaoks parem?
A5: kogu vahemik on 35–21 HRC, soovitan kasutada 30 PSP jootepulbrit, et saada kõvadusväärtus 28 HRC lähedal.
Karedus ei ole otseselt seotud vormi elueaga, peamine kasutusea erinevus seisneb vormi pinna “katmises” ja kasutatud materjalis.
Käsitsi keevitamine, saadud vormi tegelik (keevitusmaterjali ja mitteväärismetalli) kombinatsioon ei ole nii hea kui PTA plasma oma ning klaasi tootmisprotsessis tekivad sageli kriimud.
6. küsimus: kuidas teha sisemise õõnsuse täispihustuskeevitust? Kuidas jootekihi kvaliteeti tuvastada ja kontrollida?
Vastus 6: Soovitan seadistada PTA keevitusseadmel madala pulberkiiruse, mitte rohkem kui 10 RPM; alustades õlanurgast, hoidke paralleelsete rantide keevitamiseks vahekaugus 5 mm.
Kirjutage lõppu:
Kiirete tehnoloogiliste muutuste ajastul juhivad teadus ja tehnoloogia ettevõtete ja ühiskonna arengut; Sama tooriku pihustuskeevitamist saab saavutada erinevate protsessidega. Vormitehase puhul tuleks lisaks klientide nõudmistele, millist protsessi kasutada, arvesse võtta ka seadmeinvesteeringute kulutasuvust, seadmete paindlikkust, hilisema kasutamise hooldus- ja kulukulusid ning seda, kas seadmed võivad hõlmata laiemat tootevalikut. Mikroplasma pihustuskeevitus pakub vormitehaste jaoks kahtlemata paremat valikut.
Postitusaeg: 17. juuni 2022