Kā izstrādāt izturīgu liešanas formas veidni ilgtermiņa lietošanai?

Pareizā instrumentu tērauda izvēle un apstrāde liešanas formas veidnes ilgmūžībai

H13 pret DIN 1.2367 pret alternatīvām: termiskās noguruma izturības, cietības un izmaksu kompromisi

Strādājot ar kokvilas veidņu formām, kas pakļautas intensīvām termiskām svārstībām, tērauda izvēle ievērojami ietekmē to kalpošanas laiku. H13 instrumentu tērāds izceļas ar labu pretestību termiskajai nogurumam pateicoties hroma, molibdēna un vanādija maisījumam, kas nodrošina stabilitāti pat aptuveni 600 grādu pēc Celsija temperatūrā. DIN 1.2367 labāk panes triecieniekraušanas slodzes, taču pret termisko šoku tas ir aptuveni par 10 līdz 15 procentiem sliktāks, tāpēc tas piemērotāks gadījumiem, kad ciklu skaits nav liels, bet triecieniekraušana ir spēcīga. Lētākas alternatīvas, piemēram, P20 tērāds, var būt piemērotas mazākiem ražošanas apjomiem zemākās temperatūrās, tomēr tās parasti iziet no darba labi pirms sasniedz 150 000 ciklu, ja tiek izmantotas kopā ar alumīniju. Lielā apjoma operācijām ir jēga koncentrēties uz termiskās noguruma pretestības uzlabošanu, jo agrīni veidojušās plaisas var maksāt vairāk nekā 20 000 ASV dolāru katrai veidnei tikai aizstājējdarbiem un zaudētam laikam, kā norāda Ponemon 2023. gada pētījums.

Siltumapstrādes optimizēšana: līdzsvarotas cietības (48—52 HRC), izturības un mikrostruktūras stabilitātes sasniegšana

Ja vēlamies no tērauda materiāliem iegūt maksimālu labumu, ir absolūti būtiski pareizi veikt termoapstrādi. Ja to dara pienācīgi, trīskārtēja atkaļķošana aptuveni 600 grādu pēc Celsija parasti nodrošina ideālu līmeni starp 48 un 52 Škalā pēc Rokvela. Tas nodrošina labu nolietojumizturību, neiedragājot materiāla struktūru, padarot to pārāk trauslu. Tomēr, ja temperatūra dzesēšanas laikā svārstās vairāk nekā 5 grādus, problēmas sākas ātri. Mēs redzam karbīdu veidošanos nepareizās vietās, kas ilgtermiņā iznīcina metāla struktūru. Nozares dati liecina, ka divpakāpju atkaļķošanas process faktiski padara formas aptuveni par 30 procentiem ilgizturīgākas, jo tas palīdz labāk kontrolēt graudu robežas. Un, protams, nedrīkst aizmirst arī par krāsns pareizu kalibrēšanu. Pat nelielas izmaiņas dzesēšanas ātrumā ir ļoti svarīgas. Vairs tikai 1% atšķirība var samazināt termisko izturību pret mikroplaisām uz pusi, tāpēc regulāras pārbaudes ir vienkārši darba daļa šajā jomā.

Termoenerģētiskās vadības iekļaušana diezveida lietveidnē

Dzesēšanas kanālu izkārtojums, konformāla dzesēšana un siltuma gradienta vadība, lai novēlotu plaisāšanu

Labas siltuma vadības iegūšana sākas ar to, kā mēs projektējam šos dzesēšanas kanālus. Vecās taisnvirziena pieejas bieži atstāj karstās vietas, kas var izraisīt problēmas nākotnē ar materiāla slodzes problēmām. Šeit parādās konformālās dzesēšanas tehnoloģija, kur 3D drukātie kanāli faktiski atbilst pašas veidnes formai, nevis vienkārši iet taisnās līnijās. Tas nodrošina daudz vienmērīgāku siltuma noņemšanu pa visu detaļu. Mēs esam redzējuši, ka temperatūras atšķirības galvenajās zonās samazinās aptuveni par 40%, kas nozīmē, ka plaisas no termisko pārbaudēm rašanās tiek novēlota ražošanas ciklos. Veidņu virsmu uzturēšana zem 300 grādiem pēc Celsija palīdz arī novērst deformācijas. Daudzas darbnīcas tagad kombinē šādas uzlabotas dzesēšanas konstrukcijas ar sensoriem, kas reāllaikā seko līdzi temperatūrām, ļaujot operatoriem pielāgot dzesēšanas šķidruma plūsmu atkarībā no apstākļu maiņas ražošanas procesā.

Izliešanas cikla datu izpratne: Kā temperatūras svārstības paātrina termisko nogurumu liela apjoma izliešanas formās

Kad tiek darbināti augstas tilpuma ražošanas līnijas, tas ir pastāvīgs karsēšana un dzesēšana, kas galu galā sadalās mati. Katru reizi, kad temperatūras svārstības šajos ciklos pārsniedz 200 grādu Celsiju, smalki spiedieni veidojas instrumentu tērauda materiālā. Pēc aptuveni 50 000 šādu ciklu, uzkrātie spiedieni parādās kā redzami karstuma kontroles triecieni virsmas. Izskatot faktiskos darbnīcas datumus, mēs konstatējam, ka, ja detaļas aukstās pārāk ātri - teiksim, mazāk nekā 15 sekundēs - tas rada dažas no sliktākajām termiskās triecienu problēmām. Ražotāji ir konstatējuši, ka, vienkārši pagarinot atdzesēšanas laiku par aptuveni divdesmit procentiem un pievienojot pakāpeniskas temperatūras izmaiņas, nevis pēkšņas kritības, var samazināt maksimālo termisko stresa līmeni par aptuveni trīsdesmit piecus procentiem. Šādas korekcijas rada reālu atšķirību tādās nozarēs kā automobiļu un elektronikas ražošana, kur uztura ilgums tieši ietekmē gan ražošanas ātrumu, gan gatavu sastāvdaļu kvalitāti.

Optimāli pielāgojot die casting mold geometriju strukturālās integritātes un sprieguma sadalei

Kritiski dizaina elementi: filē, radiji, izvilkuma leņķi un sadalīšanas līnijas ģeometrija, lai samazinātu stresa koncentrāciju

Šādi stingri stūri un pēkšņi formas izmainījumi kļūst par problēmu, kad lietus izplūst vai tiek mehāniski piespiests. Tās rada stresa koncentrāciju, kas tikai paātrina, kad sāk veidoties triecieni. Ja pievienojam tās skaistas apvalkotas malas (vismaz 1,5 mm rādiuss), tas izplatās gan siltuma, gan mehāniskās spējas uz lielākiem apgabaliem, kas nozīmē mazāk vietu, kur sākties triecieni. Saskaņā ar nesen publicētu pētījumu International Journal of Metalcasting, kas publicēts 2022. gadā, alumīnija izlietnes ar pienācīgi izmēriem filē faktiski ilgst no 40% līdz 60% ilgāk nekā tās ar stingriem brēmēmēm. Lai arī ir jānošķir arī tie, kas ir pareizs nostāja leņķis. Uzglabājot tos vienādos, ap 1 līdz 3 grādiem katrai pusē, novērš vilcināšanu izplūdes laikā, kas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc virsmas bojājas un izmēri laika gaitā mainās. Arī tas, kur mēs ievietojam sadalīšanas līnijas, ir ļoti svarīgi. Viņu novietošana no tā, kur ir lielākais trieciena risks, padara lietas vienkāršākas, un konveksās formas pie kontakta punktiem samazina stresa uzkrāšanos tieši tajā vietā, kur sastopamas formētas formas. Visas šīs nelielas dizaina izmaiņas kopā palīdz cīnīties pret termisko nogurumu krakšanu un var ietaupīt ražotājiem no 300 000 līdz gandrīz miljoniem dolāru, kad viņiem ir jāpārveido automobiļu formas.

Izstrādājot zema iedarbība izmetuma un plūsmas sistēmas, lai stiprinātu liešanas formas izturību

Izplūdes, ventilācijas un izplūdes ierīču izkārtošanas stratēģijas, lai samazinātu izkropļojumus, noslīkšanu un lokalizētu apģērbu

Ja vārsts ir pareizi optimizēts, šķeltā metala plūsma caurulē ir daudz lēnāka, kas palīdz samazināt turbulences problēmas, kas izraisa iekšējo slodzi, deformācijas daļas un visas veida virsmas defektus. Atvēršanas caurumi, kas novietoti tieši pareizās vietās, palīdz atbrīvoties no sastopamajām gāzēm, tāpēc veidojas mazāk porību, ir mazāk izplūdes, un spiediens palielinās, kas citādi apslāpinātu struktūru. Ejektoru sistēmai svarīga ir līdzsvars. Tas ir jāapstrādā līdzīgi, lai sadalītu spēku visās veidotajās daļās. Precīzs izšķirtais spārns vislabāk darbojas, ja tas ir pareizā izmēra, citādi daļas var izkropļot vai konkrētas zonas var ātrāk izkropļot pēc atkārtotai lietošanai. Ražotāji, kas veic lietas mērogā, patiešām gūst labumu no šāda veida uzlabojumiem. Pētījumi liecina, ka ar šo pieeju notiek par 40 procentiem mazāk mehāniskas noslīdēšanas, un tas novērš daudzus parasto kļūdu punktus. Protams, metāla formālai ir ilgāka izturība, bet visvarīgākais ir saglabāt precīzas izmērus pat pēc tam, kad katru dienu tiek izgatavoti desmiti tūkstoši identisku daļu.

BUJ

Kāpēc H13 tērauda piederumi ir labākie diecasting veidnes?

H13 instrumentu tērauds ir labvēlīgs, jo tā iztur karstuma nogurumu, jo tā sastāv no hroma, molibdēna un vanādija, saglabājot stabilitāti pat augstās temperatūrās - aptuveni 600 grādiem Celsijā.

Kāpēc DIN 1.2367 tērauda izstrādājumi ir labs risinājums?

DIN 1.2367 standarta tērauda rīku rokturi ir labāki nekā H13, tāpēc tas ir ideāls situācijām, kurās ir spēcīgi triecieni, bet mazāk termisko ciklu.

Kā siltumapstrāde var uzlabot instrumentu tērauda veiktspēju?

Pienākums, kas saistīts ar to, ka tērauda konstrukcija ir izturīga pret vilšanos, ir saistīts ar to, ka tā ir izturīga pret vilšanos.

Kā konforms dzesēšana uzlabo die casting formas?

Konformālā dzesēšana izmanto 3D drukātas dzesēšanas kanālus, kas atbilst pelējuma formām, kas rada līdzīgu siltuma izvadīšanu un samazina termiskās slodzes un izkropļojumus.

Kā dizaina elementi, piemēram, filē, ietekmē pelējuma ilgtspēju?

Dizaina elementi, piemēram, filē, palīdz sadalīt spiedienu un siltumu uz lielākiem apgabaliem, samazinot triecienu sākuma vietas un uzlabojot formas izturību.