Altzairu ultra-erresistentearen (aluminioaren) abiadura handiko estanpazio beroaren ekoizpen-lerroa
Ezaugarri nagusiak
Produkzio-lerroa automobilgintzako piezen fabrikazio-prozesua optimizatzeko diseinatuta dago, estanpazio beroaren teknologia aplikatuz. Prozesu honek, Asian estanpazio beroa eta Europan prentsa-gogortzea bezala ezagutzen denak, material hutsa tenperatura jakin batera berotzea eta ondoren prentsa hidraulikoaren teknologia erabiliz dagokion moldeetan prentsatzea dakar, presioa mantenduz nahi den forma lortzeko eta metalezko materialaren fase-eraldaketa bat jasateko. Estanpazio beroaren teknika zuzeneko eta zeharkako estanpazio beroaren metodoetan sailka daiteke.
Abantailak
Bero-estanpatutako egitura-osagaien abantaila nagusietako bat haien formagarritasun bikaina da, eta horri esker, geometria konplexuak ekoiztea ahalbidetzen du trakzio-erresistentzia apartekoa dutenak. Bero-estanpatutako piezen erresistentzia handiak metalezko xafla meheagoak erabiltzea ahalbidetzen du, osagaien pisua murriztuz, egitura-osotasuna eta talkaren aurkako errendimendua mantenduz. Beste abantaila batzuk hauek dira:
Juntura-eragiketa murriztuak:Estanpazio beroaren teknologiak soldadura edo finkatze konexio eragiketen beharra murrizten du, eta horren ondorioz eraginkortasuna eta produktuaren osotasuna hobetzen dira.
Gutxitutako Springback eta Warpage:Estanpazio beroaren prozesuak deformazio desatseginak minimizatzen ditu, hala nola piezen atzera-egitea eta okertzea, dimentsio-zehaztasun zehatza bermatuz eta berriro lantzeko beharra murriztuz.
Pieza akats gutxiago:Bero-estanpazioko piezek akats gutxiago erakusten dituzte, hala nola pitzadurak eta haustura, hotzeko estampazio-metodoekin alderatuta, eta horren ondorioz produktuaren kalitatea hobetzen da eta hondakinak murrizten dira.
Prentsa Tonaia Txikiagoa:Estanpazio beroak prentsa-tonaia behar den murrizten du konformazio hotzeko teknikekin alderatuta, eta horrek kostuak aurreztea eta ekoizpen-eraginkortasuna handitzea dakar.
Materialen propietateen pertsonalizazioa:Estanpazio beroaren teknologiak materialen propietateak piezaren eremu espezifikoetan oinarrituta pertsonalizatzea ahalbidetzen du, errendimendua eta funtzionaltasuna optimizatuz.
Hobekuntza mikroestruktural hobetuak:Estanpazio beroak materialaren mikroegitura hobetzeko aukera eskaintzen du, eta horren ondorioz propietate mekanikoak hobetzen dira eta produktuaren iraunkortasuna handitzen da.
Ekoizpen-urrats erraztuak:Estanpazio beroak tarteko fabrikazio-urratsak ezabatzen edo murrizten ditu, eta horren ondorioz ekoizpen-prozesua sinplifikatzen da, produktibitatea hobetzen da eta epeak laburragoak dira.
Produktuen aplikazioak
Altzairuzko (aluminiozko) abiadura handiko estanpazio beroaren ekoizpen-lerroak aplikazio zabala du automobilgintzako karrozeria zuriko piezen fabrikazioan. Honen barruan sartzen dira zutabe-multzoak, paraxokak, ateko habeak eta bidaiarien ibilgailuetan erabiltzen diren teilatu-barrak. Horrez gain, estanpazio beroaren bidez ahalbidetutako aleazio aurreratuen erabilera gero eta gehiago aztertzen ari da industria aeroespazialean, defentsan eta merkatu emergenteetan. Aleazio hauek beste formazio-metodo batzuen bidez lortzea zaila den erresistentzia handiagoaren eta pisu txikiagoaren abantailak eskaintzen dituzte.
Ondorioz, Altzairuzko (Aluminiozko) Abiadura Handiko Estanpazio Beroaren Ekoizpen Lerroak forma konplexuko automobilgintzako karrozeria piezen ekoizpen zehatza eta eraginkorra bermatzen du. Moldagarritasun bikainarekin, juntura-eragiketa murriztuekin, akats minimizatuekin eta material-propietate hobetuekin, ekoizpen-lerro honek abantaila ugari eskaintzen ditu. Bere aplikazioak bidaiarien ibilgailuentzako karrozeria-pieza zurien fabrikaziora hedatzen dira eta onura potentzialak eskaintzen ditu aeroespazialki, defentsan eta merkatu emergenteetan. Inbertitu Altzairuzko (Aluminiozko) Abiadura Handiko Estanpazio Beroaren Ekoizpen Lerroan errendimendu, produktibitate eta diseinu arineko abantaila bikainak lortzeko automobilgintzan eta hari lotutako industrietan.
Zer da estanpazio beroa?
Estanpazio beroa, Europan gogortze bidezko prentsa eta Asian formaketa beroa bezala ere ezagutzen dena, materialak formatzeko metodo bat da, non pieza huts bat tenperatura jakin batera berotzen den eta ondoren presiopean estanpatu eta hoztu egiten den dagokion trokelean, nahi den forma lortzeko eta metalezko materialaren fase-eraldaketa bat eragiteko. Estanpazio beroaren teknologiak boro altzairuzko xaflak (500-700 MPa-ko hasierako erresistentzia dutenak) austenizazio-egoerara berotzea dakar, azkar trokelera transferitzea abiadura handiko estanpaziorako, eta trokelaren barruan pieza 27 °C/s-tik gorako hozte-abiaduran hoztea, eta ondoren presiopean edukitzea denbora batez, egitura martensitiko uniformea duten erresistentzia handiko altzairuzko osagaiak lortzeko.
Estanpazio beroaren abantailak
Azken trakzio-erresistentzia hobetua eta geometria konplexuak eratzeko gaitasuna.
Osagaien pisua murriztu da xafla metaliko meheagoa erabiliz, egitura-osotasuna eta talkaren aurkako errendimendua mantenduz.
Soldadura edo finkatze bezalako lotura-eragiketen beharra murriztea.
Gutxitutako malguki-atzerapena eta deformazioa.
Pieza-akats gutxiago, hala nola pitzadurak eta hausturak.
Prentsa-tonaia-behar txikiagoak hotzeko konformazioarekin alderatuta.
Materialen propietateak pieza-eremu espezifikoetara egokitzeko gaitasuna.
Mikroegitura hobetuak errendimendu hobea lortzeko.
Produktu amaitua lortzeko urrats operatibo gutxiagorekin fabrikazio prozesu arindua.
Abantaila hauek bero estanpatutako egitura-osagaien eraginkortasun, kalitate eta errendimendu orokorrean laguntzen dute.
Xehetasun gehiago bero-estanpazioari buruz
1. Estanpazio beroa vs. estanpazio hotza
Estanpazio beroa altzairuzko xafla aurrez berotu ondoren egiten den konformazio-prozesua da, eta estanpazio hotza, berriz, altzairuzko xafla zuzenean aurrez berotu gabe estanpatzea da.
Estanpazio hotzak abantaila argiak ditu estanpazio beroarekiko. Hala ere, desabantaila batzuk ere baditu. Estanpazio hotzeko prozesuak estanpazio beroarekin alderatuta eragindako tentsio handiagoak direla eta, estanpazio hotzeko produktuak pitzadura eta zatiketa izateko joera handiagoa dute. Beraz, estanpazio hotzeko ekipamendu zehatza behar da estanpazio hotzerako.
Estanpazio beroak altzairuzko xafla tenperatura altuetara berotzea dakar estanpatu aurretik eta, aldi berean, trokelean hoztea. Horrek altzairuaren mikroegituraren eraldaketa osoa dakar martensita bihurtzen, eta ondorioz, 1500 eta 2000 MPa arteko erresistentzia handia lortzen da. Ondorioz, estanpazio beroko produktuek erresistentzia handiagoa erakusten dute estanpazio hotzekoekin alderatuta.
2. Estanpazio beroaren prozesuaren fluxua
Estanpazio beroa, "prentsa gogortzea" bezala ere ezagutzen dena, 500-600 MPa-ko hasierako erresistentzia duen erresistentzia handiko xafla bat 880 eta 950 °C arteko tenperaturetara berotzean datza. Ondoren, berotutako xafla azkar estanpatu eta hoztu egiten da matrizean, 20-300 °C/s-ko hozte-tasak lortuz. Austenita martensita bihurtzeak hoztean zehar osagaiaren erresistentzia nabarmen hobetzen du, 1500 MPa-ko erresistentzia duten estanpaziozko piezak ekoizteko aukera emanez. Estanpazio beroaren teknikak bi kategoriatan sailka daitezke: zuzeneko estanpazio beroa eta zeharkako estanpazio beroa:
Zuzeneko estanpazio beroan, aurrez berotutako pieza hutsa zuzenean sartzen da estanpatzeko eta hozteko. Ondorengo prozesuen artean daude hoztea, ertzak moztea eta zuloak zulatzea (edo laser bidezko ebaketa) eta gainazala garbitzea.
1. irudia: estanpazio beroaren prozesatzeko modua -- estanpazio bero zuzena
Zeharkako estanpazio beroaren prozesuan, aurre-konformazio hotzeko urratsa egiten da berotze, estanpazio bero, ertz mozketa, zuloak zulatzea eta gainazala garbitzeko etapetara sartu aurretik.
Zeharkako estanpazio beroaren eta zuzeneko estanpazio beroaren prozesuen arteko desberdintasun nagusia metodo zeharkakoan berotu aurretik aurre-konformazio hotzeko urratsa sartzea da. Zuzeneko estanpazio beroan, xafla metalikoa zuzenean berotze-labean sartzen da, eta zeharkako estanpazio beroan, berriz, hotzean eratutako aurre-konformatutako osagaia berotze-labean bidaltzen da.
Zeharkako estanpazio beroaren prozesu-fluxuak normalean urrats hauek ditu:
Aurre-moldaketa hotzean -- Berotzea -- Estanpazio beroa -- Ertzak moztea eta zuloak zulatzea -- Gainazalak garbitzea
Fiture2: estanpazio beroaren prozesatzeko modua -- zeharkako estanpazio beroa
3. Estanpazio berorako ekipamendu nagusiak berogailu labea, bero formako prentsa eta bero estanpazio moldeak ditu.
Berogailu labea:
Berokuntza-labea berokuntza eta tenperatura kontrolatzeko gaitasunekin hornituta dago. Erresistentzia handiko plakak birkristaltze-tenperaturara berotzeko gai da denbora jakin batean, egoera austenitikoa lortuz. Eskala handiko ekoizpen jarraitu automatizatuaren eskakizunetara egokitu ahal izan behar du. Berotutako lingotea robotek edo beso mekanikoek bakarrik maneiatu dezaketenez, labeak kokapen-zehaztasun handiko karga eta deskarga automatizatua behar du. Gainera, estali gabeko altzairuzko plakak berotzean, gas-babesa eman behar du gainazaleko lingotearen oxidazioa eta deskarbonizazioa saihesteko.
Bero-formako prentsa:
Prentsa da estanpazio beroaren teknologiaren muina. Estanpazio eta euste azkarreko gaitasuna izan behar du, baita hozte sistema azkar batekin hornituta egon ere. Estanpazio beroko prentsen konplexutasun teknikoa ohiko estanpazio hotzeko prentsena baino askoz handiagoa da. Gaur egun, atzerriko enpresa gutxi batzuek baino ez dute menperatzen prentsa horien diseinu eta fabrikazio teknologia, eta guztiak inportazioen menpe daude, eta horrek garestitzen ditu.
Molde beroak estanpatzeko:
Estanpazio beroko moldeek formaketa eta hozte etapak egiten dituzte. Formaketa fasean, lingotea moldearen barrunbera sartu ondoren, moldeak azkar amaitzen du estanpazio prozesua, piezaren eraketa amaitu dela ziurtatzeko, materialak fase martensitikoko eraldaketa jasan aurretik. Ondoren, hozte eta hozte fasera sartzen da, non moldearen barruko piezaren beroa etengabe transferitzen den moldera. Moldearen barruan kokatutako hozte hodiek berehala kentzen dute beroa hozgarriaren bidez. Martensitiko-austenitiko eraldaketa piezaren tenperatura 425 °C-ra jaisten denean hasten da. Martensitaren eta austenitaren arteko eraldaketa tenperatura 280 °C-ra iristen denean amaitzen da, eta pieza 200 °C-tan ateratzen da. Moldearen euskarriaren eginkizuna hozte prozesuan zehar hedapen eta uzkurdura termiko irregularrak saihestea da, piezaren forman eta dimentsioetan aldaketa nabarmenak eragin baitezakete, txatarra sortuz. Gainera, piezaren eta moldearen arteko transferentzia termikoaren eraginkortasuna hobetzen du, hozte eta hozte azkarra sustatuz.
Laburbilduz, estanpazio berorako ekipamendu nagusiak hauek dira: berotze-labe bat nahi den tenperatura lortzeko, estanpazio eta euskarri azkarra lortzeko bero-konformazio prentsa bat, hozte-sistema azkar batekin, eta konformazio eta hozte faseak egiten dituzten estanpazio beroko moldeak, piezaren eraketa egokia eta hozte eraginkorra bermatzeko.
Hozte-abiadurak ez du ekoizpen-denboran bakarrik eragiten, baita austenitaren eta martensitaren arteko bihurketa-eraginkortasunean ere. Hozte-tasak zehazten du zer nolako egitura kristalinoa sortuko den eta piezaren azken gogortze-efektuarekin lotuta dago. Boro-altzairuaren hozte-tenperatura kritikoa 30 ℃/s ingurukoa da, eta hozte-tasak hozte-tenperatura kritikoa gainditzen duenean bakarrik sustatu daiteke egitura martensitikoaren eraketa neurri handienean. Hozte-tasa hozte-tasa kritikoa baino txikiagoa denean, bainita bezalako egitura ez-martensitikoak agertuko dira piezaren kristalizazio-egituran. Hala ere, zenbat eta handiagoa izan hozte-tasa, orduan eta hobeto, orduan eta handiagoa izango da hozte-tasa eratutako piezen pitzadurak, eta hozte-tasa tarte arrazoizkoa zehaztu behar da piezen materialaren konposizioaren eta prozesu-baldintzen arabera.
Hozte-hodiaren diseinua hozte-abiaduraren tamainarekin zuzenean lotuta dagoenez, hozte-hodia, oro har, bero-transferentziaren eraginkortasun maximoaren ikuspegitik diseinatzen da, beraz, diseinatutako hozte-hodiaren norabidea konplexuagoa da, eta zaila da molde-galdaketa amaitu ondoren zulaketa mekanikoaren bidez lortzea. Prozesamendu mekanikoak mugak saihesteko, oro har, molde-galdaketa egin aurretik ur-kanalak gordetzeko metodoa hautatzen da.
200 ℃-tik 880~950 ℃-ra bitartean denbora luzez funtzionatzen duenez, hotz eta bero txandakatze baldintza gogorretan, estanpazio beroko trokelaren materialak zurruntasun estruktural eta eroankortasun termiko ona izan behar du, eta tenperatura altuan lingoteak sortutako marruskadura termiko handiari eta eroritako oxido geruzako partikulen higadura urratzailearen efektuari eutsi ahal izan behar dio. Horrez gain, moldearen materialak hozgarriarekiko korrosioarekiko erresistentzia ona izan behar du hozte-hodiaren fluxu leuna bermatzeko.
Mozketa eta zulaketak
Piezen erresistentzia estanpazio beroaren ondoren 1500MPa ingurukoa denez, prentsa-ebaketa eta zulaketa erabiltzen badira, ekipamenduaren tonaje-beharrak handiagoak dira, eta trokelaren ebaketa-ertzaren higadura larria da. Hori dela eta, laser bidezko ebaketa-unitateak sarritan erabiltzen dira ertzak eta zuloak mozteko.
4. Altzairu bero estanpatuaren ohiko kalifikazioak
Zigilatu aurreko errendimendua
Zigilatzearen ondorengo errendimendua
Gaur egun, bero-estanpazioko altzairuaren ohiko maila B1500HS da. Estanpazioa egin aurretiko trakzio-erresistentzia normalean 480-800MPa artekoa da, eta estanpazioaren ondoren, trakzio-erresistentzia 1300-1700MPa-ra irits daiteke. Hau da, 480-800MPa-ko altzairuzko xaflaren trakzio-erresistentzia, bero-estanpazio bidezko moldaketaren bidez, 1300-1700MPa inguruko piezen trakzio-erresistentzia lor daiteke.
5. Altzairuzko estanpazio beroaren erabilera
Pieza bero-estanpatuen aplikazioak nabarmen hobetu dezake automobilaren talkaren segurtasuna eta automobilaren karrozeriaren zurizko arintasuna lor dezake. Gaur egun, bero-estanpazioaren teknologia turismo-autoen karrozeria zuriaren piezen gainean aplikatu da, hala nola autoan, A zutabean, B zutabean, paraxokan, ateko habean eta teilatuko errailean eta beste piezen gainean. Ikusi beheko 3. irudia arintzeko egokiak diren piezen adibide bat ikusteko.
3. irudia: Estanpazio berorako egokiak diren gorputz zuriko osagaiak
4. irudia: jiangdong machinery 1200 tonako estanpazio beroko prentsa-lerroa
Gaur egun, JIANGDONG MACHINERY-ren estanpazio beroko prentsa hidraulikoen ekoizpen-lerroaren irtenbideak oso helduak eta egonkorrak dira, Txinako estanpazio beroko moldaketa arloan maila nagusia da, eta Txinako Makina-Erremintaren Elkartearen forja-makinen saileko presidenteorde gisa eta Txinako Forja-Makinen Estandarizazio Batzordeko kide gisa, altzairuaren eta aluminioaren abiadura handiko estanpazio bero nazionalaren ikerketa eta aplikazio lana ere egin dugu, eta horrek paper garrantzitsua izan du Txinan eta baita mundu osoan estanpazio beroko industriaren garapena sustatzeko.
