Keď dokončíte obrábanie CNC, vaša práca nie je dokončená. Tieto surové komponenty môžu mať nevzhľadné povrchy a nemusia byť dostatočne silné. Alebo sú iba časťou jednej zložky, ktorá musí byť spojená s inými komponentmi, aby sa vytvoril kompletný produkt. Koniec koncov, ako často používate zariadenie zložené z jednotlivých častí?
Ide o to, že procesy následného spracovania sú potrebné pre celý rad aplikácií, a tu vám predstavujeme niektoré úvahy, aby ste si mohli zvoliť správnu sekundárnu operáciu pre svoj projekt.
V tejto trojdielnej sérii pokryjeme možnosti a úvahy o procesoch tepelného spracovania, povrchových úprav a inštalácie hardvéru. Od týchto alebo všetkých z nich sa môže vyžadovať, aby ste presunuli svoju časť z opracovaného stavu do stavu pripraveného na zákazníka. Tento článok pojednáva o tepelnom spracovaní, zatiaľ čo časti II a III skúmajú prípravu povrchu a inštaláciu hardvéru.
V tejto trojdielnej sérii pokryjeme možnosti a úvahy o procesoch tepelného spracovania, povrchových úprav a inštalácie hardvéru. Ktorékoľvek alebo všetky z nich môžu byť potrebné na získanie vašej časti z opracovaného štátu do štátu pripraveného na zákazníka. Tento článok pojednáva o tepelnom spracovaní.
Tepelné spracovanie pred alebo po spracovaní?
Tepelné spracovanie je prvou operáciou, ktorú treba po obrábaní zvážiť, a je dokonca možné zvážiť obrábanie vopred ošetrených materiálov. Prečo používať jednu metódu a nie druhú? Poradie, v ktorom sa vyberajú tepelné ošetrenie a obrábanie kovov, môže ovplyvniť vlastnosti materiálu, proces obrábania a tolerancie časti.
Ak používate materiály, ktoré boli ošetrené tepelne, ovplyvňuje to vaše obrábanie - tvrdšie materiály trvajú stroj a náradie, ktoré sa nosia rýchlejšie, čo zvyšuje náklady na obrábanie. V závislosti od typu aplikovaného tepelného spracovania a hĺbky pod postihnutým povrchom materiálu je tiež možné prerezať tvrdenú vrstvu materiálu a v prvom rade poraziť účel použitia tvrdeného kovu. Je tiež možné, že proces obrábania vytvára dostatok tepla na zvýšenie tvrdosti obrobku. Niektoré materiály, ako napríklad z nehrdzavejúcej ocele, sú náchylnejšie na tvrdenie práce počas obrábania a na zabránenie tomu je potrebná ďalšia starostlivosť.
Výber predhrievaného kovu však má určité výhody. S tvrdými kovmi môžu byť vaše diely držané podľa prísnejších tolerancií a materiály na získavanie zdrojov sú jednoduchšie, pretože kovy ošetrené pred ohrievaním sú ľahko dostupné. A ak počkáte, až po dokončení obrábania, tepelné spracovanie dodáva do výrobného procesu ďalší časovo náročný krok.
Na druhej strane, tepelné spracovanie po obrábaní vám poskytne väčšiu kontrolu nad procesom obrábania. Existuje veľa druhov tepelného spracovania a môžete si vybrať, ktorý typ sa má použiť na získanie požadovaných vlastností materiálu. Tepelné spracovanie po obrábaní tiež zaisťuje konzistentné tepelné spracovanie na povrchu časti. V prípade predhrievaných materiálov môže tepelné spracovanie ovplyvniť materiál iba do určitej hĺbky, takže obrábanie môže na niektorých miestach odstrániť kalest materiál, ale nie na iné.
Ako už bolo spomenuté, tepelné spracovanie po spracovaní zvyšuje náklady a dodaciu lehotu, pretože tento proces si vyžaduje ďalšie kroky s outsourcou. Tepelné spracovanie môže tiež spôsobiť deformáciu alebo deformovanie častí, čo ovplyvňuje tesné tolerancie získané počas obrábania.
Tepelné spracovanie
Tepelné spracovanie zvyčajne mení vlastnosti materiálu kovu. Zvyčajne to znamená zvýšenie sily a tvrdosti kovu, aby vydržala extrémnejšie aplikácie. Niektoré procesy tepelného spracovania, ako je žíhanie, však môžu skutočne znížiť tvrdosť kovu. Pozrime sa na rôzne metódy tepelného spracovania.
Tvrdenie
Vytvrdenie sa používa na sťažnosť kovu. Vyššia tvrdosť znamená, že pri náraze je menej pravdepodobné, že sa zloží alebo označí. Tepelné spracovanie tiež zvyšuje pevnosť v ťahu kovu, čo je sila, ktorou materiál zlyhá a zlomí. Vďaka vyššej pevnosti je materiál vhodnejší pre určité aplikácie.
Na stvrdnutie kovu sa obrobok zahrieva na špecifickú teplotu nad kritickou teplotou kovu alebo bodom, v ktorom sa mení jeho kryštalická štruktúra a fyzikálne vlastnosti. Kov je držaný pri tejto teplote a potom sa ochladzuje vo vode, soľanke alebo oleji. Zhaskacia tekutina závisí od špecifickej zliatiny kovu. Každá ochladzujúca tekutina má jedinečnú rýchlosť chladenia, takže výber je založený na tom, ako rýchlo ochladí kov.
Tvrdenie prípadov
Vytvrdenie puzdier je typ tvrdenia, ktoré ovplyvňuje iba vonkajší povrch materiálu. Tento proces sa zvyčajne vykonáva po obrábaní, aby sa vytvorila odolná vonkajšia vrstva.
tvrdenie zrážok
Vytvrdenie zrážok je proces pre konkrétne kovy so špecifickými legmitingovými prvkami. Tieto prvky zahŕňajú meď, hliník, fosfor a titán. Tieto prvky sa zrážajú v tuhých kovoch alebo tvoria tuhé častice, keď sa materiál zahrieva na dlhšiu dobu. To ovplyvňuje štruktúru zŕn, čím sa zvyšuje pevnosť materiálu.
(Hĺbka kalenia sa dá zmeniť modifikáciou parametrov procesu)
Žíhanie
Ako už bolo spomenuté, žíhanie sa používa na zmäkčenie kovu, ako aj na zmiernenie stresu a zvýšenie ťažnosti materiálu. Tento proces uľahčuje prácu kov.
Na žíhanie kovu sa kov pomaly zahrieva na špecifickú teplotu (nad kritickou teplotou materiálu), udržiavaná pri tejto teplote a nakoniec sa veľmi pomaly ochladí. Tento proces pomalého chladenia sa dosiahne pochovávaním kovu v izolačnom materiáli alebo ho udržiavaním v peci ako pece a kovové chladenie.
Veľká úľava na obrábanie dosiek
Odľahčenie stresu je podobné žíhaniu, kde sa materiál zahrieva na určitú teplotu a pomaly sa ochladí. V prípade úľavy od stresu je však táto teplota pod kritickou teplotou. Materiál sa potom ochladí vzduch.
Tento proces odstraňuje napätie z fungovania zachladnutia alebo strihania bez výrazného zmeny fyzikálnych vlastností kovu. Aj keď sa fyzické vlastnosti nemenia, zmiernenie tohto stresu pomáha vyhnúť sa rozmerovým zmenám (alebo deformácii alebo inej deformácii) počas ďalšieho spracovania alebo počas používania časti.
Temperamentný
Keď je kov temperovaný, zahrieva sa na bod pod kritickou teplotou a potom sa ochladí vo vzduchu. Je to takmer rovnaké ako úľava na stres, ale konečná teplota nie je taká vysoká ako úľava stresu. Temperovanie zvyšuje húževnatosť a zároveň si zachováva väčšinu tvrdosti materiálu pridaného procesom kalenia.
Záverečné myšlienky
Na dosiahnutie požadovaného fyzikálneho vlastníctva je často potrebné tepelné spracovanie kovov
-----------------------------
