הטבעת מתכת מדויקת: מדריך לחומרים ושינויים

הטבעת מתכת מדויקת היא בין טכניקות עיבוד המתכת הנפוצות ביותר המשמשות על ידי תעשיות שונות כדי להפוך גיליון לחלקים מותאמים אישית.

הטבעת מתכת מתקדמת משתמשת בכלי עבודה הנקראים מתכת פרוגרסיבית, המכילה מספר תחנות הטבעה לביצוע פעולות בו-זמנית על פס מתכת מתכת. מערכת הזנה מגלגלת את הרצועה מהסליל שלה ודוחפת אותה דרך כל אחת מתחנות העבודה השונות של התבנית עד ליצירת החלק הסופי.

מכיוון שתהליך זה משתמש בחומרים ובטכניקות שונות, חיוני להבין את האפשרויות הזמינות ואת הגורמים שיש לקחת בחשבון לפני שמתחילים.

אתגרי הטבעת מתכת מדויקת

על פי דו"ח מחקר ושווקים, שוק הטבעת המתכת העולמי יגדל ל-250 מיליארד דולר בשנת 2027. עם ביקוש מוגבר וכלים וחומרים מתפתחים להטבעת מתכת מדויקת, התעשייה חייבת להסתגל כדי להתגבר על אתגרים. טכניקות גלגול המתכת של היום מתקדמות יותר מתהליכי יד מסורתיים, אך היצרנים עדיין מתמודדים עם כמה בעיות נפוצות במהלך הייצור.

אחת הבעיות הנפוצות הללו היא פיצוח מתכת, שעלול להתרחש לאורך הקצוות במהלך גלגול חם וקר. לפעמים זה נובע מחימום או גלגול לא אחיד, אבל יש גם גורמים מתכתיים שיש לקחת בחשבון.

לנירוסטה אוסטינית יש אינדקס התקשות קר גבוה (0.34% עבור SS). פלדת אל-חלד אוסטינית היא סוג מטא-יציב, אשר יהפוך דפורמציה, ובכך יגרום לשלב מרטנסיטי. שלב המרטנסיט שביר וקל לפיצוח. במהלך דפורמציה פלסטית, עם עליית ההרחבה, התוכן המרטנסיטי יגדל, וגם המתח השיורי יגדל. ככל שהקשר בין מתח שיורי ותכולת מרטנסיט גדול יותר, כך הלחץ השיורי גדול יותר, והסדק יכול להתרחש קל יותר במהלך העיבוד.

כמו רוב האתגרים המתרחשים במהלך הטבעת מתכת מדויקת, הדרך הטובה ביותר לנווט בסדקים היא לקבוע ולטפל בגורם השורש. שיתוף פעולה עם טחנת גלגול מדוייקת עם מומחיות מתכות יכולה להיות עזרה אדירה לחותמים בביצוע ניתוח שורש ופתרון בעיות כגון אלה.

סוגי פלדה המשמשים להטבעה מדויקת של מתכת

היצרנים יכולים להשתמש במגוון מתכות בהטבעות מתכת מדויקות. עם זאת, כמה תהליכים וסוגי מתכות מתפקדים טוב יותר בתהליך הטבעת המתכת המדויקת או שהם מתאימים יותר למקרה שימוש מסוים.

פלדה מגולגלת חמה נלחצת בטמפרטורות גבוהות ומתקררת במהירות, מה שמותיר משטח מחוספס. למטרות הדורשות סובלנות ודיוק ממדים קרובים יותר, מתכת מתכת עוברת עיבוד נוסף בטמפרטורת החדר באמצעות טכניקות גימור קר.

במהלך תהליך הגלגול הקר, כאשר המתכת מוכנסת ללחץ מכני, היא גורמת לשינוי קבוע במבנה הגבישי של המתכת. זה גורם לעלייה בחוזק שלו ולעיתים משפר את עמידות בפני קורוזיה. ניתן לייצר סליל נירוסטה מגולגל קר במדויק, המאפשר לייצר את המתכת בסובלנות הדוקה במיוחד. הטבעה מדויקת עצמה משתמשת במות הטבעה ליצירת מתכת. זה מתרחש בדרך כלל בטמפרטורת החדר, מה שהופך אותו לתהליך קר.

בהשוואה לפלדה מגולגלת חמה, לפלדה שהתגלגלה קרה יש את המאפיינים הבאים, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור הצרכים ההולכים וגדלים של חותמות מתכת מדויקות:

• משטחים בגימור חלק
• קצוות ושטיחות מדויקים
• אחידות מידות (רוחב, עובי)
• חוזק וקשיות גדולים יותר
• תכונות חומר אחידות וצפויות

בעת בחירת מתכת לשימוש, שקול את היתרונות והמגבלות של כל אחת מהן ואת הדרישות עבור החלק שלך.

לדוגמה, אלומיניום קל יותר מפלדת אל חלד, רך יותר ומוליך חשמל טוב. אבל נירוסטה יכולה להתמודד עם טמפרטורות גבוהות בהרבה וסביבות קורוזיביות יותר.

טיטניום, לעומת זאת, הוא גם קל אבל הרבה יותר חזק ועמיד מאלומיניום. זה הופך את הטיטניום למתאים במיוחד ליישומי תעופה וחלל, צבאיים והגנה שבהם יש צורך ביחס חוזק למשקל גבוה. טיטניום גם עמיד בפני קורוזיה ובטוח לשימוש בשתלים רפואיים בגוף האדם.

הכל על התאמת הסגסוגת ותכונותיה לצרכי היישום המיוצר.

סגסוגות המשמשות להטבעת מתכת מדויקת:

סדרת 300 נירוסטה

• סוג 301
• סוג 302
• סוג 305

סדרת 400 נירוסטה

• כיתה 410
• כיתה 420
• דרגה 440A

משקעים-התקשות

• 17-4PH
• 17-7PH
• A286
• AM350

טִיטָן

• כיתה א'
• כיתה 2
• כיתה 4
• כיתה 9
• 6AL4V

גורמים מרכזיים שיש לקחת בחשבון בעת בחירת חומר להטבעת מתכת מדויקת

חלק מהגורמים המרכזיים שיש לקחת בחשבון בעת בחירת חומר להטבעה מדויקת של מתכת הם המשיכות והצורה של המתכת, חוזק המתיחה, יכולת העיבוד וקצב התקשות העבודה.

גמישות וצורה

היווצרות מתרחשת איפשהו בין חוזק התפוקה לחוזק המתיחה של החומר. אם לא חורגים מהתפוקה, היווצרות אינה מתרחשת אך חריגה מחוזק המתיחה גורמת לשבר בחומר. בחומרים בעלי חוזק גבוה יותר, החלון בין תפוקה למתיחה קטן מאוד.

גודל הגרגירים של חומר משמש בדרך כלל כדי לציין את יכולת הצורה שלו, וגודל גרגר עקבי רצוי מאוד עבור פעולות גיבוש. ניתן לשלוט בגודל הגרגר על ידי טחנת גלגול מחדש בטווח קרוב מאוד על ידי ניטור הטמפרטורה של תנור החישול והמהירות שבה הרצועה עוברת בקו.

חוזק מתיחה

חוזק מתיחה מודד את כמות הכוח שחומר יכול לעמוד בו מבלי להישבר. מתכות מסוימות חזקות יותר מאחרות, והחוזק משתנה בהתאם לחומרים המרכיבים בסגסוגת מתכת. כדאי לשקול את חוזק המתיחה של המתכת שתבחר כדי להבטיח שהיא תוכל לעמוד בכמות הכוח המופעלת במהלך השימוש.

יכולת עיבוד

יכולת העיבוד מודדת באיזו קלות ניתן לחתוך או לעצב את החומר. מכיוון שמאפיינים המשפרים את ביצועי החומר מפחיתים לעתים קרובות את יכולת העיבוד שלו, עליך לשקול את יכולת העיבוד של המתכת שתבחר לאחר שעמדת בדרישות אחרות מצידך. חומר הניתן לעיבוד ניתן לחתוך במהירות עם גימור טוב, מה שמוזיל עלויות. עם זאת, חשוב יותר לבחור חומר העונה על הדרישות של החלק שלך במקום לבחור חומר שניתן לעיבוד.

שיעור התקשות העבודה

כאשר מתכת עובדת או חותמת, המזג משתנה, והמתכת הופכת קשה יותר ושבירה יותר. הקצב שזה קורה הוא התקשות העבודה. בהתאם לכמות העבודה שנעשתה למתכת וכמה היא צריכה להיות מעוותת בפעולה מסוימת, החומר עשוי לדרוש חישול כדי לאפס את תכונותיו כדי למנוע סדקים, שברים ופגמים אחרים בחומרים.