الزامات سختی مواد برای پردازش توسط یک کارخانه مؤلفه ساختاری چیست؟

من به عنوان تأمین کننده کارخانه های مؤلفه ساختاری ، با سوالات متعددی در مورد الزامات سختی مواد برای پردازش توسط این کارخانه ها روبرو شده ام. درک این الزامات برای دستیابی به نتایج بهینه در تولید و اطمینان از ماندگاری و عملکرد محصولات نهایی بسیار مهم است. در این پست وبلاگ ، من به جنبه های اصلی سختی مواد و تأثیر آن بر قابلیت های پردازش کارخانه های مؤلفه ساختاری می پردازم.

اهمیت سختی مادی

سختی مادی یک خاصیت اساسی است که مقاومت یک ماده را در برابر تورفتگی ، خراش یا تغییر شکل اندازه گیری می کند. این نقش اساسی در تعیین نحوه رفتار یک ماده در طی فرآیندهای ماشینکاری ایفا می کند. هنگامی که صحبت از کارخانه های مؤلفه ساختاری می شود ، سختی مواد پردازش شده می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد ابزارهای برش ، کیفیت سطح تمام شده و راندمان کلی عملکرد ماشینکاری تأثیر بگذارد.

به عنوان مثال ، مواد بسیار سخت می توانند باعث سایش بیش از حد در ابزارهای برش شوند و منجر به تغییر مکرر ابزار و افزایش هزینه های تولید شوند. از طرف دیگر ، موادی که بسیار نرم هستند ممکن است به دلیل مشکلاتی مانند تغییر شکل مواد و شکل گیری لبه های ساخته شده ، باعث ضعف سطح و دقت بعدی شوند. بنابراین ، یافتن تعادل مناسب در سختی مواد برای ماشینکاری موفق ضروری است.

اندازه گیری سختی و مقیاس

روش های مختلفی برای اندازه گیری سختی مواد وجود دارد که هر کدام مقیاس خاص خود را دارند. متداول ترین مقیاس در صنعت تولید شامل مقیاس های Rockwell ، Brinell و Vickers است.

مقیاس Rockwell به طور گسترده ای برای سادگی و سرعت آن استفاده می شود. این عمق نفوذ یک تورفتگی را به داخل ماده تحت یک بار خاص اندازه گیری می کند. از مقیاس های مختلف Rockwell بسته به سختی و ضخامت مواد استفاده می شود. به عنوان مثال ، مقیاس Rockwell C به طور معمول برای مواد سخت تر مانند فولادهای سخت شده استفاده می شود ، در حالی که مقیاس Rockwell B برای فلزات نرم تر مانند آلومینیوم مناسب تر است.

مقیاس برینل شامل فشار دادن یک توپ سخت از قطر خاص به مواد تحت یک بار شناخته شده و اندازه گیری قطر تورفتگی حاصل است. این مقیاس اغلب برای اندازه گیری سختی نمونه های بزرگ یا خشن استفاده می شود.

مقیاس Vickers از یک تورفتگی هرم مبتنی بر مربع استفاده می کند و طول مورب تورفتگی ساخته شده تحت یک بار معین را اندازه گیری می کند. این به دلیل صحت آن شناخته شده است و برای طیف گسترده ای از مواد ، از بسیار نرم تا بسیار سخت مناسب است.

الزامات سختی مواد برای کارخانه های مؤلفه ساختاری

هنگامی که صحبت از پردازش مواد با آسیاب مؤلفه ساختاری می شود ، انواع مختلفی از مواد نیاز به سختی دارند.

فلزات

• فولاد: فولاد یکی از متداول ترین مواد فرآوری شده در کارخانه های مؤلفه ساختاری است. فولادهای خفیف ، که سختی نسبتاً کم دارند (به طور معمول در حدود 100 - 200 سختی برینل) ، ماشین نسبتاً آسان هستند. آنها را می توان با ابزار استاندارد با سرعت بالا (HSS) یا ابزارهای برش کاربید برش داد. با این حال ، با افزایش میزان کربن در فولاد ، سختی آن نیز انجام می شود. فولادهای کربن و فولادهای آلیاژ می توانند مقادیر سختی از 200 - 600 برینل یا حتی بالاتر در مورد فولادهای سخت شده داشته باشند. برای این فولادهای سخت تر ، ممکن است ابزارهای برش پیشرفته تر ، مانند سرامیک یا درج مکعب نیترید (CBN) ، مورد نیاز باشد. این ابزارها می توانند در برابر نیروهای برش بالا و گرمای تولید شده هنگام ماشینکاری فولادهای سخت مقاومت کنند.
• الومینیوم: آلومینیوم یک فلز نرم و سبک با سختی کم است (معمولاً در حدود 20 - 100 برینل). این بسیار قابل استفاده است و می تواند با ابزارهای برش تیز به سرعت پردازش شود. با این حال ، به دلیل نرمی آن ، مستعد ابتلا به شکل گیری لبه بالا است که می تواند بر سطح سطح تأثیر بگذارد. از ابزارهای برش تخصصی با سطوح جلا و پارامترهای برش مناسب اغلب برای به حداقل رساندن این مسئله استفاده می شود.
• تیتانیوم: تیتانیوم یک فلز قوی و سبک با سختی نسبتاً زیاد است (حدود 200 - 400 برینل). به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی و نسبت وزن بالا - به وزن شناخته شده است. با این حال ، تیتانیوم به دلیل هدایت حرارتی کم آن ، ماشین سازی نیز دشوار است ، که باعث ایجاد گرما در لبه برش می شود. ابزارهای برش تخصصی با مقاومت در برابر دما بالا و سیستم های خنک کننده پیشرفته برای دستگاه تیتانیوم به طور مؤثر مورد نیاز است.

غیر فلزات

• پلاستیک: پلاستیک ها بسته به نوع آنها ، طیف گسترده ای از مقادیر سختی دارند. پلاستیک های نرم ، مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن ، سختی کم دارند و ماشین آسانی هستند. آنها را می توان با HSS استاندارد یا ابزارهای کاربید برش داد. پلاستیک های سخت تر ، مانند پلی کربنات و نایلون ، ممکن است برای جلوگیری از ذوب یا تراشیدن ، نیاز به انتخاب دقیق ابزارهای برش و پارامترهای برش داشته باشند.
• ترکیب: کامپوزیت ها موادی هستند که از دو یا چند ماده مختلف مانند فیبر کربن - پلیمرهای تقویت شده (CFRP) یا فیبر شیشه ای - پلیمرهای تقویت شده (GFRP) تشکیل شده اند. سختی کامپوزیت ها بسته به نوع و کسر حجمی الیاف آرماتور می توانند تا حد زیادی متفاوت باشند. کامپوزیت های ماشینکاری نیاز به ابزارهای برش تخصصی دارند که می توانند ماهیت ساینده الیاف را بدون ایجاد لایه بندی یا کشش فیبر تحمل کنند.

تأثیر سختی مواد در فرآیندهای ماشینکاری

سختی مواد پردازش شده تأثیر مستقیمی بر جنبه های مختلف فرآیند ماشینکاری دارد.

ابزارهای برش

همانطور که قبلاً ذکر شد ، مواد سخت تر به ابزارهای برش مقاوم در برابر گرما و گرما نیاز دارند. لبه برش ابزار باید بتواند در برابر نیروهای بالا و دمای تولید شده در هنگام ماشینکاری مقاومت کند. به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاری فولادهای سخت ، درج های کاربید با محتوای کبالت بالا یا درج سرامیکی استفاده می شود. این ابزارها مقاومت به سایش بالاتری دارند و می توانند وضوح خود را برای مدت طولانی تر حفظ کنند.

پارامترهای برش

سختی مواد همچنین بر پارامترهای برش مانند سرعت برش ، سرعت خوراک و عمق برش تأثیر می گذارد. به طور کلی ، مواد سخت تر برای جلوگیری از سایش و آسیب بیش از حد ابزار ، به سرعت برش و میزان خوراک کمتری نیاز دارند. به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاری تیتانیوم ، سرعت برش در مقایسه با آلومینیوم ماشینکاری ممکن است به طور قابل توجهی پایین باشد. برای جلوگیری از اضافه بار ابزار برش ، عمق برش نیز باید با دقت کنترل شود.

پایان سطح

سختی مواد می تواند بر سطح سطح ماشین آلات تأثیر بگذارد. مواد نرمتر به احتمال زیاد سطح صافی را تولید می کنند ، اما ممکن است مستعد ابتلا به ایجاد لبه بالا باشند. از طرف دیگر ، مواد سخت تر به دلیل نیروهای برش زیاد و پتانسیل پوشیدن ابزار ، ماشین سازی را به پایان می رسانند. تکنیک های پیشرفته ماشینکاری ، مانند ماشینکاری با سرعت بالا و سنگ زنی دقیق ، ممکن است برای دستیابی به سطح سطح مورد نظر در مواد سخت مورد نیاز باشد.

آسیاب های مؤلفه ساختاری ما و سختی مادی

در شرکت ما ، طیف وسیعی از کارخانه های مؤلفه ساختاری پیشرفته را ارائه می دهیم که برای کنترل مواد با سطح سختی مختلف طراحی شده اند. ما5 - مرکز ماشینکاری Gantry Axis CNCیک دستگاه همه کاره است که می تواند برای پردازش طیف گسترده ای از مواد ، از پلاستیک های نرم گرفته تا فلزات سخت استفاده شود. این مجهز به ابزارهای برش عملکردی بالا و سیستم های کنترل پیشرفته است که امکان کنترل دقیق فرآیند ماشینکاری را فراهم می کند.

ماHigh - Torque 5 - مرکز ماشینکاری گانری محوربه طور خاص برای ماشینکاری مواد سخت طراحی شده است. این یک دوک دوتایی گشتاور بالایی دارد که می تواند قدرت لازم را برای برطرف کردن فلزات سخت مانند تیتانیوم و فولادهای سخت شده فراهم کند. این دستگاه همچنین دارای سیستم های خنک کننده پیشرفته برای از بین بردن گرمای تولید شده در هنگام ماشینکاری است و از ماندگاری ابزارهای برش اطمینان حاصل می کند.

پایان

در نتیجه ، درک الزامات سختی مواد برای پردازش توسط یک کارخانه مؤلفه ساختاری برای دستیابی به نتایج ماشینکاری با کیفیت بالا ضروری است. مواد مختلف دارای سختی های مختلفی هستند و این سطوح تأثیر قابل توجهی در ابزارهای برش ، پارامترهای برش و سطح سطح قطعات ماشینکاری دارند. ما به عنوان تأمین کننده کارخانه های مؤلفه ساختاری ، ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را برای ماشینکاری مواد در تمام سطوح سختی در اختیار مشتریان خود قرار دهیم.

اگر در بازار یک کارخانه سازه ساختاری هستید یا در مورد سختی مواد و ماشینکاری سؤالی دارید ، ما خوشحال می شویم که در مورد الزامات خاص شما صحبت کنیم. امروز با ما تماس بگیرید تا مکالمه ای در مورد چگونگی تأمین نیازهای تولید ما داشته باشید.

منابع

• Kalpakjian ، S. ، & Schmid ، Sr (2009). مهندسی و فناوری تولید. سالن پیرسون پرنتیس.
• Boothroyd ، G. ، Dewhurst ، P. ، & Knight ، WA (2011). طراحی محصول برای ساخت و مونتاژ. مطبوعات CRC.
• ترنت ، EM ، و رایت ، PK (2000). برش فلزی Butterworth - Heinemann.