خط تولید مهر زنی با سرعت بالا برای فولاد با استحکام بالا (آلومینیوم)

3. تجهیزات اصلی برای مهر و موم گرم شامل یک کوره گرمایش ، مطبوعات تشکیل دهنده گرم و قالب های مهر و موم گرم است

کوره گرمایش:

کوره گرمایش مجهز به قابلیت گرمایش و کنترل دما است. این امکان وجود دارد که صفحات با استحکام بالا را به دمای تبلور مجدد در یک زمان مشخص گرم کند و به یک حالت آستنیتی برسد. باید بتواند با الزامات تولید مداوم خودکار در مقیاس بزرگ سازگار شود. از آنجا که بیل گرم شده فقط توسط روبات ها یا بازوهای مکانیکی قابل کنترل است ، کوره نیاز به بارگذاری خودکار و تخلیه با دقت با موقعیت یابی بالا دارد. علاوه بر این ، هنگام گرم کردن صفحات فولادی بدون پوشش ، باید از گاز محافظت کند تا از اکسیداسیون سطح و دکربن سازی بیل جلوگیری کند.

مطبوعات تشکیل داغ:

مطبوعات هسته اصلی فناوری مهر زنی است. این نیاز به توانایی مهر و نگه داشتن سریع و همچنین مجهز به سیستم خنک کننده سریع دارد. پیچیدگی فنی فشارهای تشکیل دهنده داغ به مراتب از مطبوعات تمبر سرد معمولی فراتر می رود. در حال حاضر ، فقط چند شرکت خارجی به فناوری طراحی و تولید چنین مطبوعات تسلط داشته اند و همه آنها به واردات وابسته هستند و آنها را گران می کنند.

قالب های مهر زنی داغ:

قالب های مهر زنی داغ هر دو مراحل تشکیل و فرونشست را انجام می دهند. در مرحله شکل گیری ، پس از تغذیه بیل در حفره قالب ، قالب به سرعت فرآیند مهر زنی را تکمیل می کند تا از تکمیل تشکیل قسمت قبل از اینکه مواد تحت تحول فاز مارتنزیتیک قرار بگیرند ، اطمینان حاصل شود. سپس ، وارد مرحله خاموش و خنک کننده می شود ، جایی که گرمای حاصل از قطعه کار در داخل قالب به طور مداوم به قالب منتقل می شود. لوله های خنک کننده که درون قالب قرار گرفته اند فوراً گرما را از طریق مایع خنک کننده جریان می گیرند. تحول مارتنزیتی-آستنیتی از زمانی شروع می شود که دمای قطعه کار به 425 درجه سانتیگراد کاهش یابد. تحول بین مارتنزیت و آستنیت هنگامی که دما به 280 درجه سانتیگراد می رسد به پایان می رسد و قطعه کار در دمای 200 درجه سانتیگراد گرفته می شود. نقش نگه داشتن قالب در جلوگیری از انبساط حرارتی و انقباض حرارتی ناهموار در طی فرآیند فرونشست است که می تواند منجر به تغییرات قابل توجهی در شکل و ابعاد قسمت شود و منجر به قراضه شود. علاوه بر این ، این باعث افزایش بازده انتقال حرارتی بین قطعه کار و قالب می شود و باعث افزایش سریع و خنک کننده می شود.

به طور خلاصه ، تجهیزات اصلی برای مهر و موم گرم شامل یک کوره گرمایشی برای دستیابی به دمای مورد نظر ، یک مطبوعات تشکیل دهنده گرم برای مهر زدن سریع و نگه داشتن با یک سیستم خنک کننده سریع و قالب های مهر زنی داغ است که هر دو مراحل تشکیل و خاموش را انجام می دهند تا از تشکیل قسمت مناسب و خنک کننده کارآمد اطمینان حاصل شود.

سرعت خنک کننده خاموش نه تنها بر زمان تولید تأثیر می گذارد بلکه بر راندمان تبدیل بین آستنیت و مارتنزیت نیز تأثیر می گذارد. میزان خنک کننده تعیین می کند که چه نوع ساختار کریستالی شکل می گیرد و مربوط به اثر سخت شدن نهایی قطعه کار است. دمای خنک کننده بحرانی فولاد بور حدود 30 ℃ در ثانیه است و تنها هنگامی که میزان خنک کننده از دمای خنک کننده بحرانی فراتر رود ، می تواند تشکیل ساختار مارتنزیتی را تا حد زیادی ارتقا بخشد. هنگامی که میزان خنک کننده کمتر از میزان خنک کننده بحرانی باشد ، ساختارهای غیر مارتنسیتی مانند Bainite در ساختار تبلور قطعه کار ظاهر می شوند. با این حال ، هرچه میزان خنک کننده بالاتر باشد ، بهتر می شود ، میزان خنک کننده منجر به ترک خوردگی قطعات تشکیل شده می شود و محدوده نرخ خنک کننده معقول باید با توجه به ترکیب مواد و شرایط فرآیند قطعات تعیین شود.

از آنجا که طراحی لوله خنک کننده به طور مستقیم با اندازه سرعت خنک کننده مرتبط است ، لوله خنک کننده به طور کلی از منظر حداکثر راندمان انتقال حرارت طراحی می شود ، بنابراین جهت لوله خنک کننده طراحی شده پیچیده تر است و بدست آوردن آن با حفاری مکانیکی پس از اتمام ریخته گری قالب دشوار است. به منظور جلوگیری از محدود شدن با پردازش مکانیکی ، روش رزرو کانال های آب قبل از ریخته گری قالب به طور کلی انتخاب می شود.

از آنجا که برای مدت طولانی در 200 ℃ تا 880 ~ 950 ℃ تحت شرایط متناوب سرد و گرم کار می کند ، ماده مردن داغ باید از استحکام ساختاری و هدایت حرارتی خوبی برخوردار باشد و می تواند در برابر اصطکاک حرارتی قوی ایجاد شده توسط بیل در دمای بالا و اثر ساییدگی ساینده ذرات لایه اکسید سقوط کند. علاوه بر این ، مواد قالب نیز باید مقاومت در برابر خوردگی خوبی در برابر خنک کننده داشته باشند تا از جریان صاف لوله خنک کننده اطمینان حاصل شود.

پیرایش و سوراخ کردن

از آنجا که استحکام قطعات پس از مهر و موم گرم به حدود 1500MPA می رسد ، در صورت استفاده از برش و مشت زدن به مطبوعات ، نیازهای تونژ تجهیزات بزرگتر است و سایش لبه برش جدی است. بنابراین ، از واحدهای برش لیزر اغلب برای برش لبه ها و سوراخ ها استفاده می شود.