Салқындатылған болаттан өте жоғары өлшемдік дәлдік пен тар ауытқулар алынады.
±0,005" ауытқу көрсеткішінің тұрақтылығын қамтамасыз ету
Сыртқы темірді суытқан кезде температура қалыпты ауа температурасында сақталады, ал темір роликтер арқылы сығылады. Бұл жылулық кеңеюді болдырмауға көмектеседі және бөлшектердің өлшемін 0,005 дюйм дәлдікпен сақтауға мүмкіндік береді. Темірдің ағысы мен сығылуының тұрақтылығы бірдей шектерде қамтамасыз етіледі, ал ыстық дайындалған темірде темірдің ағысы мен сығылуы бақыланбайды және жоғары температурадағы құрылымдық өзгерістерге ұшырайды. Өлшемдер микрон деңгейінде талап етілетін әуе-ғарыш және медициналық құрылғылар саласында суытқан темір өнімдері қолданысқа ие болады, себебі олар жоғары температурадағы кристалдық тор құрылымына байланысты проблемаларды болдырмайды. Сонымен қатар, деформациялық қаттылық өнімнің кейінгі өндірістік операциялар кезінде пішінін сақтау қабілетін арттырады. ISO 2768-дің «жоғары дәлдікті» штамптау талаптарына ыстық дайындалған темір неге сәйкес келмейді?
Қыздырылған болаттың қоспаларын құру және дәнекерлеу мақсаттарына қол жеткізу үшін оны 1700 градус Фаренгейттан асады. Аса жоғары температураның әсерінен болат бетінде ақаулар (тозаңдану) пайда болады және біркелкі емес суыту нәтижесінде біркелкі емес сығылу басталады. Бұл қыздырылған болаттың өлшемдік ауытқуларын тудырады, яғни ISO 2768-дәл (fine) стандартына сәйкес ±0,03 дюйм шегінен шығады. Беттік ақаулармен қатар, болат ішкі керілулерге ұшырайды, олар болаттың иілуіне және ішкі дән құрылымының жақсартылуына әкеледі. Бұл штамптау қалыптарының тез тозуына және штампталған бөлшектердің дәл өлшемдерінің ауытқуына себепші болады. Осындай ақауларға байланысты өндірушілер дәл бөлшектердің шамамен 75%-ына қосымша механикалық өңдеу жұмыстарын жүргізуі керек. 2023 жылғы салалық деректерге сәйкес, қосымша механикалық өңдеу жұмыстары қыздырылған болатты пайдаланғандағы өндіріс шығындарын суытылған болатты пайдаланғандағы шығындарға қарағанда шамамен 40% арттырады.
Максималды беттік сапа таза пішімдеуге және құралдардың ұзақ қызмет етуіне мүмкіндік береді.
Салқындатылған дайындамаларды өңдеу арқылы біз Ra < 0,8 микроннан да кем болатын өте салыстырмалы тегіс беттерге қол жеткіземіз, бұл дәлме-дәл штамптау кезінде маңызды айырмашылық құрайды. Себебі — беттің жазықтығы. Осындай тегіс бетте металл формалау процесі кезінде матрицамен контактке келген кезде үйкеліс едәуір азаяды (немесе мүлдем жойылады). Сондықтан құралдың материалына тиісті тозу әлдеқайда аз болады. Мысалы, кейбір цехтар өздерінің матрицаларының салқындатылған болатты пайдаланған кезде қыздырылған болатты пайдаланғанға қарағанда 40% ұзағырақ қызмет істейтінін айтады. Микробұдырлар мен ойықтардың болмауы материалдың матрицаға жабысуын және оған қатты үйкелуін болдырмайды. Беттердің тегістігі арқасында цехтар өндірістік өнімділікті 30%-ға дейін арттырады, себебі тегіс материал қалдықтардың мәлімді төмендеуіне әкеледі. Үлкен сериялық өндірісте берілген дәлдік шектерін сақтау үшін бет сапасы тағы да маңызды болып табылады, әсіресе дәлме-дәл өндірушілердің жоғары сапалы талаптарын қанағаттандыру үшін.
Ra < 0,8 мкм аяқталуы және оның өлшемдік құралдардың тозуы мен қалдықтардың азаюына тікелей әсері
Суытқанда дайындалған болатта ыстық дайындалған болатқа бекітілген қалың және сынғыш шлак қабаты жойылады, нәтижесінде шамамен айна сияқты шлаксыз беттер пайда болады. Бұндай қолданыстар үшін беттердің Ra мәні 0,8 микроннан кем болуы керек. Бұндай аяқталуы бар парақтарда смазкалар металл мен өлшемдік құралдың беті арасында шлак қалдықтары немесе смазка таралуын ұстап тұратын және бұзып тастайтын терең беттік ойыстары болмағандықтан, нақты бір барьер құрады. Сонда не болады? Үйкеліс қатты төмендейді, материал оңайлау ағады және құралдарға кем түсетін күш түседі. Сонымен қатар, сызат, жыртылу және беттік ақауларға байланысты қалдырылатын бөлшектер саны да белгілі дәрежеде азаяды. Қазіргі заманғы өнеркәсіптік бағыттар бойынша, гладкий бастапқы беттермен жұмыс істейтін өндірушілер өлшемдік құралдардың қызмет ету мерзімін ұзартып, өндірілетін бөлшектер санына шаққанда құрал-саймандарға кететін шығындарды азайтады.
Шлаксыз бет смазканың жабысуын жақсартады және терең тарту нәтижелерін жақсартады
Бұл беткі жазықтығының гладкостығынан басқа да үлкен артықшылықтары бар. Суытқанда дайындалған болаттың беті де шкаласыз, сонымен қатар көптеген басқа нұсқаларға қарағанда майлағыштармен жақсы жұмыс істейді. Қыздырып дайындалған болат жағдайында майлағыш шкала ойыстарына тұрып қалады немесе тот борпылдығы алынған кезде түсіп қалады. Ал суытқанда дайындалған болат жағдайында майлағыштың бетке бекінуі біркелкі болады. Бұл терең тарту процестерінде өте пайдалы тұрақты майлағыш қабатын қалыптастырады. Металл-металл арасындағы тікелей контакт азаяды, металдан жасалған бөлшектердің қысылуы мен жыртылуы азаяды, сондай-ақ терең тартудың жалпы қабілеті артады, детальдардың күрделілігі артады және операция жылдамдығы артады. Беттің жылтыры мен өлшемдік дәлдіктері сақталады. Сонымен қатар, біркелкі майлағыштың бекінуі серіппелі қайту құбылысын реттеуді жеңілдетеді, ол штампталған бөлшектердің өлшемдік дәлдігі мен тұрақтылығын жақсартады.
Бекемділік, пішінделгіштік және температураны реттеу класы арқылы механикалық қасиеттердің индивидуалды түрде реттелуі
Күрделі геометрия және серпінділік басылуын бақылау. Төрттен бір қаттыдан толық қаттыға дейінгі салқындатылған темірден жасалған болат
Басылу операциясының дәлдігін қамтамасыз ету үшін материалдың қасиеттерін бақылау қажет, ол үшін төрттен бір қаттыдан толық қаттыға дейінгі көптеген тұрақты қаттылық деңгейлері бар салқындатылған болат идеалды болып табылады. Жуық шамамен 150 МПа-ға тең беріктік шегі бар төрттен бір қатты материалдар негізінен пішірілу кезінде кеңістікте ұзынуға ұшырайтын бөлшектерге, әсіресе тесіктері тар және бұрыштары сүйір болатын бөлшектерге арналған. Алайда, беріктік шегі 300 МПа-дан асатын толық қатты материалдар өлшемдері өте маңызды болатын жазық бөлшектерде серпінділік басылуын 50%–75% азайтады. Сонымен қатар, толық қатты материалдардың көптеген сипаттамалары бар болғандықтан және пішірілген кезде жарылады, сондықтан «идеал нүкте» табу өте маңызды. Мыңдаған бөлшек шығарылатын массалық өндірісте салқындатылған болат өте сенімді болып табылады, себебі оның тұрақты микрқұрылымы ±0,2 мм дәлдікпен допускты сақтауға мүмкіндік береді.
Дұрыс температуралық дәрежені алдын ала таңдау өндіріс циклы бойына уақытты көп алатын соңғы өңдеу жұмыстарын және тұрақты серпімділік құбылысын болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл әсіресе ішкі бір-біріне кіретін бөлшектер немесе көп осьті иілулер сияқты күрделі геометриялық пішіндер үшін дұрыс.
Салада қолданылуы: Жоғары дәлдіктегі штамповка мысалындағы Суытылған Таспа Темір
Автомобильдік ADAS кронштейні мысалы: Суытылған Таспа Темір қолданғанда 92% – 99,3% шығым
ADAS сенсорларының кронштейндерін шығару үшін жылы дайындалған болаттан салқындатылған болатқа ауысқаннан кейін автокомпоненттер өндірушісі ұлы жетістікке жетті. Бұл қауіпсіздік компоненттері ±0,1 мм аралықтағы дәлдікке сәйкес келуі тиіс. Бұл ауысуға дейін өндіруші жылы дайындалған болатты қолдануда қиындықтарға ұшырады. Өлшемдік қателер мен штамптау бетіндегі ақаулар (шұңқырлар) салдарынан олар өнімнің 8%-ын қалдық ретінде жоғалтты. Бұл өзгерістен кейін шығымдылық 92%-ға көтерілді. ASTM A366 салқындатылған болатты төрттен бір қаттылықта қолдану арқылы олар толықтай нәтиже алуға қол жеткізді. Бұл материал өте жақсы қалыңдық тұрақтылығына ие — ±0,005 дюйм және Ra 0,6 микрометр беттік тегістігіне ие (яғни бетінде қабыршақтар мен беттік тегістік ақаулары (микродеңгейде) жоқ). Барлық осы серпімділік қателері мен материалдың сығылуға ұшырауы жойылды.
Соңғы сынақтан кейін шығымдылық көрсеткіші әдетте 99,3% құрады, бұл шикізаттың шығыны 90%-ға жуық төмендегенін білдіреді. Бұл айқын көрсетеді: салқындатылған дайындамалар өлшемдік тұрақтылық пен жақсарған беттік сапа қасиеттерін қамтамасыз етеді, ол өнеркәсіптің ең маңызды қауіпсіздікке байланысты қолданыстары үшін шамамен идеалды бөлшектерді шығаруға мүмкіндік береді.
Жиі қойылатын сұрақтар
С: Салқындатылған болаттың ыстық дайындамалауға қарағандағы негізгі артықшылығы қандай? Ж: Өндіріс процесі төмен температурада дайындамалауды қамтиды, сондықтан салқындатылған болат ыстық дайындамаланған болатта байқалатын дән тәрізді құрылымдық ақауларды көрсетпейді. Бұл болатты салқындатылған кезде әлдеқайда жоғары өлшемдік дәлдік пен жақсарған беттік сапаға әкеледі.
С: Неге салқындатылған дайындамалау штамптауды жақсартады деп айтылады? Ж: Штамптау беттің тегіс болуы (төмен беттік кедір-бұдырлығы) арқасында жақсарған, соның нәтижесінде үйкеліс азаяды, штамптау қалыптарының тозуы төмендейді және шығындар азаяды.
Сұрақ: Неге дәлдік талап ететін бөлшектер үшін өндірушілер салқындатылған болатты қолданады? Жауап: Салқындатылған болаттың көрсеткіштерін дәл сақтауы мен біркелкі микрқұрылымы арқасында оны әртүрлі қолданыстарға сай сапалы бөлшектер шығару үшін қолдануға болады.