Podrobné vysvetlenie technológie lisovania z nehrdzavejúcej ocele

Lisovanie z nehrdzavejúcej ocele je kľúčovým procesom v oblasti moderného presného spracovania kovov. Spolieha sa hlavne na presné formy a tlakové zariadenia, ktoré aplikujú stabilnú a ovládateľnú mechanickú vonkajšiu silu na dosky z nehrdzavejúcej ocele, čo spôsobuje plastickú deformáciu alebo fyzické oddelenie surovín, čím sa spracovávajú priemyselné presné diely s rôznymi špecifikáciami a zložitými štruktúrami. Na rozdiel od bežného lisovania z uhlíkovej ocele má nehrdzavejúca oceľ vyššiu tvrdosť a špeciálnejšie tvarovacie vlastnosti a má prísnejšie požiadavky na prispôsobenie foriem, parametre procesu a presnosť zariadenia. Rozsah hrúbok konvenčne spracovaných plechov v priemysle je stabilný medzi 0,1 mm a 6 mm. Vďaka vyspelej technológii CNC razenia môže rozmerová presnosť hotových výrobkov dosiahnuť ± 0,05 mm a celková povrchová úprava je vynikajúca. Väčšina hotových výrobkov nevyžaduje sekundárne leštenie po formovaní. Dokáže efektívne hromadne-produkovať rôzne typy zložitých geometrických konštrukčných komponentov a je to hlavný proces výroby{10}}kvalitných lisovaných dielov z nehrdzavejúcej ocele.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nehrdzavejúca oceľ je typ zliatiny-na báze železa s obsahom chrómu najmenej 10,5 %. Jeho základné charakteristiky pramenia zo spontánnej tvorby hustého, priehľadného a samoliečiaceho sa chrómu- bohatého oxidového filmu na povrchu. Tento pasivačný film, ktorý má hrúbku len niekoľko nanometrov, fyzikálne izoluje základný kov od vonkajších korozívnych médií, čo umožňuje, aby nehrdzavejúca oceľ zostala nehrdzavejúca po dlhú dobu v atmosfére, sladkej vode a rôznych slabo korozívnych prostrediach. Na rozdiel od bežnej uhlíkovej ocele, ktorá vo vlhkých podmienkach vytvára uvoľnený a porézny oxid železa (tj hrdzu), oxidový film nehrdzavejúcej ocele je možné po poškodení reformovať pomocou kyslíka, ktorý je základným zdrojom jej odolnosti voči korózii. Z hľadiska metalografickej štruktúry sa nehrdzavejúca oceľ používaná v oblasti priemyselného razenia delí hlavne na tri hlavné typy. Rozdiely v ich kryštálových štruktúrach určujú ich odlišné správanie pri razení a aplikačné hranice.

 

Austenitická nehrdzavejúca oceľ: zastúpená sériami 304 a 316, jej kryštálová štruktúra je kubická s čelným stredom{2}} a pri izbovej teplote predstavuje jednu fázu austenitu. Tento typ nehrdzavejúcej ocele nie je-magnetický a má najlepšiu tvárnosť spomedzi všetkých druhov nehrdzavejúcej ocele. Je vhodný najmä na hlboké ťahanie, vydutie a zložité zakrivené povrchové razenie. Austenitická nehrdzavejúca oceľ sa nedá vytvrdiť tepelným spracovaním a jej pevnosť sa dá zlepšiť iba tvárnením za studena -, to znamená efektom mechanického vytvrdzovania počas procesu razenia. Typická austenitická nehrdzavejúca oceľ 304 má pevnosť v ťahu približne 520 až 620 MPa v žíhanom stave a predĺženie 40 % až 60 %. Kuchynské drezy, lekárske nádoby a rôzne hlboko{15}}naťahovacie nádoby sú typickými nosičmi tohto typu materiálu. Pre konvenčné elektrické a mechanické konštrukčné diely je dierovanie nehrdzavejúcej ocele 304 najbežnejšou kombináciou procesov, pričom sa berie do úvahy dobrá odolnosť proti korózii a tvarovateľnosť.

 

Feritická nehrdzavejúca oceľ: reprezentovaná 409, 430 a 439, jej kryštálová štruktúra je kubická-v strede so stredom tela, magnetická a neobsahuje nikel alebo obsahuje iba stopové množstvo niklu. Tváriteľnosť feritickej nehrdzavejúcej ocele je nižšia ako u austenitickej ocele, ale je široko používaná v scenároch, ktoré vyžadujú odolnosť proti korózii a odolnosť voči vysokej teplote, ako sú výfukové systémy automobilov, vnútorné sudy práčok a komponenty pecí. Vo všeobecnosti stoja menej ako austenitické nehrdzavejúce ocele a sú menej náchylné na korózne praskanie chloridmi. Feritické nehrdzavejúce ocele sa tiež nedajú vytvrdiť tepelným spracovaním a majú pomalšiu rýchlosť vytvrdzovania za studena.

 

Martenzitická nehrdzavejúca oceľ: zastúpená 410 a 420, jej obsah uhlíka je výrazne vyšší ako v predchádzajúcich dvoch kategóriách-zvyčajne medzi 0,15 % a 0,40 %. Vysoký obsah uhlíka dáva tomuto typu ocele potenciál na tepelné spracovanie kalením a popúšťaním. Tvrdosť tepelne-upravenej martenzitickej nehrdzavejúcej ocele môže dosiahnuť viac ako 50 HRC, čo je vhodné pre diely, ako sú nože, chirurgické nástroje, žiletky a ložiskové guľôčky, ktoré majú prísne požiadavky na zachovanie ostria alebo odolnosť proti opotrebovaniu. Treba však poznamenať, že lisovací výkon martenzitickej nehrdzavejúcej ocele je obmedzený; mierne ohýbanie a plytké ťahanie je možné stále vykonávať v žíhanom stave, ale hlboké ťahanie a zložité tvarovanie by sa malo dokončiť pred tepelným spracovaním. Rozhodnutia o výbere materiálu lisovaných dielov z nehrdzavejúcej ocele si vyžadujú kompromis{11}} medzi odolnosťou proti korózii, zložitosťou tvarovania, požiadavkami na pevnosť a cenou: austenit ponúka najlepšiu tvarovateľnosť, ferit ponúka najlepšiu hospodárnosť a martenzit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Významný rozdiel v správaní pri lisovaní medzi nehrdzavejúcou oceľou a bežnou uhlíkovou oceľou vyplýva z jej vyššej pevnosti, výraznejšieho sklonu k mechanickému spevneniu a jedinečných vlastností spätného pruženia. Vyššia odolnosť proti deformácii: Medza klzu nehrdzavejúcej ocele 304 je asi 200 až 300 MPa a pevnosť v ťahu presahuje 520 MPa, pričom obe sú vyššie ako obyčajná nízkouhlíková oceľ. To znamená, že lisovacia sila potrebná na lisovanie dielov z nehrdzavejúcej ocele s rovnakým tvarom je výrazne vyššia, čo kladie vyššie požiadavky na tonáž a tuhosť lisu. Zvyšuje sa aj kontaktné napätie formy a rýchlosť opotrebenia pracovnej časti sa zrýchľuje. Preto sú lisovacie formy z nehrdzavejúcej ocele zvyčajne vyrobené z práškovej-rýchloreznej ocele alebo slinutého karbidu a sú potiahnuté nitridom titánu alebo diamantom-ako uhlíkový povlak.

 

Výrazný efekt mechanického spevnenia: Počas procesu plastickej deformácie austenitickej nehrdzavejúcej ocele sa v čelnej-centrovanej kubickej mriežke vytvára veľké množstvo dislokačných spletení a deformačných dvojčiat, čo vedie k prudkému zvýšeniu pevnosti materiálu a zníženiu plasticity. Táto charakteristika má dve stránky: V procese hlbokého ťahania môže vytvrdzovanie pomôcť bočnej stene odolávať stenčovaniu a praskaniu a dosiahnuť rovnomernejšie rozloženie hrúbky steny, ale pri viac{2}}prechodovom tvárnení alebo scenároch, ktoré si vyžadujú lokálnu sekundárnu deformáciu, môže mechanické spevnenie spôsobiť predčasné praskanie materiálu. V strojárstve sa tento problém často rieši riadením množstva jednotlivej deformácie, pridaním žíhacieho spracovania medzi procesy alebo výberom ľahko --tvarovateľných tried obsahujúcich meď a iné legujúce prvky (napríklad 304Cu).

 

Výrazné spätné pruženie: Modul pružnosti nehrdzavejúcej ocele je približne 193 až 200 GPa, čo je podobné ako uhlíková oceľ, ale vzhľadom na jej vyššiu medzu klzu je elastické zotavovacie napätie na jednotku deformácie väčšie. Po ohnutí a tvarovaní je uhol odpruženia dielov z nehrdzavejúcej ocele zvyčajne o 20 % až 50 % väčší ako u dielov z uhlíkovej ocele rovnakej špecifikácie. Rýchlosť pruženia sa môže medzi rôznymi typmi líšiť až o 15 % - pruženie austenitickej nehrdzavejúcej ocele je zvyčajne väčšie ako pruženie feritu a pruženie v pracovnom-stave je väčšie ako v žíhanom stave. Bežné metódy na kompenzáciu spätného pruženia zahŕňajú prednastavenie uhla ohybu vo forme, nastavenie prítlačných rebier v koreni ohybu na zavedenie tlakovej plastickej deformácie alebo nastavenie tvarovacej stanice na korekciu uhla po ohnutí.

 

Priľnavosť k forme a tendencia k poškriabaniu: Zváranie za studena je náchylné na zváranie medzi nehrdzavejúcou oceľou a formovou oceľou v podmienkach vysokého -trenia pod tlakom, to znamená, že drobné čiastočky nehrdzavejúcej ocele sa prenášajú a priľnú k povrchu formy a vytvárajú-vytvorenú hranu. Tieto príchytky pri následnom razení poškriabu povrch dielu a vytvoria rysy po kreslení, čo je neprijateľná chyba pre kuchynské, kúpeľňové a dekoratívne diely vyžadujúce zrkadlový vzhľad. Riešenia zahŕňajú: zlepšenie úrovne leštenia pracovnej časti formy na zrkadlový povrch (Ra menšie alebo rovné 0,1 mikrónu), výber práškových- materiálov na formy z rýchloreznej ocele s obsahom vanádu, nanášanie povlakov DLC® alebo CrN a používanie špeciálneho lisovacieho oleja s prísadami pre extrémne tlaky. Pri výrobe OEM lisovacích dielov z nehrdzavejúcej ocele si prekrývajúci sa účinok vyššie uvedených technických výziev vyžaduje dostatočné overenie skúšok formy a optimalizáciu parametrov počas fázy vývoja procesu, a nie jednoduché použitie procesných skúseností s lisovaním uhlíkovej ocele.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kuchynské, kúpeľňové a domáce spotrebiče: drezy z nehrdzavejúcej ocele, panely sporákov, komory na zachytávanie dymu z odsávača pár, vložka umývačky riadu, rámy dverí mikrovlnnej rúry, pánty a kľučky dverí chladničky - väčšina kovových častí týchto každodenných domácich spotrebičov sa vyrába lisovaním. Kuchynské a kúpeľňové aplikácie kladú mimoriadne vysoké nároky na kvalitu povrchu nerezových výliskov. Akékoľvek škrabance, kresby, priehlbiny alebo chyby pomarančovej kôry ovplyvnia hodnotenie vzhľadu. Preto je frekvencia údržby foriem vyššia ako u priemyselných konštrukčných dielov a na ochranu povrchu sa často používajú potiahnuté suroviny z nehrdzavejúcej ocele.

 

Lekárske a farmaceutické prístroje: podnosy na chirurgické nástroje, sterilizačné boxy, komponenty sterilných pracovných stolov, príslušenstvo a kryty lekárskych vozíkov a stojany na diagnostické zariadenia. Lekárska oblasť má prísne požiadavky na hygienické vlastnosti lisovaných dielov z nehrdzavejúcej ocele - materiál by mal mať neporéznu štruktúru, aby sa zabránilo množeniu baktérií, a nízku drsnosť povrchu na uľahčenie čistenia a dezinfekcie. Austenitické 304 a 316 sú hlavné materiály v lekárskej oblasti. Zvyčajne sú po lisovaní elektrochemicky leštené, aby sa získal svetlý a čistý povrch a aby sa eliminovali nečistoty v pasivačnej fólii. Automobilový priemysel: tepelné štíty a držiaky výfukových systémov, tesniace tesnenia motora, popruhy palivovej nádrže, spojovacie tyče stieračov, malé lisovacie diely v mechanizmoch nastavenia sedadiel, kryty airbagov a svorky batérie. Automobilové aplikácie majú vysoké požiadavky na tepelnú odolnosť a odolnosť proti únave vibrácií lisovaných dielov z nehrdzavejúcej ocele. Feritové série (409, 439) dominujú výfukovým systémom, zatiaľ čo austenitické série sa častejšie používajú v podvozkoch a spojovacích materiáloch, ktoré vyžadujú vyššiu odolnosť proti korózii.

 

Elektronické a komunikačné vybavenie: stredové rámy mobilných telefónov, konštrukčné diely krytu tabletu, puzdrá na batérie, držiaky na SIM karty, anténne šrapnely a tieniace kryty. Elektronické výrobky majú prísne požiadavky na rozmerovú presnosť a rovinnosť lisovaných dielov z nehrdzavejúcej ocele. Tolerancia sa často kontroluje v rozmedzí ±0,03 mm a šarže sú veľké a rýchlo sa aktualizujú. Lisovacie formy musia mať dlhú životnosť a rýchle možnosti výmeny. Priemyselné vybavenie a konštrukcia: dverové panely a rámy ovládacích skríň, príslušenstvo dopravných reťazí, spojky na opláštenie budov, rámy fotovoltaických modulov a spojovacie uzly v konzolách odolných voči zemetraseniu. Takéto aplikácie uprednostňujú pevnosť a odolnosť výliskov z nehrdzavejúcej ocele pred estetikou povrchu. Konkurencieschopnosť čínskych továrenských lisovacích dielov z nehrdzavejúcej ocele vo vyššie uvedených oblastiach závisí nielen od nákladov na jeden diel, ale aj od komplexnej kontroly životnosti formy a miery šrotu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ak potrebujete hodnotiťplechové lisovacie dielyriešenia alebo si vyžiadajte vzorky pre váš projekt, vyplňte prosím nižšie uvedený dopytový formulár a informujte nás o výkresoch, triede materiálu a ročnom dopyte. Technický tím poskytne analýzu uskutočniteľnosti procesu a odhad nákladov do pracovných dní.