Брза линија за производство на топло печатење за ултрависокојакосен челик (алуминиум)
Клучни карактеристики
Производната линија е дизајнирана да го оптимизира процесот на производство на автомобилски делови преку примена на технологија за топло печатење. Овој процес, познат како топло печатење во Азија и стврднување со преса во Европа, вклучува загревање на празен материјал до одредена температура, а потоа пресување во соодветни калапи со употреба на хидраулична преса, додека се одржува притисокот за да се постигне посакуваната форма и да се подложи на фазна трансформација на металниот материјал. Техниката на топло печатење може да се класифицира на директни и индиректни методи на топло печатење.
Предности
Една од клучните предности на топло печатените структурни компоненти е нивната одлична формабилност, што овозможува производство на сложени геометрии со исклучителна цврстина на затегнување. Високата цврстина на топло печатените делови овозможува употреба на потенки метални лимови, намалувајќи ја тежината на компонентите, а воедно одржувајќи го структурниот интегритет и отпорноста на удар. Други предности вклучуваат:
Намалени операции на спојување:Технологијата за топло печат ја намалува потребата од заварување или прицврстување, што резултира со подобрена ефикасност и подобрен интегритет на производот.
Минимизиран Springback и Warpage:Процесот на топло печат ги минимизира несаканите деформации, како што се враќањето на деловите наназад и искривувањето, обезбедувајќи прецизна димензионална точност и намалувајќи ја потребата за дополнителна преработка.
Помалку дефекти на делови:Топло печатените делови покажуваат помалку дефекти, како што се пукнатини и расцепување, во споредба со методите на ладно обликување, што резултира со подобрен квалитет на производот и намален отпад.
Долна тонажа на печатот:Топлото печатење ја намалува потребната тонажа на пресата во споредба со техниките на ладно обликување, што доведува до заштеда на трошоци и зголемена ефикасност на производството.
Прилагодување на својствата на материјалот:Технологијата за топло печат овозможува прилагодување на својствата на материјалот врз основа на специфични области на делот, оптимизирајќи ги перформансите и функционалноста.
Подобрени микроструктурни подобрувања:Топлото печатење нуди можност за подобрување на микроструктурата на материјалот, што резултира со подобрени механички својства и зголемена издржливост на производот.
Поедноставени чекори на производство:Топлото печатење ги елиминира или ги намалува средните чекори на производство, што резултира со поедноставен процес на производство, зголемена продуктивност и пократко време на испорака.
Примени на производи
Производната линија за топло печатење со голема брзина од челик со висока цврстина (алуминиум) наоѓа широка примена во производството на бели делови од каросеријата на автомобили. Ова вклучува склопови на столбови, браници, греди на врати и склопови на кровни шини што се користат во патнички возила. Дополнително, употребата на напредни легури овозможени со топло печатење се повеќе се истражува во индустрии како што се воздухопловството, одбраната и пазарите во развој. Овие легури нудат предности на поголема цврстина и намалена тежина што е тешко да се постигнат преку други методи на обликување.
Како заклучок, производствената линија за топло печатење со висока цврстина од челик (алуминиум) со голема брзина обезбедува прецизно и ефикасно производство на делови од каросеријата на автомобили со сложена форма. Со супериорна формабилност, намалени операции на спојување, минимизирани дефекти и подобрени својства на материјалот, оваа производствена линија нуди бројни предности. Нејзините примени се протегаат до производство на бели делови од каросеријата за патнички возила и нудат потенцијални придобивки во воздухопловството, одбраната и пазарите во развој. Инвестирајте во производствената линија за топло печатење со висока цврстина од челик (алуминиум) со голема брзина за да постигнете извонредни перформанси, продуктивност и предности во дизајнот со мала тежина во автомобилската и сродните индустрии.
Што е топло печатење?
Топлото печатење, познато и како стврднување со преса во Европа и формирање со топло печатење во Азија, е метод на формирање материјал каде што празен дел се загрева до одредена температура, а потоа се печати и гасне под притисок во соодветната матрица за да се постигне посакуваната форма и да се предизвика фазна трансформација во металниот материјал. Технологијата на топло печатење вклучува загревање на лимови од борн челик (со почетна цврстина од 500-700 MPa) до аустенитизирачка состојба, брзо нивно пренесување во матрицата за брзо печатење и гаснење на делот во матрицата со брзина на ладење поголема од 27°C/s, проследено со период на држење под притисок, за да се добијат ултра-високо цврсти челични компоненти со униформна мартензитна структура.
Предностите на топлото печатење
Подобрена крајна затегнувачка цврстина и способност за формирање сложени геометрии.
Намалена тежина на компонентите со употреба на потенок лим, а воедно се одржува структурниот интегритет и отпорноста на удари.
Намалена потреба од операции на спојување како што се заварување или прицврстување.
Минимизирано враќање на пружината на деловите и искривување.
Помалку дефекти на деловите како што се пукнатини и расцепи.
Помали барања за тонажа на преса во споредба со ладно обликување.
Способност за прилагодување на својствата на материјалот врз основа на специфични зони на деловите.
Подобрени микроструктури за подобри перформанси.
Поедноставен процес на производство со помалку оперативни чекори за да се добие готов производ.
Овие предности придонесуваат за целокупната ефикасност, квалитет и перформанси на топло печатените структурни компоненти.
Повеќе детали за топло печатење
1. Топло печат наспроти ладно печат
Топлото печатење е процес на обликување што се изведува по претходно загревање на челичниот лим, додека ладното печатење се однесува на директно печатење на челичниот лим без претходно загревање.
Ладното печатење има јасни предности во однос на топлото печатење. Сепак, тоа покажува и некои недостатоци. Поради поголемите напрегања предизвикани од процесот на ладно печатење во споредба со топлото печатење, ладно печатените производи се поподложни на пукање и кинење. Затоа, потребна е прецизна опрема за печатење за ладно печатење.
Топлото печатење вклучува загревање на челичниот лим на високи температури пред печатењето и истовремено гаснење во калапот. Ова води до целосна трансформација на микроструктурата на челикот во мартензит, што резултира со висока цврстина што се движи од 1500 до 2000 MPa. Следствено, топло печатените производи покажуваат поголема цврстина во споредба со ладно печатените еквиваленти.
2. Тек на процесот на топло печат
Топлото печатење, познато и како „стврднување со пресување“, вклучува загревање на лим со висока цврстина со почетна цврстина од 500-600 MPa на температури помеѓу 880 и 950°C. Загреаниот лим потоа брзо се печати и се гаси во калапот, постигнувајќи стапки на ладење од 20-300°C/s. Трансформацијата на аустенит во мартензит за време на калењето значително ја зголемува цврстината на компонентата, овозможувајќи производство на печатени делови со цврстина до 1500 MPa. Техниките на топло печатење може да се класифицираат во две категории: директно топло печатење и индиректно топло печатење:
При директното топло печатење, претходно загреаниот празен материјал директно се внесува во затворен калап за печат и гаснење. Последователните процеси вклучуваат ладење, сечење на рабови и дупчење (или ласерско сечење) и чистење на површината.
Фигура 1: режим на обработка на топло печат - директно топло печат
Во процесот на индиректно топло печатење, чекорот на претходно обликување на ладно обликување се изведува пред да се влезат во фазите на загревање, топло печатење, сечење на рабови, дупчење дупки и чистење на површината.
Главната разлика помеѓу процесите на индиректно топло печатење и директно топло печатење лежи во вклучувањето на чекорот на претходно обликување на ладно обликување пред загревање кај индиректниот метод. При директно топло печатење, лимот директно се внесува во печката за загревање, додека при индиректно топло печатење, ладно обликуваната претходно обликувана компонента се испраќа во печката за загревање.
Процесот на индиректно топло печатење обично ги вклучува следниве чекори:
Ладно обликување - претходно обликување - Загревање - Топло печат - Сечење на рабови и дупчење - Чистење на површини
Слика 2: режим на обработка на топло печат - индиректно топло печат
3. Главната опрема за топло печат вклучува печка за греење, преса за топло обликување и калапи за топло печатење
Грејна печка:
Печката за греење е опремена со можности за греење и контрола на температурата. Таа е способна да загрева плочи со висока цврстина до температурата на рекристализација во одредено време, постигнувајќи аустенитна состојба. Треба да може да се прилагоди на барањата за автоматско континуирано производство во голем обем. Бидејќи загреаната прашкаста плочка може да се ракува само со роботи или механички раце, печката бара автоматско вчитување и растоварување со голема точност на позиционирање. Дополнително, при загревање на необложени челични плочи, треба да обезбеди заштита од гас за да се спречи површинска оксидација и декарбонизација на прашкастата плочка.
Преса за топло обликување:
Пресата е јадрото на технологијата за топло печатење. Таа треба да има можност за брзо печатење и држење, како и да биде опремена со систем за брзо ладење. Техничката сложеност на пресите за топло обликување далеку ја надминува онаа на конвенционалните преси за ладно печатење. Во моментов, само неколку странски компании ја совладале технологијата на дизајнирање и производство на вакви преси, а сите тие зависат од увоз, што ги прави скапи.
Калапи за топло печатење:
Калапите за топло печат извршуваат и фази на формирање и калење. Во фазата на формирање, откако работното парче ќе се внесе во шуплината на калапот, калапот брзо го завршува процесот на печат за да се обезбеди завршување на формирањето на делот пред материјалот да помине низ мартензитната фазна трансформација. Потоа, влегува во фазата на калење и ладење, каде што топлината од работното парче во калапот континуирано се пренесува во калапот. Цевките за ладење распоредени во калапот веднаш ја отстрануваат топлината преку течечката течност за ладење. Мартензитно-аустенитната трансформација започнува кога температурата на работното парче ќе падне на 425°C. Трансформацијата помеѓу мартензит и аустенит завршува кога температурата ќе достигне 280°C, а работното парче се вади на 200°C. Улогата на потпирачот на калапот е да спречи нерамномерна термичка експанзија и контракција за време на процесот на калење, што може да резултира со значителни промени во обликот и димензиите на делот, што може да доведе до отпад. Дополнително, ја подобрува ефикасноста на термичкиот пренос помеѓу работното парче и калапот, промовирајќи брзо калење и ладење.
Накратко, главната опрема за топло печатење вклучува печка за греење за постигнување на саканата температура, преса за топло обликување за брзо печатење и држење со систем за брзо ладење и калапи за топло печатење кои изведуваат фази и на обликување и на гаснење за да се обезбеди правилно формирање на делови и ефикасно ладење.
Брзината на ладење при гаснење не само што влијае на времето на производство, туку влијае и на ефикасноста на конверзија помеѓу аустенит и мартензит. Стапката на ладење одредува каков вид кристална структура ќе се формира и е поврзана со конечниот ефект на стврднување на обработуваниот дел. Критичната температура на ладење на борниот челик е околу 30℃/s, и само кога брзината на ладење ја надминува критичната температура на ладење, формирањето на мартензитна структура може да се поттикне во најголема мера. Кога брзината на ладење е помала од критичната брзина на ладење, во кристализаторната структура на обработуваниот дел ќе се појават немартензитни структури како што е баинитот. Сепак, колку е поголема брзината на ладење, толку подобро, толку е поголема брзината на ладење ќе доведе до пукање на формираните делови, а разумниот опсег на брзина на ладење треба да се одреди според составот на материјалот и условите на процесот на деловите.
Бидејќи дизајнот на цевката за ладење е директно поврзан со големината на брзината на ладење, цевката за ладење генерално е дизајнирана од перспектива на максимална ефикасност на пренос на топлина, па затоа насоката на дизајнираната цевка за ладење е посложена и тешко е да се добие со механичко дупчење по завршувањето на леењето на калапот. За да се избегне ограничување од механичка обработка, генерално се избира методот на резервирање на водни канали пред леењето на калапот.
Бидејќи работи долго време на 200℃ до 880~950℃ под тешки наизменични услови на студ и топлина, материјалот за калап за топло печат мора да има добра структурна цврстина и топлинска спроводливост и да може да се спротивстави на силното термичко триење генерирано од работното парче на висока температура и на ефектот на абразивно абење од паднатите честички на оксидниот слој. Покрај тоа, материјалот на калапот треба да има и добра отпорност на корозија на течноста за ладење за да се обезбеди непречен проток на цевката за ладење.
Сечење и пирсинг
Бидејќи цврстината на деловите по топлото печатење достигнува околу 1500MPa, ако се користи преса за сечење и дупчење, барањата за тонажа на опремата се поголеми, а абењето на работ на сечење со калап е сериозно. Затоа, единиците за ласерско сечење често се користат за сечење рабови и дупки.
4. Вообичаени степени на челик за топло печат
Перформанси пред печат
Перформанси по печат
Во моментов, вообичаената класа на челик за топло печат е B1500HS. Затегнувачката цврстина пред печат е генерално помеѓу 480-800MPa, а по печатот, затегнувачката цврстина може да достигне 1300-1700MPa. Тоа значи дека затегнувачката цврстина на челичната плоча од 480-800MPa, преку топло печатно обликување, може да се постигне затегнувачка цврстина на делови од околу 1300-1700MPa.
5. Употреба на челик за топло печатење
Примената на делови со топло печат може значително да ја подобри безбедноста при судир на автомобилот и да ја постигне лесната боја на каросеријата на автомобилот во бела боја. Во моментов, технологијата на топло печат се применува на белите делови од каросеријата на патничките автомобили, како што се автомобилот, столбот А, столбот Б, браникот, гредата на вратата и шината на покривот и други делови. Видете ја слика 3 подолу за примери на делови погодни за лесна боја.
слика 3: Бели компоненти на телото погодни за топло печатење
Сл. 4: Jiangdong Machinery линија за преса за топло печатење од 1200 тони
Во моментов, производствените решенија на хидрауличната преса за топло печат JIANGDONG MACHINERY се многу зрели и стабилни, во полето на формирање со топло печат во Кина припаѓа на водечкото ниво, а како потпретседател на одделот за машини за ковење на Здружението на машински алати на Кина, како и како членка на Комитетот за стандардизација на машини за ковење на Кина, ние исто така презедовме истражување и примена на националното супер брзо топло печатење на челик и алуминиум, што одигра огромна улога во промовирањето на развојот на индустријата за топло печатење во Кина, па дури и во светот.
