Lưu ý về vật liệu trong quá trình chấn

Câu hỏi: Trong vài năm qua, công ty của tôi đã phấn đấu trở thành một đối thủ cạnh tranh đẳng cấp thế giới. Chúng tôi chủ yếu làm việc với thép cán nguội khổ nhẹ, thép cán nóng, nhôm tấm, và đôi khi là thép không gỉ. Chúng tôi đã chuyển sang máy đột lỗ / laser hiện đại để xử lý trống phẳng của chúng tôi. Chúng tôi đang sử dụng phần mềm CAD / CAM và tối ưu hóa các chương trình của mình.

Chúng tôi đã chuyển từ một máy chấn cơ học và uốn đáy bằng dụng cụ bào sang tạo hình bằng khí với dụng cụ mài chính xác và một máy chấn được cho là lặp lại tính bằng micromet. Tuy nhiên, ngay cả với tất cả công nghệ tiên tiến hàng đầu này, tất cả những gì nó dường như đã làm cho chúng ta là giúp chúng ta xây dựng phế liệu nhanh hơn.

Cú đấm / tia laser thật đáng kinh ngạc; nó nhanh chóng, và các bộ phận trong căn hộ đã chết vì tiền. Nhưng khi thành hình thì lại là một câu chuyện khác. Chúng tôi biết rằng quá trình chuyển đổi từ đáy sang hình thành không khí sẽ là một thách thức, nhưng chúng tôi không mong đợi nhiều vấn đề như chúng tôi đang gặp phải bây giờ.

Chúng tôi rất khó để có được hai khúc cua đi ra giống nhau. Các góc uốn cong khác nhau gây ra các vấn đề về kích thước trong bộ phận. Như tôi đã lưu ý, có vẻ như nhân viên của chúng tôi đã trở nên tốt hơn trong việc xây dựng phế liệu. Và họ thường không hài lòng. Ít nhất một lần mỗi ngày tôi nghe thấy, “Chúng tôi có thể vui lòng quay trở lại tư thế uốn cong dưới cùng không?” Chúng ta đang thiếu điều gì khiến các bộ phận trở nên khó sản xuất như vậy?

Trả lời: Nhiều tình tiết giảm nhẹ có thể dẫn đến những mâu thuẫn mà nhóm của bạn phải đối mặt. Chúng bao gồm chiều rộng khuôn không chính xác, bán kính mũi đột ít hơn tối ưu, sự thay đổi độ dày vật liệu và các vấn đề về tính đồng nhất của vật liệu từ lô này sang lô khác. Ngay cả chú thích dung sai cũng có thể là một yếu tố.

Mặc dù tất cả những điều này có thể góp phần vào vấn đề của bạn, nhưng tôi tin rằng vấn đề lớn nhất của bạn không bắt đầu từ máy chấn. Nó bắt đầu từ khi bấm lỗ, cụ thể là cách các bộ phận của bạn được lập trình trên trang tính. Điều này liên quan đến hướng thớ tấm.

Hướng của hạt đến từ đâu?

Hướng thớ là hướng cuộn của tấm khi nó được sản xuất. Hai con lăn nén kim loại nóng làm cho vật liệu đa tinh thể dài ra theo hướng lăn. Khi các tinh thể được kéo dài ra, chúng sẽ xuất hiện dưới dạng hạt mà chúng ta thấy trong thép cán nguội.

Những cấu trúc tinh thể cực nhỏ này hình thành khi kim loại nguội đi từ trạng thái nóng chảy. Cán vật liệu thành tấm sẽ căn chỉnh cấu trúc mạng tinh thể này. Các loại hạt có kích thước và hướng khác nhau trước khi cán nhưng sau đó sẽ có hướng ưa thích mà chúng ta thấy như các hạt chạy theo chiều dài của tấm.

Thép cán nguội, bán kính uốn cong bên trong có thể thay đổi tùy thuộc vào việc bạn đang uốn bằng hay chống thớ. Hướng của hạt cũng đóng vai trò quan trọng trong số lượng hồi phục mà bạn có thể mong đợi. Để dự đoán chính xác hành vi của vật liệu trong quá trình uốn, đặc biệt là ở máy chấn, bạn cần phải điều chỉnh hướng thớ.

Uốn tấm kim loại theo chiều dọc (với thớ) cho phép các hạt đó tách ra ở ranh giới thớ. Uốn theo thớ cũng hạn chế mức độ chặt chẽ của bán kính uốn cong bên trong mà bạn có thể đạt được mà không làm nứt bên ngoài chỗ uốn cong. Các góc uốn cong cũng có thể ít nhất quán hơn. Điều đó nói rằng, việc tạo hình bằng hạt sẽ ít áp lực hơn để tạo ra sự uốn cong.

Cán nóng so với cán nguội

Thuật ngữ “cán nguội” và “cán nóng” đề cập đến các nhiệt độ khác nhau mà tại đó thép được hình thành. Vảy trên bề mặt bên ngoài của thép cán nóng là cặn bẩn do quá trình luyện thép để lại. Khi thép nguội đi, sẹo hoặc đóng cặn làm cho thép giống như có một lớp vỏ bị cháy. Nhiệt độ đạt được trong quá trình cán nóng cao đến mức không cho phép xảy ra quá trình kết tinh lại trong thép mới sản xuất.

Kết tinh lại là cơ chế theo đó các hạt bị hỏng trong quá trình chế biến được thay thế bằng các hạt mới trong quá trình cán thép ở trạng thái nguội. Cán nóng xảy ra trên nhiệt độ kết tinh lại trong khi cán nguội xảy ra ở dưới. Cán ấm xảy ra ở nhiệt độ giữa cán nóng và cán nguội.

Nói một cách khác, thép cán nóng được cán ở nhiệt độ trên điểm kết tinh lại. Mặt khác, thép cán nguội được cán sau khi vật liệu nguội, dưới điểm kết tinh lại. Bởi vì quá trình lăn xảy ra dưới điểm kết tinh lại, các hạt mới có thể hình thành khi các hạt cũ và bị hỏng được thay thế.

Thép được làm nóng lại đến nhiệt độ kết tinh lại, sau đó để nguội trở lại nhiệt độ phòng rất chậm. Điều này cho phép thép hình thành một cấu trúc vi mô đồng nhất và thiết lập lại cấu trúc hạt thành một thứ gì đó tương tự như cấu trúc vi mô thép chưa qua xử lý. Tất cả điều này trả lại cho thép về trạng thái ban đầu, mạnh mẽ nhưng dễ uốn.

Uốn cong mạnh hơn bằng cách uốn cong chống lại

Trong quá trình tạo hình, thép cán nguội mạnh nhất khi uốn cong đối với thớ, yếu hơn khi uốn theo thớ. Mặt khác, vật liệu cán nóng không có các hạt như thép cán nguội, do đó độ bền của nó khi uốn cong không thay đổi theo hướng thớ.

Khi uốn các vật liệu có độ bền cao, chẳng hạn như thép cường độ cao và thép cacbon cao, hãy định hướng các bộ phận đó trên tấm đột lỗ để mỗi bộ phận có thể được uốn theo đường chéo theo hướng thớ.

Bởi vì thép cán nguội có các hạt – gây ra các biến thể về góc uốn cong, bán kính bên trong, độ đàn hồi và cuối cùng là suy ra uốn cong – nên nó có tính dị hướng. Mặt khác, thép cán nóng có tính đẳng hướng, và do đó không ảnh hưởng đến các nguyên tố được liệt kê ở trên. Thép không gỉ, titan và một số alumin cũng có tính đẳng hướng.

Vật liệu không phù hợp ảnh hưởng đến sản xuất như thế nào?

Điều cực kỳ quan trọng là bản in của bạn có tất cả thông tin mà người vận hành cần về hướng hạt. Bất kể bạn đang ở đâu trong chuỗi sản xuất: kỹ sư, nhà thiết kế, lập trình viên hoặc kỹ thuật viên máy bạn cần ghi nhớ hướng hạt trong suốt giai đoạn thiết kế hoặc chế tạo, đặc biệt nếu bạn có các ứng dụng tạo hình có liên quan đến tính chất vật liệu dị hướng. Các bản in có bản vẽ CAD đôi khi chỉ có những thông tin cơ bản nhất, do đó có thể dẫn đến các vấn đề sản xuất nghiêm trọng.

Ví dụ, nếu một bộ phận cần được uốn cong trên thớ được gọi là thớ, bạn có thể thấy vết nứt ở bên ngoài phần uốn cong, đặc biệt là ở vật liệu dày hơn. Nhiều bản in hoàn toàn không xác định hướng thớ, vì vậy các phần cuối cùng sẽ được lồng vào nhau theo cả hai cách trên trang tính. Điều này làm cho một người vận hành hình thành với hạt (và gây ra nứt) và một người khác uốn ngang qua hạt mà không có vấn đề gì.

Việc bạn có bị nứt khi uốn bằng hạt hay không tùy thuộc vào vật liệu và ứng dụng của bạn. Bất kể, khi nói đến hướng thớ của các bộ phận bị uốn cong, thì tính nhất quán là yếu tố then chốt.

Các vấn đề về hướng hạt

Vậy tại sao, khi xem xét tất cả các nguyên nhân gốc rễ tiềm ẩn của tình huống của bạn, tôi đã nghĩ về hướng đi sau khi đọc câu hỏi của bạn? Bạn cho biết rằng bạn đang tối ưu hóa chương trình để đặt nhiều phần nhất có thể trên một trang tính. Tôi cũng biết rằng bạn đã từng uốn cong đáy, điều này giúp “loại bỏ” các vấn đề về hướng hạt của bạn một cách hiệu quả.

Tối ưu hóa bố cục tổ của bạn là một thực tiễn tuyệt vời khi các bộ phận của bạn sẽ vẫn bằng phẳng. Nhưng nếu bạn có những thao tác bẻ cong để suy nghĩ, câu chuyện sẽ thay đổi. Nếu bạn uốn cong một số bộ phận bằng, những bộ phận khác ngược lại và những bộ phận khác vẫn theo đường chéo theo hướng thớ, bạn sẽ làm cho mỗi góc và kích thước uốn cong khác với góc cuối cùng.

Xóa tối ưu hóa bố cục lồng ghép như vậy khỏi quy trình sản xuất của bạn (và / hoặc sử dụng tùy chọn hạn chế hạt trong phần mềm lồng ghép của bạn), lưu ý hướng hạt trên bản in và tôi tin rằng bạn sẽ nhận thấy sự cải thiện rõ rệt về chất lượng và sản xuất, và, không ít nhất, tận dụng tối đa thiết bị mới của bạn.

Công ty Cổ phần Thiết bị và Giải pháp Cơ khí Automech
Trụ sở chính: số 285 đường Phúc Lợi, quận Long Biên, Hà Nội
Chi nhánh Đà Nẵng: lô 11, khu A4 – Nguyễn Sinh Sắc, quận Liên Chiểu, Đà Nẵng
Chi nhánh TP HCM: số 84, đường 10, khu đô thị Vạn Phúc, Hiệp Bình Phước, Thủ Đức
Hotline: 0987 899 347
Website: automech.vn
Fanpage: Automech Life