Uobičajeni problemi i rješenja u procesu žigosanja od nehrđajućeg čelika

Tehnologija žigosanja od nehrđajućeg čelika naširoko se koristi u industrijskoj proizvodnji zbog svojih prednosti učinkovitog i preciznog oblikovanja. Međutim, podložan je raznim problemima kvalitete tijekom procesa proizvodnje zbog više čimbenika kao što su karakteristike materijala, parametri procesa i status kalupa. Ovladavanje uzrocima i strategijama suočavanja s ovim uobičajenim problemima ključ je osiguravanja kvalitete dijelova za metalno utiskivanje i poboljšanja stabilnosti proizvodnje. Sljedeće će pružiti detaljan pregled tipičnih problema, uzroka i ključnih rješenja u postupcima štancanja nehrđajućeg čelika.

Površinske ogrebotine čest su nedostatak kvalitete površine u dijelovima za utiskivanje od nehrđajućeg čelika, a njihov glavni uzrok leži u relativnom pomicanju između obratka i površine kalupa. Pod djelovanjem pritiska utiskivanja dolazi do izravnog trenja između trupca i lokalne površine kalupa. U isto vrijeme, toplina deformacije koja se stvara tijekom procesa plastične deformacije gredice uzrokovat će taloženje gredice i metalnih ostataka na površini kalupa, što će rezultirati ogrebotinama i ogrebotinama na površini obratka, što će utjecati na izgled proizvoda i njegovu kasniju prikladnost za upotrebu.

Lom izratka značajan je problem kvalitete u procesu štancanja nehrđajućeg čelika 304, posebno u štancanju austenitnog nehrđajućeg čelika. Austenitni nehrđajući čelik ima visok indeks otvrdnjavanja hladnim radom i tijekom plastične deformacije prolazi martenzitnu fazu izazvanu faznom transformacijom, koja je krta i sklona pucanju. Kako se deformacija povećava, sadržaj induciranog martenzita također će se sinkrono povećavati, a generirani zaostali napon će također rasti, dodatno povećavajući rizik od pucanja tijekom obrade. Iz perspektive karakteristika lima, ujednačenost strukture lima i učinak dubokog izvlačenja izravno utječu na vjerojatnost loma. Što je struktura ujednačenija i što je bolji učinak dubokog izvlačenja lima, to je manja vjerojatnost da će doći do loma. Osim toga, neravnomjerno naprezanje tijekom procesa utiskivanja lima od nehrđajućeg čelika također je važan čimbenik: kada se pritisak probijanja primjenjuje na ploču od nehrđajućeg čelika, otpor deformacije u smjeru okomitom na površinu ploče je najveći, a otpor deformacije u smjeru paralelnom s površinom ploče je relativno mali. Kada otpor ometa protok lima u području prirubnice, koncentracija naprezanja u području prirubnice je sklona deformaciji, a materijali s nedovoljnom armaturom na ramenu proboja skloniji su lomu u tom području. Čimbenici kalupa ne mogu se zanemariti, kao što su mali razmaci između kalupa, neravnomjerno poravnanje konveksnih i konkavnih kalupa, nedovoljna točnost sjedišta kalupa i vođenja kalupa, što će pogoršati trošenje kalupa; Dugotrajno kontinuirano utiskivanje iste matrice dovodi do pregrijavanja matrice ili postoji problem s ekscentričnim opterećenjem u dizajnu matrice (kao što je bočna sila koja se stvara u procesu postupnog probijanja, napadni kut i smicanje, što uzrokuje naginjanje matrice), što će uzrokovati ozbiljno trošenje matrice i na kraju dovesti do loma dijela. Kako bi se riješio ovaj problem, izvedba prilagođenog žigosanja nehrđajućeg čelika može se poboljšati optimiziranjem procesa žarenja metalnog lima, jačanjem ravnog usmjerenja deformacije unutarnjih zrnaca kako bi se povećala otpornost na deformaciju. U isto vrijeme, tijekom faze otklanjanja grešaka u kalupu, raspodjela tlaka može se točno prilagoditi prema stanju oblikovanja dijela kako bi se izbjegla lokalna koncentracija naprezanja i smanjila vjerojatnost pucanja.

Odskočna deformacija je inherentna karakteristika metalnih materijala nakon utiskivanja. Nehrđajući čelik, zbog svoje veće tvrdoće, ima veći povrat nakon Die Metal Stamping u usporedbi s običnim metalnim materijalima, što može lako dovesti do odstupanja u veličini proizvoda. Temeljno rješenje ovog problema leži u ranom predviđanju faze dizajna kalupa, što zahtijeva točnu procjenu količine odskoka na temelju karakteristika odskoka materijala od nehrđajućeg čelika, ciljanog dizajna odskočnih struktura i kompenzacije putem modeliranja kalupa kako bi se smanjio utjecaj odskočne deformacije na točnost dimenzija proizvoda.

Problem hranjenja kalupa izravno će utjecati na učinkovitost i kvalitetu proizvoda progresivnog žigosanja, a njegovi uzroci uglavnom su koncentrirani u stanju kalupa i ulju za žigosanje. Oštrina ruba kalupa, veličina modula ulaska i racionalnost razmaka ključni su čimbenici kalupa koji određuju postoji li prijenos materijala. Pasivacija oštrice, neodgovarajući modul ulaska ili nerazumni razmak mogu uzrokovati nemogućnost glatkog odvajanja gredice od kalupa nakon metalnih čeličnih kalupa za utiskivanje, što dovodi do prenošenja materijala. Osim toga, ako se koristi ne-specijalizirano ulje za žigosanje, ulje je sklono oksidaciji tijekom upotrebe, što rezultira problemima kao što su geliranje i povećana viskoznost, što također može uzrokovati hranjenje kalupa i utjecati na kontinuitet proizvodnje.

Racionalnost odabira materijala za konveksne i konkavne kalupe izravno utječe na životni vijek kalupa i kvalitetu industrijski prilagođenih malih dijelova za utiskivanje od nehrđajućeg čelika. Nehrđajući čelik ima visoku tvrdoću, a habanje reznog ruba kalupa je relativno veće tijekom procesa štancanja. Ako materijal konveksnih i konkavnih kalupa nije pravilno odabran, mogu se pojaviti problemi kao što su brzo trošenje i lomljenje oštrice, što ne samo da povećava troškove održavanja kalupa, već također utječe na točnost i konzistentnost proizvoda. Stoga, pri odabiru materijala za konveksne i konkavne kalupe, potrebno je uskladiti materijale kalupa s odgovarajućom otpornošću na habanje i čvrstoćom prema specifičnoj tvrdoći obrađenog materijala od nehrđajućeg čelika, kako bi se osiguralo da je kalup prikladan za teške radne uvjete tvorničkog štancanja od nehrđajućeg čelika.