Detaljno objašnjenje tehnologije štancanja nehrđajućeg čelika

Štancanje nehrđajućeg čelika temeljni je proces u području moderne precizne obrade metala. Uglavnom se oslanja na precizne kalupe i tlačnu opremu za primjenu stabilne i kontrolirane mehaničke vanjske sile na ploče od nehrđajućeg čelika, uzrokujući plastičnu deformaciju ili fizičko odvajanje sirovina, čime se obrađuju industrijski precizni dijelovi s različitim specifikacijama i složenim strukturama. Za razliku od običnog utiskivanja ugljičnog čelika, nehrđajući čelik ima veću tvrdoću i posebne karakteristike oblikovanja te ima strože zahtjeve za usklađivanje kalupa, parametre procesa i točnost opreme. Raspon debljina konvencionalno obrađenih ploča u industriji je stabilan između 0,1 mm i 6 mm. Oslanjajući se na zrelu CNC tehnologiju žigosanja, točnost dimenzija gotovih proizvoda može doseći ±0,05 mm, a ukupna završna obrada površine je izvrsna. Većina gotovih proizvoda ne zahtijeva sekundarno poliranje nakon kalupljenja. Može učinkovito masovno-proizvesti različite vrste složenih geometrijskih strukturnih komponenti i glavni je proces za proizvodnju-kvalitetnih dijelova od nehrđajućeg čelika.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nehrđajući čelik vrsta je legure-na bazi željeza s udjelom kroma od najmanje 10,5%. Njegove osnovne karakteristike proizlaze iz spontanog stvaranja gustog, prozirnog i samo{3}}kromom-bogatog oksidnog filma na površini. Ovaj pasivni film, koji je debeo samo nekoliko nanometara, fizički izolira osnovni metal od vanjskih korozivnih medija, omogućujući nehrđajućem čeliku da dugo ostane nehrđajući u atmosferi, slatkoj vodi i raznim slabo korozivnim okruženjima. Za razliku od običnog ugljičnog čelika, koji stvara labav i porozni željezni oksid (tj. hrđu) u vlažnim uvjetima, oksidni film nehrđajućeg čelika može se reformirati uz pomoć kisika nakon oštećenja, što je osnovni izvor njegove otpornosti na koroziju. Iz perspektive metalografske strukture, nehrđajući čelik koji se koristi u području industrijskog štancanja uglavnom se dijeli na tri glavne vrste. Razlike u njihovim kristalnim strukturama određuju njihova različita ponašanja utiskivanja i granice primjene.

 

Austenitni nehrđajući čelik: predstavljen serijama 304 i 316, njegova kristalna struktura je kubična-centrirana na licu i predstavlja jednu austenitnu fazu na sobnoj temperaturi. Ova vrsta nehrđajućeg čelika nije-magnetična i ima najbolju sposobnost oblikovanja među svim vrstama nehrđajućeg čelika. Posebno je prikladan za duboko izvlačenje, ispupčenje i složeno zakrivljeno površinsko utiskivanje. Austenitni nehrđajući čelik ne može se očvrsnuti toplinskom obradom, a njegova se čvrstoća može poboljšati samo hladnom obradom -, odnosno učinkom otvrdnjavanja tijekom procesa štancanja. Tipični nehrđajući čelik austenitnog razreda 304 ima vlačnu čvrstoću od oko 520 do 620 MPa u žarenom stanju i istezanje od 40% do 60%. Kuhinjski sudoperi, medicinske posude i razne duboke-rastegnute posude tipični su nositelji primjene ove vrste materijala. Za konvencionalne električne i mehaničke konstrukcijske dijelove, bušenje od nehrđajućeg čelika 304 najčešća je kombinacija procesa, uzimajući u obzir dobru otpornost na koroziju i mogućnost oblikovanja.

 

Feritni nehrđajući čelik: predstavljen s 409, 430 i 439, njegova kristalna struktura je kubična-centrirana na tijelo, magnetska i ne sadrži nikal ili sadrži samo tragove nikla. Mogućnost oblikovanja feritnog nehrđajućeg čelika niža je od one austenitnog čelika, ali se široko koristi u scenarijima koji zahtijevaju i otpornost na koroziju i otpornost na visoke temperature, kao što su ispušni sustavi automobila, unutarnje cijevi perilice rublja i komponente pećnice. Općenito koštaju manje od austenitnih nehrđajućih čelika i manje su osjetljivi na pucanje uslijed korozije uslijed naprezanja klorida. Feritni nehrđajući čelici također se ne mogu očvrsnuti toplinskom obradom i imaju sporiju stopu otvrdnjavanja hladnom obradom.

 

Martenzitni nehrđajući čelik: zastupljen s 410 i 420, njegov je sadržaj ugljika znatno viši od prethodne dvije kategorije-obično između 0,15% i 0,40%. Visok sadržaj ugljika daje ovoj vrsti čelika mogućnost toplinske obrade kaljenjem i popuštanjem. Tvrdoća toplinski-obrađenog martenzitnog nehrđajućeg čelika može doseći iznad 50 HRC, što je prikladno za dijelove kao što su noževi, kirurški instrumenti, oštrice i ležajne kuglice koji imaju stroge zahtjeve za zadržavanje rubova ili otpornost na trošenje. Međutim, treba napomenuti da je učinak utiskivanja martenzitnog nehrđajućeg čelika ograničen; umjereno savijanje i plitko izvlačenje još se mogu izvoditi u žarenom stanju, ali duboko izvlačenje i složeno oblikovanje trebaju biti dovršeni prije toplinske obrade. Odluke o odabiru materijala za žigosane dijelove od nehrđajućeg čelika zahtijevaju kompromis-između otpornosti na koroziju, složenosti oblikovanja, zahtjeva za čvrstoćom i cijene: austenit nudi najbolju sposobnost oblikovanja, ferit nudi najbolju ekonomičnost, a martenzit nudi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Značajna razlika u ponašanju utiskivanja između nehrđajućeg čelika i običnog ugljičnog čelika proizlazi iz njegove veće čvrstoće, izraženije sklonosti otvrdnjavanju pri radu i jedinstvenih karakteristika opruge. Veća otpornost na deformaciju: Granica razvlačenja nehrđajućeg čelika 304 je oko 200 do 300 MPa, a vlačna čvrstoća prelazi 520 MPa, a obje su veće od običnog čelika s niskim udjelom ugljika. To znači da je sila utiskivanja potrebna za utiskivanje dijelova od nehrđajućeg čelika istog oblika znatno veća, što postavlja veće zahtjeve za tonažu i krutost preše. Kontaktni stres koji podnosi kalup također se povećava, a stopa trošenja radnog dijela se ubrzava. Stoga su kalupi za utiskivanje od nehrđajućeg čelika obično izrađeni od brzo-čelika u prahu ili cementiranog karbida i obloženi su titanijevim nitridom ili premazom-ugljika sličnim dijamantu.

 

Značajan učinak otvrdnjavanja: tijekom procesa plastične deformacije austenitnog nehrđajućeg čelika, veliki broj dislokacijskih zapleta i deformacijskih blizanaca stvara se u ko-centriranoj kubičnoj rešetki, što rezultira naglim povećanjem čvrstoće materijala i smanjenjem plastičnosti. Ova karakteristika ima dvije strane: u procesu dubokog izvlačenja, otvrdnjavanje može pomoći bočnoj stijenci da se odupre stanjivanju i pucanju i postigne ravnomjerniju raspodjelu debljine stjenke, ali u više-oblikovanjima ili scenarijima koji zahtijevaju lokalnu sekundarnu deformaciju, otvrdnjavanje može uzrokovati prerano pucanje materijala. U inženjerstvu se ovaj problem često ublažava kontroliranjem količine pojedinačne deformacije, dodavanjem tretmana žarenja između procesa ili odabirom lakih--razreda koji sadrže bakar i druge elemente legure (kao što je 304Cu).

 

Značajno opružno ponašanje: Modul elastičnosti nehrđajućeg čelika je oko 193 do 200 GPa, što je slično ugljičnom čeliku, ali zbog veće granice tečenja, elastično naprezanje oporavka po jedinici deformacije je veće. Nakon savijanja i oblikovanja, povratni kut dijelova od nehrđajućeg čelika obično je 20% do 50% veći od kuta dijelova od ugljičnog čelika iste specifikacije. Stopa opružnog povrata može varirati do 15% između različitih tipova - opružni povrat austenitnog nehrđajućeg čelika obično je veći od feritnog, a opružni povrat u -kaljenom stanju veći je od onoga u žarenom stanju. Uobičajene metode za kompenzaciju povratnog povrata uključuju prethodno podešavanje kuta savijanja u kalupu, postavljanje tlačnih rebara na korijenu savijanja radi uvođenja tlačnog plastičnog naprezanja ili postavljanje stanice za oblikovanje za korekciju kuta nakon savijanja.

 

Prianjanje kalupa i sklonost grebanju: Hladno zavarivanje je sklono dogoditi između nehrđajućeg čelika i kalupnog čelika pod visokim-tlačnim uvjetima trenja, to jest, sitne čestice nehrđajućeg čelika prenose se i prianjaju na površinu kalupa, tvoreći izgrađen-rub. Ove prianjalice će tijekom naknadnog utiskivanja izgrebati površinu dijela i stvarati tragove crteža, što je nedopustiv nedostatak za kuhinjske, kupaonske i ukrasne dijelove koji zahtijevaju zrcalni izgled. Rješenja uključuju: poboljšanje razine poliranja radnog dijela kalupa do zrcalne površine (Ra manje od ili jednako 0,1 mikrona), odabir materijala za kalupe od brzo-čeličnog čelika u prahu koji sadrže vanadij, nanošenje DLC ​​ili CrN premaza i korištenje posebnog ulja za žigosanje koje sadrži aditive za ekstremne tlakove. U proizvodnji OEM dijelova za štancanje od nehrđajućeg čelika, superponirani učinak gore navedenih tehničkih izazova zahtijeva dostatnu probnu provjeru kalupa i optimizaciju parametara tijekom razvojne faze procesa, umjesto jednostavne primjene iskustva procesa štancanja ugljičnog čelika.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kuhinja, kupaonica i kućanski aparati: sudoperi od nehrđajućeg čelika, ploče štednjaka, komore za skupljanje dima nape, obloga perilice posuđa, okviri vrata mikrovalne pećnice, šarke hladnjaka i ručke - većina metalnih dijelova u ovim svakodnevnim kućanskim aparatima proizvedena je procesima žigosanja. Primjene u kuhinjama i kupaonicama postavljaju izuzetno visoke zahtjeve na kvalitetu površine otisaka od nehrđajućeg čelika. Sve ogrebotine, crteži, udubljenja ili nedostaci narančine kore utjecat će na ocjenu izgleda. Stoga je učestalost održavanja kalupa veća nego kod industrijskih konstrukcijskih dijelova, a za zaštitu površine često se koriste presvučene sirovine od nehrđajućeg čelika.

 

Medicinski i farmaceutski uređaji: ladice za kirurške instrumente, kutije za sterilizaciju, komponente sterilnih radnih stolova, pribor za medicinska kolica te kućišta i postolja za dijagnostičku opremu. Medicinsko područje ima stroge zahtjeve za higijenska svojstva dijelova za utiskivanje od nehrđajućeg čelika - materijal bi trebao imati ne-poroznu strukturu kako bi se izbjeglo zadržavanje bakterija i nisku hrapavost površine kako bi se olakšalo čišćenje i dezinfekcija. Austenit 304 i 316 glavni su materijali u medicini. Obično se elektrokemijski poliraju nakon utiskivanja kako bi se dobila svijetla i čista površina i kako bi se uklonile nečistoće u pasivacijskom filmu. Automobilska industrija: toplinski štitnici i nosači za ispušne sustave, brtve za motore, trake za spremnike goriva, klipnjače brisača, mali dijelovi za utiskivanje u mehanizmima za podešavanje sjedala, kućišta zračnih jastuka i stezaljke za akumulatore. Primjena u automobilima ima visoke zahtjeve za otpornost na toplinu i otpornost na zamor od vibracija dijelova za utiskivanje od nehrđajućeg čelika. Feritne serije (409, 439) dominiraju u ispušnim sustavima, dok se austenitne serije češće koriste u šasijama i pričvršćivačima koji zahtijevaju veću otpornost na koroziju.

 

Elektronička i komunikacijska oprema: srednji okviri mobilnih telefona, strukturni dijelovi kućišta tablet računala, kućišta baterija, držači SIM kartica, šrapneli antene i zaštitni poklopci. Elektronički proizvodi imaju stroge zahtjeve u pogledu točnosti dimenzija i ravnosti dijelova za utiskivanje od nehrđajućeg čelika. Tolerancija se često kontrolira unutar ±0,03 mm, a serije su velike i brzo se ažuriraju. Kalupi za utiskivanje moraju imati dug životni vijek i mogućnost brze izmjene. Industrijska oprema i konstrukcija: paneli vrata i okviri kontrolnih ormara, pribor za transportne lance, konektori za zidne zavjese, okviri fotonaponskih modula i spojni čvorovi u nosačima-otpornim na potres. Takve primjene daju prednost čvrstoći i otpornosti na vremenske uvjete otisaka od nehrđajućeg čelika u odnosu na površinsku estetiku. Konkurentnost kineskih dijelova za utiskivanje od nehrđajućeg čelika po tvorničkim cijenama u gore navedenim područjima ne ovisi samo o cijeni jednog dijela, već i o sveobuhvatnoj kontroli životnog vijeka kalupa i stope otpada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ako trebate procijenitidijelovi za štancanje limarješenja ili zatražite uzorke za svoj projekt, ispunite donji obrazac za upit kako biste nas obavijestili o crtežima, ocjeni materijala i godišnjoj potražnji. Inženjerski tim će osigurati analizu izvedivosti procesa i procjenu troškova unutar radnih dana.