Tepelné zpracování se používá jako sekundární obráběcí krok po CNC obrábění
Vaše práce nekončí poté, co dokončíte CNC řezání dílu. Tyto základní komponenty mohou mít nevzhledný povrch, být nedostatečně pevné nebo být pouze jednou složkou, kterou je nutné zkombinovat s ostatními, aby vznikl kompletní produkt. Koneckonců, jak často používáte gadget složený z různých částí?
Jde o to, že činnosti následného zpracování jsou vyžadovány pro různé aplikace a my vás provedeme některými faktory, abyste si mohli vybrat tu nejlepší sekundární operaci pro svůj projekt.
V této třídílné sérii se podíváme na postupy tepelného zpracování, nátěry a alternativy a úvahy při instalaci hardwaru. Některé nebo všechny z nich mohou být nezbytné pro převedení vašeho obrobeného produktu do stavu připraveného pro zákazníka. Část I této eseje pokrývá tepelné zpracování, zatímco části II a III se zabývají přípravou povrchu a instalací hardwaru.
V této třídílné sérii se podíváme na postupy tepelného zpracování, nátěry a alternativy a úvahy při instalaci hardwaru. K přechodu vaší položky z obrobeného stavu do stavu připraveného pro zákazníka může být vyžadováno některé nebo všechny z nich. Tématu tepelného zpracování se věnuje tento článek.
Provádí se tepelné zpracování před nebo po zpracování?
Po obrábění je tepelné zpracování první operací, kterou je třeba zvážit, a je také možné uvažovat o frézování předupravených materiálů. Proč by měl být jeden přístup používán před druhým? Pořadí, ve kterém se volí tepelné zpracování a obrábění kovů, může mít vliv na kvalitu materiálu, proces obrábění a tolerance součástí.
Když použijete tepelně zpracované materiály, ovlivní to vaše obrábění, protože houževnatější materiály se zpracovávají déle a zařízení se rychleji opotřebovává, což zvyšuje náklady na obrábění. Je také možné proříznout tvrzenou vrstvu materiálu a podkopat účel využití tvrzeného kovu především v závislosti na typu použitého tepelného zpracování a hloubce pod zasaženým povrchem materiálu. Je také možné, že proces obrábění vytváří dostatek tepla ke zvýšení tvrdosti obrobku. Některé materiály, jako je nerezová ocel, jsou zvláště náchylné k mechanickému zpevnění během obrábění a je třeba přijmout zvláštní opatření, aby se tomu zabránilo.
Použití zahřátého kovu má však několik výhod. Vaše díly mohou být drženy v přísnějších tolerancích pomocí kalených kovů a získávání materiálů je jednodušší, protože předehřáté kovy jsou široce dostupné. Kromě toho odložení tepelného zpracování až po obrobení přidává do výrobního procesu další časově náročný krok.
Tepelné zpracování po obrábění vám na druhé straně poskytuje větší kontrolu nad procesem obrábění. Existuje mnoho různých forem tepelného zpracování a můžete použít kteroukoli z nich, abyste získali požadované kvality materiálu. Tepelné zpracování po obrábění zaručuje rovnoměrné tepelné zpracování na povrchu součásti. Protože tepelné zpracování může ovlivnit materiál pouze do omezené hloubky v předehřátých materiálech, obrábění může odstranit ztvrdlý materiál v určitých místech, ale ne v jiných.
Jak již bylo uvedeno, následné tepelné zpracování zvyšuje náklady a prodlužuje dodací lhůty, protože vyžaduje další externí postupy. Tepelné zpracování může také způsobit deformaci nebo deformaci položek, což může ohrozit těsné tolerance dosažené během obrábění.
Tepelné zpracování
Tepelné zpracování často mění materiálové charakteristiky kovu. Obvykle to znamená zvýšení pevnosti a tvrdosti kovu, aby mohl vydržet drsnější použití. Některé metody tepelného zpracování, jako je žíhání, mohou na druhé straně snížit tvrdost kovu. Pojďme se podívat na různé možnosti tepelné úpravy.
Kalení
Kov se kalí procesem kalení. Při zasažení je méně pravděpodobné, že se kov s vyšší tvrdostí promáčkne nebo poznamená. Tepelné zpracování také zvyšuje pevnost kovu v tahu, což je síla, se kterou materiál selže a zlomí se. Díky zvýšené pevnosti je materiál vhodnější pro specifické aplikace.
K vytvrzení kovu se obrobek zahřeje na teplotu, která je vyšší než kritická teplota kovu nebo teplota, při které se mění jeho krystalová struktura a fyzikální vlastnosti. Kov se udržuje na této teplotě po krátkou dobu, než se ochladí ve vodě, solném roztoku nebo oleji. Kalící kapalina je určena slitinou kovu. Protože každá zhášecí kapalina má jinou rychlost ochlazování, volba je založena na tom, jak rychle ochlazuje kov.
Pouzdro kalení
Povrchové kalení je druh kalení, které ovlivňuje pouze vnější povrch materiálu. To se často provádí po obrábění, aby se vytvořila silná vnější vrstva.
Srážkové kalení
Precipitační kalení je metoda kalení určitých kovů pomocí specifikovaných legujících složek. Mezi tyto prvky patří měď, hliník, fosfor a titan. Když se pevný kov zahřívá po dlouhou dobu, tyto prvky se vysrážejí nebo tvoří pevné částice. To má vliv na strukturu zrna a zlepšuje pevnost materiálu.
Žíhání
Jak již bylo uvedeno, žíhání se používá ke změkčení kovu, snížení napětí a zvýšení tažnosti materiálu. Tato technika změkčuje kov a usnadňuje manipulaci.
K žíhání se kov jemně zahřeje na stanovenou teplotu (nad kritickou teplotu materiálu), udržuje se na této teplotě a poté se pomalu ochladí. Tohoto zpožděného ochlazování je dosaženo pohřbením kovu v izolačním materiálu nebo jeho udržováním v peci, když se pec a kov ochlazují.
Odlehčení pnutí při obrábění velkých desek
Odlehčení pnutí je podobné žíhání v tom, že se materiál zahřeje na určitou teplotu a poté se postupně ochladí. V případě zmírnění napětí je však tato teplota nižší než kritická teplota. Poté se látka ochladí vzduchem.
Tento postup eliminuje namáhání z tváření za studena nebo stříhání, aniž by to znatelně ovlivnilo fyzikální vlastnosti kovu. Zatímco fyzikální vlastnosti zůstávají nezměněny, zmírnění tohoto napětí pomáhá předcházet rozměrovým změnám (nebo deformaci nebo jiné deformaci) během dalšího zpracování nebo používání součásti.
Temperované
Temperování kovu zahrnuje jeho zahřátí na teplotu pod kritickou teplotou a následné ochlazení na vzduchu. To je téměř totožné s odlehčením napětí, avšak koncová teplota není tak vysoká. Popouštění zvyšuje houževnatost při zachování většiny tvrdosti získané během procesu kalení.
Závěrečné myšlenky
Tepelné zpracování kovů je často vyžadováno pro dosažení správných fyzikálních vlastností pro danou aplikaci. Zatímco tepelné zpracování materiálu před frézováním může ušetřit celkový čas výroby, zvyšuje také čas a náklady na proces obrábění. Obráběné tepelně zpracované součásti zároveň usnadňují obrábění materiálu, ale přidávají další krok k výrobnímu procesu.
Máte nějaké konkrétní dotazy ke službám Obrábění? Kontaktujte Yogie!Naši obchodní technici s vámi budou spolupracovat od začátku do konce, aby zajistili, že váš projekt bude dokončen podle vašich požadavků.
Yogie je také profesionální výrobce proTěžební zařízení, CNC obráběcí stroje, aČásti strojůvíce než 20 let.
