Като доставчик на структурни компоненти мелници се сблъсках с множество проучвания за изискванията за твърдост на материала за обработка от тези мелници. Разбирането на тези изисквания е от решаващо значение за постигане на оптимални резултати в производството и осигуряване на дълголетието и производителността на крайните продукти. В тази публикация в блога ще се задълбоча в ключовите аспекти на материалната твърдост и нейното въздействие върху възможностите за обработка на структурните компоненти.
Значението на материалната твърдост
Материалната твърдост е основно свойство, което измерва устойчивостта на материала срещу вдлъбнатина, надраскване или деформация. Той играе основна роля за определяне на това как даден материал ще се държи по време на процесите на обработка. Що се отнася до структурните мелници за компоненти, твърдостта на обработения материал може значително да повлияе на производителността на режещите инструменти, качеството на готовата повърхност и общата ефективност на обработващата работа.
Например, изключително твърдите материали могат да причинят прекомерно износване на инструментите за рязане, което води до чести промени в инструмента и увеличени производствени разходи. От друга страна, материалите, които са твърде меки, могат да доведат до лошо покритие на повърхността и точността на размерите поради проблеми като деформация на материала и изградена - нагоре образуване на ръба. Следователно, намирането на правилния баланс в материалната твърдост е от съществено значение за успешната обработка.
Измерване на твърдостта и мащаби
Има няколко метода за измерване на материалната твърдост, всеки със своя мащаб. Най -често използваните скали в производствената индустрия включват скалите Rockwell, Brinell и Vickers.
Скалата на Rockwell се използва широко за своята простота и скорост. Той измерва дълбочината на проникване на индентор в материала при определено натоварване. Използват се различни скали на Rockwell в зависимост от твърдостта и дебелината на материала. Например, скалата на Rockwell C обикновено се използва за по -твърди материали като втвърдени стомани, докато скалата на Rockwell B е по -подходяща за по -меки метали като алуминий.
Скалата на Бринел включва натискане на твърда топка със специфичен диаметър в материала при известен товар и измерване на диаметъра на полученото вдлъбнатина. Тази скала често се използва за измерване на твърдостта на големи или груби повърхности.
Скалата на Викерс използва квадратна базирана пирамидална индентор и измерва диагоналната дължина на вдлъбнатината, направена при даден товар. Известен е със своята точност и е подходящ за широк спектър от материали, от много меки до изключително твърди.
Материални изисквания за твърдост за структурни компоненти мелници
Когато става въпрос за обработка на материали със структурна мелница, различните видове материали имат различни изисквания за твърдост.
Метали
- Стомана: Стоманата е един от най -често обработваните материали в конструктивните мелници. Леките стомани, които имат сравнително ниска твърдост (обикновено около 100 - 200 твърдост на Бринел), са сравнително лесни за обработка. Те могат да бъдат изрязани със стандартна стомана с висока скорост (HSS) или инструменти за рязане на карбиди. Въпреки това, с увеличаването на съдържанието на въглерод в стоманата, така се увеличава и неговата твърдост. Високите - въглеродни стомани и легирани стомани могат да имат стойности на твърдост, вариращи от 200 - 600 Brinell или дори по -високи в случай на втвърдени стомани. За тези по -твърди стомани могат да се изискват по -модерни режещи инструменти, като керамични или кубични бордови нитридни вложки (CBN). Тези инструменти могат да издържат на високите сили за рязане и топлина, генерирани при обработка на твърди стомани.
- Алуминий: Алуминият е мек и лек метал с ниска твърдост (обикновено около 20 - 100 Brinell). Той е много обработен и може да се обработва бързо с остри инструменти за рязане. Въпреки това, поради своята мекота, тя е предразположена към изграждането - нагоре формиране на ръба, което може да повлияе на повърхностното покритие. Специализирани инструменти за рязане с полирани повърхности и подходящи параметри за рязане често се използват за минимизиране на този проблем.
- Титан: Титанът е силен и лек метал със сравнително висока твърдост (около 200 - 400 Бринел). Известен е с отличната си съотношение на корозия и висока якост - към - тегло. Титанът обаче също е труден за обработка поради ниската си термична проводимост, което води до натрупване на топлина в режещия ръб. Специализирани инструменти за рязане с висока температура и усъвършенствани системи за охлаждаща течност са необходими за ефективно машината на титана.
Не -метали
- Пластмаси: Пластмасите имат широк спектър от стойности на твърдост в зависимост от техния тип. Меките пластмаси, като полиетилен и полипропилен, имат ниска твърдост и са лесни за обработка. Те могат да бъдат нарязани със стандартни HSS или карбидни инструменти. По -твърдите пластмаси, като поликарбонат и найлон, могат да изискват по -внимателен избор на инструменти за рязане и параметри за рязане, за да се избегне топенето или чипирането.
- Композити: Композитите са материали, съставени от два или повече различни материали, като въглеродни влакна - подсилени полимери (CFRP) или подсилени полимери с стъклени влакна (GFRP). Твърдостта на композитите може да варира значително в зависимост от вида и обемната фракция на армировъчните влакна. Композитите за обработка изискват специализирани инструменти за рязане, които могат да се справят с абразивния характер на влакната, без да причиняват разслояване или издърпване на влакна.
Въздействие на твърдостта на материала върху процесите на обработка
Твърдостта на обработвания материал има пряко влияние върху различни аспекти на процеса на обработка.
Инструменти за рязане
Както бе споменато по -рано, по -твърдите материали изискват по -трайни и устойчиви на топлина инструменти за рязане. Режещият ръб на инструмента трябва да може да издържа на високите сили и температури, генерирани по време на обработката. Например, при обработване на твърди стомани, често се използват карбидни вложки с високо съдържание на кобалт или керамични вложки. Тези инструменти имат по -висока устойчивост на износване и могат да поддържат своята острота за по -дълги периоди.
Параметри на рязане
Твърдостта на материала също влияе върху параметрите на рязане, като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане. По принцип по -твърдите материали изискват по -ниски скорости на рязане и скорости на подаване, за да се избегне прекомерното износване и повреда на инструмента. Например, при обработване на титан, скоростта на рязане може да бъде значително по -ниска в сравнение с алуминия за обработка. Дълбочината на рязане също трябва да бъде внимателно контролирана, за да се предотврати претоварването на инструмента за рязане.
Повърхностно покритие
Твърдостта на материала може да повлияе на повърхностното покритие на обработената част. По -меките материали са по -склонни да произвеждат гладко покритие на повърхността, но те също могат да бъдат предразположени към изграждането - нагоре образуване на ръба. По -твърдите материали, от друга страна, могат да бъдат по -трудни за свързване до гладко покритие поради високите сили за рязане и потенциала за износване на инструмента. За постигане на желаното повърхностно покритие може да се изискват усъвършенствани техники за обработка, като обработка с висока скорост и прецизно смилане.
Нашите структурни компоненти и твърдост на материала
В нашата компания ние предлагаме редица усъвършенствани структурни компоненти, които са проектирани да обработват материали с различни нива на твърдост. Нашите5 - Център за обработка на оси CNCе универсална машина, която може да се използва за обработка на голямо разнообразие от материали, от меки пластмаси до твърди метали. Той е оборудван с високоефективни инструменти за рязане и усъвършенствани системи за управление, които позволяват прецизен контрол на процеса на обработка.
НашитеВисоко - въртящ момент 5 - Център за обработка на осие специално проектиран за обработка на твърди материали. Той има висококачествен въртящ момент, който може да осигури необходимата мощност за прерязване на здрави метали като титан и втвърдени стомани. Машината разполага и с модерни системи за охлаждане, за да разсее топлината, генерирана по време на обработката, като гарантира дълголетието на режещите инструменти.
Заключение
В заключение, разбирането на изискванията за твърдост на материала за обработка от мелница за структурни компоненти е от съществено значение за постигане на висококачествени резултати от обработка. Различните материали имат различни нива на твърдост и тези нива оказват значително влияние върху инструментите за рязане, параметрите на рязане и повърхностното покритие на обработените части. Като доставчик на структурни компоненти, ние се ангажираме да предоставим на нашите клиенти най -добрите решения за обработка на материали от всички нива на твърдост.
Ако сте на пазара за мелница за структурни компоненти или имате някакви въпроси относно твърдостта и обработката на материал, ще се радваме да обсъдим вашите специфични изисквания. Свържете се с нас днес, за да започнете разговор за това как нашите мелници могат да отговорят на вашите производствени нужди.
ЛИТЕРАТУРА
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствено инженерство и технологии. Pearson Prentice Hall.
- Boothroyd, G., DeWhurst, P., & Knight, WA (2011). Дизайн на продукта за производство и сглобяване. CRC Press.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Метално рязане. Butterworth - Heinemann.
