วิธียืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ตัดลวดให้สูงสุด

ในปัจจุบัน เครื่องคายประจุไฟฟ้าแบบตัดลวดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปแม่พิมพ์ เนื่องจากโดยทั่วไปการประมวลผลเครื่องตัดลวดจะดำเนินการหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน จึงหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น การเสียรูปจากการอบชุบด้วยความร้อน และการแยกชิ้นส่วนของพื้นผิวได้ มีหน่วยการผลิตแม่พิมพ์จำนวนมาก ซึ่งมักจะประกอบและใช้หลังจากการเจียรเล็กน้อยหลังการตัดลวด ส่วนอื่นๆ ประกอบและใช้งานโดยตรงโดยไม่ต้องเจียร ส่งผลให้เกิดการบิ่น แตกหัก และบิ่นบ่อยครั้ง แม้ว่าปรากฏการณ์ข้างต้นจะไม่เกิดขึ้น แต่อายุการลับคมของแม่พิมพ์ก็ไม่นาน บทความนี้มุ่งเน้นไปที่สถานะความเค้นของพื้นผิวโมดูลหลังการตัดลวด และวิธีการกำจัดความเค้นและปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว

สภาวะความเค้นของพื้นผิวชิ้นส่วนหลังการตัดลวด

ปัจจุบันแม่พิมพ์จำนวนมากได้รับการประมวลผลด้วยเครื่องตัดลวดที่เคลื่อนที่เร็ว หลังจากการตัดลวด ความหยาบผิวของชิ้นงานคือ Ra≥2.5μm และการกระจายความแข็งและสภาวะความเค้นภายในนั้นแย่มาก ในระหว่างการประมวลผลเครื่องตัดลวด ความหนาแน่นกระแสในเขตจำหน่ายจะสูงถึง 10,000A/mm2 และอุณหภูมิสูงถึง 10,000°C~12000°C ของเหลวตัวกลางที่เติมเข้าไปจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ความแข็งของพื้นผิวของพื้นผิวการตัดอยู่ที่ประมาณ 20HRC เท่านั้น ในขณะที่ความแข็งของชั้นการชุบแข็งภายในจะสูงถึง 70HRC หรือมากกว่า หลังจากนั้นคือโซนรับความร้อน และโซนความแข็งแกร่งเดิม สิ่งที่ร้ายแรงกว่านั้นคือวัตถุดิบอยู่ในสภาวะแรงดึงเนื่องจากการดับ และความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการตัดลวดก็เป็นความเครียดแรงดึงเช่นกัน การซ้อนทับกันของแรงเค้นทั้งสองสามารถไปถึงขีดจำกัดความแข็งแกร่งของวัสดุได้อย่างง่ายดาย และทำให้เกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์สั้นลงอย่างมาก การตัดไม่สามารถใช้เป็นขั้นตอนการประมวลผลขั้นสุดท้ายของการเจาะและดายได้ การกระจายความแข็งของส่วนตัดของวัสดุ CrWMn หลังจากการตัดด้วยลวดและความแข็งเปลี่ยนแปลงหลังจากการอบคืนตัวและการเสื่อมสภาพ (คำแนะนำ: ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านวัสดุสำหรับการผลิตและการแปรรูปชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูป)

มาตรการกำจัดความเครียดที่เกิดจากการตัดลวด

บดเพื่อเอาชั้นสีขาวออก

ปัจจุบัน หน่วยประมวลผลแม่พิมพ์ส่วนใหญ่ใช้การเจียรเพื่อเอาชั้นสีเทา 20HRC (นั่นคือชั้นสีขาว) ของชั้นพื้นผิวออกหลังจากการตัดแบบออนไลน์ แล้วจึงประกอบเพื่อใช้งาน แม้ว่าวิธีนี้จะสามารถขจัดชั้นสีขาวที่มีความแข็งต่ำได้ แต่จะไม่เปลี่ยนสถานะความเค้นของโซนความเค้นที่เกิดจากการตัดลวด แม้ว่าค่าเผื่อการเจียรหลังการตัดลวดจะเพิ่มขึ้น แต่ความแข็งสูงของชั้นแข็ง (สูงถึง 70HRC) ทำให้ยากต่อการเจียร การเจียรมากเกินไปจะทำให้รูปทรงของชิ้นส่วนเสียหายได้ง่าย ดังนั้นชั้นความแข็งสูงที่เกิดจากการตัดลวดจึงไม่สามารถเพิ่มอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้ เนื่องจากการเปราะเป็นสาเหตุของรอยแตกร้าวและการบิ่น

การบำบัดแบ่งเบาบรรเทา

หลังจากการตัดแบบออนไลน์ ให้บดชั้นสีขาวบนพื้นผิวของชิ้นส่วนออก จากนั้นอบอุณหภูมิที่ 160°C~180°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นชั้นแข็งสูงใต้ชั้นสีขาวสามารถลดลงได้ 5HRC~6HRC และความร้อน ความเครียดที่เกิดจากการตัดลวดก็จะลดลงเช่นกัน จึงช่วยเพิ่มความทนทานของแม่พิมพ์และยืดอายุการใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเวลาในการอบคืนตัวสั้น ความเครียดจากความร้อนจึงไม่ได้ถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์ และอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ก็ไม่เป็นที่น่าพอใจมากนัก

การบด

การเจียรหลังการตัดลวดสามารถขจัดชั้นสีขาวที่มีความแข็งต่ำและชั้นที่มีความแข็งสูงออกได้ และปรับปรุงอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ เนื่องจากความเค้นจากความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเจียรก็เป็นความเค้นแรงดึงเช่นกัน การทับซ้อนกับความเค้นจากความร้อนที่เกิดจากการตัดลวดจะทำให้ความเสียหายของแม่พิมพ์รุนแรงขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัย หากดำเนินการบำบัดอายุที่อุณหภูมิต่ำหลังจากการเจียร อิทธิพลของความเครียดจะลดลง ความเหนียวของแม่พิมพ์จะดีขึ้นอย่างมาก และอายุการใช้งานของแม่พิมพ์จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนส่วนใหญ่ได้รับการประมวลผลโดยการตัดลวด จึงต้องใช้เครื่องเจียรพิกัดราคาแพงและเครื่องเจียรโค้งแบบออปติคอลเพื่อเจียรแม่พิมพ์ด้วยรูปทรงที่ซับซ้อน โดยทั่วไปผู้ผลิตไม่มีอุปกรณ์ทั้งสองนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะส่งเสริม

การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิต่ำหลังการปอกเปลือก

การขัดผิวแบบ Shot peening สามารถเปลี่ยนออสเทนไนต์ที่คงอยู่ในรอยบากที่ตัดด้วยลวดให้เป็นมาร์เทนไซต์ เพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของแม่พิมพ์ เปลี่ยนสถานะความเค้นของชั้นผิว ลดความเค้นแรงดึง หรือแม้แต่กลายเป็นสภาวะความเค้นอัด ทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้ยาก การเริ่มต้นและการขยายตัวรวมกับการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำเพื่อขจัดความเครียดแรงดึงในชั้นที่ดับแล้วสามารถยืดอายุของแม่พิมพ์ได้ 10-20 เท่า การขัดผิวด้วยการยิงถูกจำกัดโดยสภาพของอุปกรณ์และรูปร่าง (พื้นผิวด้านใน) ของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ และเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

การรักษาริ้วรอยที่อุณหภูมิต่ำหลังการบด

หลังจากขัดพื้นผิวที่ตัดด้วยลวดแล้ว ชั้นที่มีความแข็งสูงจะถูกเอาออกโดยทั่วไป จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการบ่มที่อุณหภูมิต่ำ (หรือที่เรียกว่าการบำบัดด้วยอุณหภูมิต่ำ) ที่อุณหภูมิ 120°C~150°C เป็นเวลา 5~10 ชั่วโมง หรือ 160°C~ 180 ℃เป็นเวลา 4 ~ 6 ชม. การบำบัดด้วยอุณหภูมิต่ำ สิ่งนี้สามารถขจัดความเครียดแรงดึงภายในของชั้นดับในขณะที่ความแข็งลดลงเล็กน้อย (ความแข็งหลังลดลงเล็กน้อย) แต่ความเหนียวดีขึ้นอย่างมาก ความเปราะบางลดลง และอายุการใช้งานของแม่พิมพ์สามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 2 ครั้ง วิธีนี้ง่ายและใช้งานง่าย เห็นผลชัดเจนมาก และง่ายต่อการส่งเสริม

ข่าวอุตสาหกรรมการประมวลผลแม่พิมพ์ที่เกี่ยวข้องมากขึ้น: