Тази статия представя процеса на заваряване чрез пулверизиране на формите за кутии за стъклени бутилки от три аспекта
Първият аспект: процесът на заваряване чрез пулверизиране на формите за стъкло за бутилки и кутии, включително ръчно заваряване чрез пулверизиране, заваряване с плазмено пулверизиране, заваряване чрез лазерно пулверизиране и др.
Обичайният процес на заваряване чрез пулверизиране – плазмено заваряване, наскоро направи нови пробиви в чужбина, с технологични подобрения и значително подобрени функции, известни като „микроплазмено заваряване чрез пулверизиране“.
Микроплазменото заваряване чрез пръскане може да помогне на компаниите за производство на матрици значително да намалят разходите за инвестиции и доставка, дългосрочната поддръжка и разходите за използване на консумативи, а оборудването може да пръска широка гама от детайли.Простата подмяна на главата на горелката за разпръскване може да отговори на нуждите от заваряване чрез разпръскване на различни детайли.
2.1 Какво е конкретното значение на „прах за припой от сплав на основата на никел“
Погрешно е да се разглежда „никелът“ като облицовъчен материал, всъщност прахообразната спойка на базата на никел е сплав, съставена от никел (Ni), хром (Cr), бор (B) и силиций (Si).Тази сплав се характеризира с ниска точка на топене, варираща от 1020°C до 1050°C.
Основният фактор, водещ до широкото използване на прахове за спояване на никелова сплав (никел, хром, бор, силиций) като облицовъчни материали на целия пазар е, че праховете за спояване на основата на никел сплави с различни размери на частиците са енергично рекламирани на пазара .Също така, сплавите на основата на никел са били лесно отложени чрез заваряване с газ с кислородно гориво (OFW) от най-ранните им етапи поради тяхната ниска точка на топене, гладкост и лекота на контрол на заваръчната локва.
Заваряването с кислородно гориво (OFW) се състои от два отделни етапа: първият етап, наречен етап на отлагане, при който прахът за заваряване се топи и прилепва към повърхността на детайла;Разтопен за уплътняване и намалена порьозност.
Трябва да се посочи фактът, че така нареченият етап на претопяване се постига чрез разликата в точката на топене между основния метал и никеловата сплав, която може да бъде феритен чугун с точка на топене от 1350 до 1400°C или топене точка от 1370 до 1500°C от въглеродна стомана C40 (UNI 7845–78).Това е разликата в точката на топене, която гарантира, че сплавите на никел, хром, бор и силиций няма да причинят претопяване на основния метал, когато са при температурата на етапа на претопяване.
Въпреки това, отлагането на никелова сплав може да бъде постигнато и чрез отлагане на плътна тел без необходимост от процес на претопяване: това изисква помощта на заваряване с плазмена дъга (PTA).
2.2 Припой на прах от сплав на базата на никел, използван за облицовка на поансон/сърцевина в производството на бутилково стъкло
Поради тези причини стъкларската промишленост естествено е избрала сплави на основата на никел за втвърдени покрития върху щанцови повърхности.Отлагането на сплави на основата на никел може да се постигне или чрез заваряване с газ с кислородно гориво (OFW) или чрез свръхзвуково пламъчно пръскане (HVOF), докато процесът на претопяване може да се постигне чрез системи за индукционно нагряване или заваряване с газ с кислородно гориво (OFW) отново .Отново, разликата в точката на топене между основния метал и никеловата сплав е най-важната предпоставка, в противен случай покритието няма да бъде възможно.
Никел, хром, бор, силициеви сплави могат да бъдат получени с помощта на плазмена трансферна дъгова технология (PTA), като плазмено заваряване (PTAW) или заваряване с волфрамов инертен газ (GTAW), при условие че клиентът разполага с работилница за подготовка на инертен газ.
Твърдостта на сплавите на основата на никел варира според изискванията на работата, но обикновено е между 30 HRC и 60 HRC.
2.3 В среда с висока температура налягането на сплавите на основата на никел е относително голямо
Твърдостта, спомената по-горе, се отнася до твърдостта при стайна температура.Въпреки това, при висока температура на работна среда, твърдостта на сплавите на основата на никел намалява.
Както е показано по-горе, въпреки че твърдостта на сплавите на основата на кобалт е по-ниска от тази на сплавите на базата на никел при стайна температура, твърдостта на сплавите на основата на кобалт е много по-силна от тази на сплавите на основата на никел при високи температури (като работа на матрица температура).
Следващата графика показва промяната в твърдостта на прахообразни припои от различни сплави с повишаване на температурата:
2.4 Какво е конкретното значение на „прах за припой от сплав на основата на кобалт“?
Като се има предвид кобалтът като облицовъчен материал, той всъщност е сплав, съставена от кобалт (Co), хром (Cr), волфрам (W) или кобалт (Co), хром (Cr) и молибден (Mo).Обикновено наричани "Stellite" спояващ прах, сплавите на основата на кобалт имат карбиди и бориди, за да образуват собствената си твърдост.Някои сплави на основата на кобалт съдържат 2,5% въглерод.Основната характеристика на сплавите на основата на кобалт е тяхната супер твърдост дори при високи температури.
2.5 Проблеми, възникнали по време на отлагането на сплави на основата на кобалт върху повърхността на поансона/сърцевината:
Основният проблем при отлагането на сплави на основата на кобалт е свързан с тяхната висока точка на топене.Всъщност точката на топене на сплавите на основата на кобалт е 1375~1400°C, което е почти точката на топене на въглеродната стомана и чугуна.Хипотетично, ако трябва да използваме заваряване с газ с кислородно гориво (OFW) или хиперзвуково пламъчно пръскане (HVOF), тогава по време на етапа на „претопяване“ основният метал също ще се стопи.
Единствената жизнеспособна опция за нанасяне на прах на основата на кобалт върху поансона/сърцевината е: Трансферирана плазмена дъга (PTA).
2.6 Относно охлаждането
Както е обяснено по-горе, използването на процеси на заваряване с кислородно гориво (OFW) и хиперзвуково пламъчно разпръскване (HVOF) означава, че отложеният прахообразен слой се разтопява и залепва едновременно.В следващия етап на претопяване, линейният заваръчен шев се уплътнява и порите се запълват.
Може да се види, че връзката между повърхността на основния метал и повърхността на облицовката е идеална и без прекъсване.Щанци в теста бяха на една и съща (бутилка) производствена линия, щанци, използващи заваряване с газ с кислородно гориво (OFW) или свръхзвуково пламъчно пръскане (HVOF), щанци, използващи дъга с плазмен трансфер (PTA), показани в същото Под налягане на охлаждащ въздух , работната температура на щанца за плазмен трансфер (PTA) е със 100°C по-ниска.
2.7 Относно обработката
Машинната обработка е много важен процес при производството на щанци/сърцевини.Както е посочено по-горе, много е неблагоприятно да се отлага спояващ прах (върху щанци/ядра) със силно намалена твърдост при високи температури.Една от причините е машинната обработка;обработката на прахообразна спойка от сплав с твърдост 60HRC е доста трудна, принуждавайки клиентите да избират само ниски параметри, когато задават параметрите на инструмента за струг (скорост на инструмента за струг, скорост на подаване, дълбочина...).Използването на същата процедура за заваряване чрез разпръскване на прах от сплав 45HRC е значително по-лесно;параметрите на инструмента за струг също могат да бъдат зададени по-високи и самата обработка ще бъде по-лесна за завършване.
2.8 Относно теглото на нанесения спояващ прах
Процесите на кислородно-газово заваряване (OFW) и свръхзвуково пламъчно пръскане (HVOF) имат много високи нива на загуба на прах, които могат да достигнат до 70% при залепване на облицовъчния материал към детайла.Ако заваряването със спрей на сърцевината с раздухване действително изисква 30 грама спояващ прах, това означава, че заваръчният пистолет трябва да напръска 100 грама спояващ прах.
Досега степента на загуба на прах при технологията с плазмен трансфер (PTA) е около 3% до 5%.За същата раздувна сърцевина пистолетът за заваряване трябва да напръска само 32 грама спояващ прах.
2.9 Относно времето на отлагане
Времената за отлагане на заваряване с кислородно гориво (OFW) и свръхзвуково пламъчно пръскане (HVOF) са еднакви.Например времето за отлагане и претопяване на едно и също издухващо ядро е 5 минути.Технологията Plasma Transferred Arc (PTA) също изисква същите 5 минути за постигане на пълно втвърдяване на повърхността на детайла (плазмено пренесена дъга).
Снимките по-долу показват резултатите от сравнението между тези два процеса и заваряване с плазмена дъга (PTA).
Сравнение на щанци за облицовка на базата на никел и на основата на кобалт.Резултатите от текущите тестове на същата производствена линия показаха, че облицовъчните поансони на базата на кобалт издържат 3 пъти по-дълго от облицовъчните поансони на базата на никел, а облицовъчните поансони на базата на кобалт не показват никакво „разграждане“. Третият аспект: Въпроси и отговори за интервюто с г-н Клаудио Корни, италиански експерт по заваряване със спрей, относно пълното заваряване със спрей на кухината
Въпрос 1: Колко дебел е теоретично необходимият заваръчен слой за заваряване с пълно пръскане в кухина?Дебелината на слоя спойка влияе ли върху производителността?
Отговор 1: Предполагам, че максималната дебелина на заваръчния слой е 2 ~ 2,5 mm, а амплитудата на трептене е зададена на 5 mm;ако клиентът използва по-голяма стойност на дебелината, може да се срещне проблемът с „препокриване“.
Въпрос 2: Защо не използвате по-голяма люлка OSC=30 мм в правия участък (препоръчително е да зададете 5 мм)?Няма ли да е много по-ефективно?Има ли някакво специално значение за люлеенето от 5 мм?
Отговор 2: Препоръчвам правата секция също да използва люлка от 5 mm, за да поддържа правилната температура на формата;
Ако се използва 30 mm завъртане, трябва да се настрои много бавна скорост на пръскане, температурата на детайла ще бъде много висока и разреждането на основния метал става твърде високо, а твърдостта на изгубения пълнежен материал е до 10 HRC.Друго важно съображение е последващото напрежение върху детайла (поради висока температура), което увеличава вероятността от напукване.
При завъртане от 5 mm ширина, скоростта на линията е по-бърза, може да се получи най-добър контрол, оформят се добри ъгли, механичните свойства на пълнежния материал се поддържат и загубата е само 2~3 HRC.
В3: Какви са изискванията за състава на праха за спояване?Кой спояващ прах е подходящ за заваряване чрез кухина?
A3: Препоръчвам спойка на прах модел 30PSP, ако възникне напукване, използвайте 23PSP върху чугунени форми (използвайте PP модел върху медни форми).
Q4: Каква е причината за избора на сферографитен чугун?Какъв е проблемът с използването на сив чугун?
Отговор 4: В Европа обикновено използваме нодуларен чугун, тъй като нодуларен чугун (две английски наименования: Nodular cast iron и Ductile cast iron), името е получено, защото съдържащият се графит съществува в сферична форма под микроскоп;за разлика от слоевете Плоскоформиран сив чугун (всъщност може да се нарече по-точно „ламиниран чугун“).Такива разлики в състава определят основната разлика между сферографитен чугун и ламиниран чугун: сферите създават геометрична устойчивост на разпространение на пукнатини и по този начин придобиват много важна характеристика на пластичност.Освен това, сферичната форма на графит, дадена в същото количество, заема по-малко повърхностна площ, причинявайки по-малко щети на материала, като по този начин се получава превъзходство на материала.Датирайки от първата си промишлена употреба през 1948 г., сферографитен чугун се превърна в добра алтернатива на стоманата (и други чугуни), позволявайки ниска цена и висока производителност.
Дифузионните характеристики на сферографитен чугун, дължащи се на неговите характеристики, съчетани с лесното рязане и характеристиките на променливо съпротивление на чугуна, Отлично съотношение съпротивление/тегло
добра обработваемост
ниска цена
Единичната цена има добра устойчивост
Отлична комбинация от свойства на опън и удължение
Въпрос 5: Кое е по-добро за издръжливост с висока и ниска твърдост?
A5: Целият диапазон е 35~21 HRC, препоръчвам да използвате прах за спояване 30 PSP, за да получите стойност на твърдост, близка до 28 HRC.
Твърдостта не е пряко свързана с живота на матрицата, основната разлика в експлоатационния живот е в начина, по който повърхността на матрицата е „покрита“ и използвания материал.
Ръчно заваряване, действителната комбинация (заваръчен материал и основен метал) на получената форма не е толкова добра, колкото тази на PTA плазмата и често се появяват драскотини в процеса на производство на стъкло.
Въпрос 6: Как да направите пълното заваряване чрез пръскане на вътрешната кухина?Как да открием и контролираме качеството на слоя спойка?
Отговор 6: Препоръчвам да зададете ниска скорост на праха на PTA заваръчния апарат, не повече от 10 RPM;като започнете от ъгъла на рамото, запазете разстоянието от 5 мм, за да заварявате успоредни перли.
Напиши накрая:
В ерата на бързи технологични промени науката и технологиите движат напредъка на предприятията и обществото;спрей заваряване на един и същ детайл може да се постигне чрез различни процеси.За фабриката за форми, в допълнение към отчитането на изискванията на своите клиенти, кой процес трябва да се използва, тя трябва също така да вземе предвид ефективността на разходите за инвестиция в оборудване, гъвкавостта на оборудването, разходите за поддръжка и консумативи за по-късна употреба и дали оборудването може да покрие по-широка гама от продукти.Микроплазменото заваряване със спрей несъмнено осигурява по-добър избор за фабриките за формовъчни форми.
Време на публикуване: 17 юни 2022 г