U područjima oblikovanja metala i proizvodnje električnih strukturnih komponenti, pocinčani čelični limovi naširoko se koriste u nosačima, kućištima i komponentama za montažu zbog svoje kombinacije otpornosti na koroziju i dobre obradivosti. Međutim, nedostaci pucanja tijekom utiskivanja i rastezanja ostaju značajan tehnički problem za neke daljnje korisnike. To je osobito istinito tijekom procesa dubokog izvlačenja ili složenih procesa savijanja, kao što je metalno utiskivanje pocinčanog ugljičnog čelika duboko izvlačenjem, gdje se čak i male fluktuacije u svojstvima materijala mogu pojačati, izravno utječući na prinos gotovog proizvoda.
Tipičan proizvodni proces za liniju za pocinčavanje uključuje: hladno{0}}namatanje, odmašćivanje i čišćenje, kontinuirano žarenje, pocinčavanje, završnu obradu, izravnavanje napetosti, premazivanje valjkom, indukcijsko grijanje, hlađenje zrakom, inspekciju kvalitete i završno podmazivanje uljem i pakiranje. Ove su faze međusobno povezane i svaki gubitak kontrole nad bilo kojim parametrom može imati kaskadni učinak na naknadne procese oblikovanja ugljičnog čelika.
Prvo, temperatura žarenja je ključna varijabla koja određuje mehanička svojstva materijala. Tijekom kontinuiranog žarenja, kontroliranje temperature i vremena držanja omogućuje rekristalizaciju hladno{1}}valjane strukture i postizanje željene veličine zrna. Kada je temperatura žarenja preniska, rekristalizacija je nedovoljna, što rezultira finim zrnima, visokom granicom tečenja i nedovoljnim istezanjem. Materijali u ovom stanju imaju ograničene rezerve plastičnosti tijekom štancanja i skloni su pucanju u područjima koncentracije naprezanja.
Suprotno tome, ako je temperatura žarenja previsoka, može doći do abnormalno grubih zrna. Iako se granica razvlačenja smanjuje, vlačna čvrstoća se još značajnije smanjuje, što dovodi do neravnoteže između ukupne čvrstoće i žilavosti, čineći materijal podložnim trenutnom lomu tijekom vlačnog ispitivanja. Za hladno{2}}valjane preslice od ugljičnog čelika, stabilan režim žarenja temeljan je za osiguravanje učinkovitosti štancanja; prema tome, temperatura se tipično kontrolira unutar razumnog raspona, a fluktuacije temperature peći se održavaju podnošljivima.
Drugo, uvjeti podmazivanja pri obradi izravno utječu na ponašanje protoka materijala u matrici. Hrapavost površine pocinčanog čelika određuje njegovu sposobnost zadržavanja ulja; odgovarajuća morfologija površine pomaže u stvaranju stabilnog uljnog filma i smanjuje koeficijent trenja. U proizvodnji prilagođenih dijelova za štancanje i savijanje lima, nedovoljna primjena ulja povećava otpor trenja između lima i matrice, značajno povećavajući lokalna vlačna naprezanja i izazivajući pucanje. Pretjerano nanošenje ulja uzrokuje klizanje tijekom rezanja ili kontinuiranog oblikovanja, što utječe na točnost pozicioniranja i stabilnost ciklusa. Stoga kontrolu primjene ulja treba sustavno usklađivati s debljinom lima, dubinom utiskivanja i strukturom matrice.
Treće, koordinirani dizajn debljine materijala i razmaka matrice ključni je tehnički čimbenik u sprječavanju pukotina kod štancanja. Tijekom utiskivanja, razuman razmak matrice osigurava jednoliku deformaciju materijala u zonama smicanja i napetosti. Premali zazor povećava smično naprezanje i pogoršava otvrdnjavanje materijala; preveliki razmak može uzrokovati neravnine ili koncentraciju naprezanja. Za žigosane dijelove od ugljičnog čelika ili GI žigosane dijelove, dizajn matrice mora u potpunosti uzeti u obzir stvarno odstupanje debljine materijala i učinke premaza kako bi se izbjeglo pucanje rubova zbog neprikladnog pristajanja.
Četvrto, metalurška kvaliteta ima temeljni utjecaj na izvedbu štancanja. Uključci, ne-metalne čestice ili defekti udubljenja stranih tvari u rastaljenom čeliku mogu stvoriti mikropukotine tijekom naknadnog oblikovanja. Kada su materijali podvrgnuti vlačnim opterećenjima, područja inkluzija, zbog nedovoljnog lokalnog istezanja, vrlo su osjetljiva da postanu točke početka širenja pukotine. Ovaj problem je posebno izražen u proizvodnji strukturnih komponenti kao što su žigosanje čelika obloženog cinkom ili žigosanje nosača od pocinčanog čelika. Stoga je jačanje kontrole čistoće tijekom proizvodnje čelika i kontinuiranog lijevanja preduvjet za poboljšanje sigurnosti štancanja.
Kako bi se riješili ti uzroci, industrija obično usvaja mjere sustavnog poboljšanja. Prvo, proces žarenja je optimiziran, stabilizirajući ciljanu temperaturu na približno 850 stupnjeva, i osiguravajući temperaturne fluktuacije unutar prihvatljivih granica putem online sustava za praćenje kako bi se dobila jednolika struktura zrna. Drugo, vrsta i količina ulja za-prevenciju hrđe odabrani su na odgovarajući način kako bi uskladili uvjete podmazivanja s dubinom utiskivanja. Treće, kontroliranje sile valjanja tijekom procesa završne obrade, na primjer, održavanje iznad 1200 kN, može poboljšati oblik lima i stanje površine, povećavajući kasniju stabilnost oblikovanja. Istovremeno, provjera i održavanje zazora matrice su ojačani kako bi se osiguralo da je sposobnost deformacije materijala u skladu s dizajnom matrice.
U području električne opreme, kao što je žigosanje od pocinčanog čelika za kućišta releja, postavljaju se visoki zahtjevi na točnost dimenzija i cjelovitost površine. Pukotine ne samo da mogu utjecati na čvrstoću konstrukcije, već mogu i smanjiti razinu zaštite. Slično tome, u proizvodnji montažnih ploča od pocinčanog čelika ili čeličnih električnih dijelova, kvaliteta žigosanja izravno utječe na naknadne rezultate zavarivanja i montaže. Za čelične-zavarene utisnute dijelove koji zahtijevaju zavarivanje, mora se uzeti u obzir i utjecaj premaza na toplinski unos zavarivanja kako bi se izbjegla lokalizirana degradacija performansi.
Vrijedno je napomenuti da različiti scenariji primjene imaju različite zahtjeve za svojstva materijala. Na primjer, u području industrijski prilagođenih malih dijelova za utiskivanje od nehrđajućeg čelika, nehrđajući čelik je primarni materijal. Međutim, u nekim-korisnički osjetljivim ili strukturno ojačanim primjenama, pocinčani ugljični čelik još uvijek ima konkurentsku prednost. Stoga, u praktičnim primjenama, prilagođeni otisci od ugljičnog čelika često zahtijevaju sveobuhvatnu procjenu s obzirom na mehanička svojstva, zaštitu površine i mogućnost oblikovanja.
Sve u svemu, upadamElektrična ploča od pocinčanog čelikanije uzrokovan jednim čimbenikom, već povezanim učincima više čimbenika, uključujući metaluršku kvalitetu, režim toplinske obrade, uvjete podmazivanja i dizajn kalupa. Kroz potpunu-kontrolu kvalitete procesa i optimizaciju parametara, rizik od pucanja može se značajno smanjiti, a učinak oblikovanja i stabilnost otisaka od ugljičnog čelika mogu se poboljšati. Kako zahtjevi proizvodne industrije za visokom dosljednošću i visokom pouzdanošću nastavljaju rasti, praćenje-pokretano podacima i profinjeno upravljanje procesima postat će smjer budućeg razvoja.
Kontaktirajte nas
Za informacije o rješenjima za kontrolu pukotina i preporukama za izbor materijala za štancanje od pocinčanog čelika, kontaktirajte nas za tehničku podršku prilagođenu vašem projektu.
