معرفی فرآیند جوشکاری اسپری بطری شیشه ای می تواند قالب بندی کند

این مقاله فرآیند جوشکاری اسپری بطری شیشه ای را از سه جنبه معرفی می کند

جنبه اول: فرآیند جوشکاری اسپری بطری و قالبهای شیشه ای ، از جمله جوشکاری اسپری دستی ، جوش اسپری پلاسما ، جوشکاری اسپری لیزر و غیره.

فرآیند رایج جوش اسپری قالب - جوش اسپری پلاسما ، اخیراً پیشرفت های جدیدی را در خارج از کشور انجام داده است ، با به روزرسانی های فناوری و عملکردهای قابل توجهی که به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، که معمولاً به عنوان "جوش اسپری میکرو پلاسما" شناخته می شود.

جوشکاری اسپری میکرو پلاسما می تواند به شرکت های قالب کمک کند تا هزینه های سرمایه گذاری و تهیه ، نگهداری طولانی مدت و هزینه های مصرف مواد مصرفی را به میزان زیادی کاهش دهد و تجهیزات می توانند طیف گسترده ای از قطعات کار را اسپری کنند. به سادگی جایگزین کردن سر مشعل جوشکاری اسپری می تواند نیازهای جوشکاری اسپری از قطعه های مختلف را برآورده کند.

2.1 معنای خاص "پودر آلیاژ مبتنی بر نیکل" چیست

این یک سوء تفاهم است که "نیکل" را به عنوان یک ماده روکش دار در نظر بگیرید ، در واقع ، پودر لحیم کاری آلیاژ مبتنی بر نیکل یک آلیاژ است که از نیکل (NI) ، کروم (CR) ، بور (B) و سیلیکون (SI) تشکیل شده است. این آلیاژ با نقطه ذوب کم آن ، از 1،020 درجه سانتیگراد تا 1.050 درجه سانتیگراد مشخص می شود.

عامل اصلی منتهی به استفاده گسترده از پودرهای لحیم کاری آلیاژ مبتنی بر نیکل (نیکل ، کروم ، بور ، سیلیکون) به عنوان مواد روکش دار در کل بازار این است که پودرهای لحیم آلیاژ مبتنی بر نیکل با اندازه ذرات مختلف به شدت در بازار تبلیغ شده اند. همچنین ، آلیاژهای مبتنی بر نیکل به دلیل کمترین نقطه ذوب ، صافی و سهولت کنترل گودال جوش ، به راحتی توسط جوشکاری گاز اکسی سوخت (OFW) از اولین مراحل خود رسوب می شوند.

جوشکاری گاز سوخت اکسیژن (OFW) از دو مرحله مجزا تشکیل شده است: مرحله اول ، به نام مرحله رسوب ، که در آن پودر جوش ذوب می شود و به سطح قطعه کار می چسبد. ذوب شده برای تراکم و کاهش تخلخل.

این واقعیت باید مطرح شود که مرحله به اصطلاح بازسازی با تفاوت در ذوب نقطه بین فلز پایه و آلیاژ نیکل حاصل می شود ، که ممکن است یک چدن فریتیک با نقطه ذوب 1،350 تا 1.400 درجه سانتیگراد یا یک نقطه ذوب 1،370 تا 1.500 درجه سانتیگراد از فولاد کربن C40 (UNI 7845-7845) باشد. این تفاوت در نقطه ذوب است که تضمین می کند که نیکل ، کروم ، بور و آلیاژهای سیلیکون باعث ایجاد مجدد فلز پایه در هنگام دمای مرحله بازسازی نمی شوند.

با این حال ، رسوب آلیاژ نیکل نیز می تواند با سپردن یک مهره سیم محکم و بدون نیاز به یک فرآیند بازسازی حاصل شود: این نیاز به کمک به جوش قوس پلاسما منتقل شده (PTA) دارد.

2.2 پودر لحیم کاری آلیاژ مبتنی بر نیکل که برای پانچ روکش/هسته در صنعت شیشه بطری استفاده می شود

به همین دلایل ، صنعت شیشه به طور طبیعی آلیاژهای مبتنی بر نیکل را برای پوشش های سخت شده در سطوح پانچ انتخاب کرده است. رسوب آلیاژهای مبتنی بر نیکل را می توان با جوشکاری گاز سوخت اکسی (OFW) یا با اسپری شعله مافوق صوت (HVOF) حاصل کرد ، در حالی که روند بازسازی با سیستم های گرمایش القایی یا جوشکاری گاز سوخت اکسی (OFW) قابل دستیابی است. باز هم ، تفاوت نقطه ذوب بین فلز پایه و آلیاژ نیکل مهمترین پیش نیاز است ، در غیر این صورت روکش زدن امکان پذیر نخواهد بود.

نیکل ، کروم ، بور ، آلیاژهای سیلیکون را می توان با استفاده از فناوری ARC انتقال پلاسما (PTA) ، مانند جوش پلاسما (PTAW) یا جوشکاری گاز بی اثر تنگستن (GTAW) به دست آورد ، به شرط آنکه مشتری کارگاهی برای تهیه گاز بی اثر داشته باشد.

سختی آلیاژهای مبتنی بر نیکل با توجه به الزامات کار متفاوت است ، اما معمولاً بین 30 HRC و 60 HRC است.

2.3 در محیط دمای بالا ، فشار آلیاژهای مبتنی بر نیکل نسبتاً زیاد است

سختی ذکر شده در بالا به سختی در دمای اتاق اشاره دارد. با این حال ، در محیط های عملیاتی درجه حرارت بالا ، سختی آلیاژهای مبتنی بر نیکل کاهش می یابد.

همانطور که در بالا نشان داده شده است ، اگرچه سختی آلیاژهای مبتنی بر کبالت از آلیاژهای مبتنی بر نیکل در دمای اتاق پایین تر است ، سختی آلیاژهای مبتنی بر کبالت از آلیاژهای مبتنی بر نیکل در دماهای بالا (مانند دمای عملکرد قالب) بسیار قوی تر است.

نمودار زیر تغییر سختی پودرهای لحیم کاری آلیاژ با افزایش درجه حرارت را نشان می دهد:

2.4 معنی خاص "پودر لحیم کاری آلیاژ مبتنی بر کبالت" چیست؟

با توجه به کبالت به عنوان یک ماده روکش ، در واقع یک آلیاژ است که از کبالت (CO) ، کروم (CR) ، تنگستن (W) یا کبالت (CO) ، کروم (CR) و مولیبدن (MO) تشکیل شده است. معمولاً از آن به عنوان پودر لحیم کاری "بنفش" یاد می شود ، آلیاژهای مبتنی بر کبالت دارای کاربیدها و بریدهایی هستند که سختی خود را تشکیل می دهند. برخی از آلیاژهای مبتنی بر کبالت حاوی 2.5 ٪ کربن هستند. ویژگی اصلی آلیاژهای مبتنی بر کبالت ، سختی آنها حتی در دماهای بالا است.

2.5 مشکلاتی که در هنگام رسوب آلیاژهای مبتنی بر کبالت بر روی سطح پانچ/هسته مشاهده می شود:

مشکل اصلی رسوب آلیاژهای مبتنی بر کبالت مربوط به نقطه ذوب بالای آنها است. در حقیقت ، نقطه ذوب آلیاژهای مبتنی بر کبالت 14،400 درجه سانتیگراد 1،375 است که تقریباً نقطه ذوب فولاد کربن و چدن است. فرضیه ، اگر مجبور شدیم از جوشکاری گاز سوخت اکسی (OFW) یا اسپری شعله hypersonic (HVOF) استفاده کنیم ، سپس در مرحله "بازسازی" ، فلز پایه نیز ذوب می شود.

تنها گزینه مناسب برای سپردن پودر مبتنی بر کبالت بر روی پانچ/هسته این است: قوس پلاسما منتقل شده (PTA).

2.6 در مورد خنک کننده

همانطور که در بالا توضیح داده شد ، استفاده از جوشکاری گاز سوخت اکسیژن (OFW) و فرآیندهای اسپری شعله hypersonic (HVOF) به این معنی است که لایه پودر رسوب شده به طور همزمان ذوب و چسبیده است. در مرحله بازسازی بعدی ، مهره جوش خطی فشرده شده و منافذ پر می شود.

مشاهده می شود که اتصال بین سطح فلز پایه و سطح روکش کامل و بدون وقفه است. پانچ های موجود در آزمایش در همان خط تولید (بطری) بود ، مشت های با استفاده از جوشکاری گاز اکسی سوخت (OFW) یا اسپری شعله مافوق صوت (HVOF) ، مشت های با استفاده از قوس منتقل شده پلاسما (PTA) ، که در همان فشار هوای خنک کننده نشان داده شده است ، قوس انتقال پلاسما (PTA) دمای پانچ 100 درجه سانتیگراد پایین تر است.

2.7 در مورد ماشینکاری

ماشینکاری یک فرآیند بسیار مهم در تولید پانچ/هسته است. همانطور که در بالا ذکر شد ، رسوب پودر لحیم کاری (روی مشت/هسته) با سختی شدید در دماهای بالا بسیار ناچیز است. یکی از دلایل ماشینکاری است. ماشینکاری روی پودر لحیم کاری آلیاژ سختی 60HRC بسیار دشوار است و باعث می شود مشتریان هنگام تنظیم پارامترهای ابزار چرخش ، پارامترهای کم را انتخاب کنند (چرخش سرعت ابزار ، سرعت خوراک ، عمق ...). استفاده از همان روش جوشکاری اسپری در پودر آلیاژ 45HRC به طور قابل توجهی آسان تر است. پارامترهای ابزار چرخش نیز می توانند بالاتر تنظیم شوند و خود ماشینکاری نیز آسان تر خواهد بود.

2.8 در مورد وزن پودر لحیم کاری سپرده شده

فرآیندهای جوشکاری گاز سوخت اکسی (OFW) و اسپری شعله مافوق صوت (HVOF) میزان از دست دادن پودر بسیار بالایی دارند که می تواند به اندازه 70 ٪ در چسبیدن مواد روکش دار به قطعه کار باشد. اگر جوش اسپری هسته ضربه در واقع به 30 گرم پودر لحیم کاری نیاز دارد ، این بدان معنی است که اسلحه جوش باید 100 گرم پودر لحیم را اسپری کند.

تا کنون ، میزان از دست دادن پودر فناوری ARC (PTA) پلاسما منتقل شده حدود 3 ٪ تا 5 ٪ است. برای همان هسته دمنده ، اسلحه جوشکاری فقط باید 32 گرم پودر لحیم را اسپری کند.

2.9 در مورد زمان رسوب

جوشکاری گاز اکسی سوخت (OFW) و سمپاشی شعله مافوق صوت (HVOF) یکسان است. به عنوان مثال ، زمان رسوب و بازگرداندن همان هسته دمنده 5 دقیقه است. فناوری منتقل شده پلاسما (PTA) نیز برای دستیابی به سخت شدن کامل سطح قطعه کار (قوس منتقل شده پلاسما) به همان 5 دقیقه نیاز دارد.

تصاویر زیر نتایج مقایسه بین این دو فرآیند و جوش قوس پلاسما (PTA) را نشان می دهد.

مقایسه مشت های روکش مبتنی بر نیکل و روکش مبتنی بر کبالت. نتایج تست های در حال اجرا در همان خط تولید نشان داد که مشت های روکش برقی مبتنی بر کبالت 3 برابر بیشتر از مشت های روکش بر پایه نیکل به طول انجامید ، و مشت های روکش برقی مبتنی بر کبالت هیچ "تخریب" را نشان نمی دهد.

سوال 1: لایه جوش از نظر تئوری برای جوشکاری کامل اسپری حفره چقدر ضخیم است؟ آیا ضخامت لایه لحیم بر عملکرد تأثیر می گذارد؟

پاسخ 1: من پیشنهاد می کنم که حداکثر ضخامت لایه جوش 2.5 میلی متر 2 و دامنه نوسان روی 5 میلی متر تنظیم شود. اگر مشتری از مقدار ضخامت بیشتری استفاده کند ، ممکن است مشکل "مفصل دامان" مواجه شود.

سوال 2: چرا در بخش مستقیم از یک نوسان بزرگتر از 30 میلی متر استفاده نمی کنیم (توصیه می شود 5 میلی متر تنظیم شود)؟ آیا این کارآمدتر نخواهد بود؟ آیا اهمیت ویژه ای برای نوسان 5 میلی متر وجود دارد؟

پاسخ 2: من توصیه می کنم که بخش مستقیم نیز از نوسان 5 میلی متر برای حفظ دمای مناسب روی قالب استفاده کند.

اگر از نوسان 30 میلی متر استفاده شود ، باید سرعت اسپری بسیار کند تنظیم شود ، دمای قطعه کار بسیار زیاد خواهد بود و رقیق شدن فلز پایه خیلی زیاد می شود و سختی مواد پرکننده از دست رفته به اندازه 10 ساعت است. نکته مهم دیگر استرس متعاقب آن بر قطعه کار (به دلیل درجه حرارت بالا) است که احتمال ترک خوردگی را افزایش می دهد.

با نوسان با عرض 5 میلی متر ، سرعت خط سریعتر است ، بهترین کنترل را می توان بدست آورد ، گوشه های خوبی تشکیل می شود ، خصوصیات مکانیکی مواد پر کننده حفظ می شود و ضرر فقط 2 ~ 3 ساعت است.

Q3: ترکیب الزامات پودر لحیم کاری چیست؟ کدام پودر لحیم برای جوشکاری اسپری حفره مناسب است؟

A3: من توصیه می کنم مدل پودر لحیم 30PSP ، در صورت بروز ترک ، از 23PSP روی قالب های چدن استفاده کنید (از مدل PP در قالب های مس استفاده کنید).

Q4: دلیل انتخاب آهن انعطاف پذیر چیست؟ استفاده از چدن خاکستری چیست؟

پاسخ 4: در اروپا ، ما معمولاً از چدن گره ای استفاده می کنیم ، زیرا چدن گره ای (دو نام انگلیسی: چدن گره ای و چدن چدن) ، این نام به دست می آید زیرا گرافیت موجود در آن به صورت کروی در زیر میکروسکوپ وجود دارد. برخلاف لایه های چدن خاکستری خاکستری (در واقع ، می توان آن را با دقت بیشتری "چدن لمینت" نامید). چنین تفاوت های ترکیبی تفاوت اصلی بین آهن چمن و لمینت چدن را تعیین می کند: حوزه ها مقاومت هندسی را برای انتشار ترک ایجاد می کنند و در نتیجه یک ویژگی انعطاف پذیری بسیار مهم را به دست می آورند. علاوه بر این ، شکل کروی گرافیت ، با توجه به همان مقدار ، مساحت کمتری را اشغال می کند و باعث آسیب کمتری به مواد می شود و در نتیجه برتری مواد به دست می آید. قدمت آن در سال 1948 به اولین استفاده صنعتی خود در سال 1948 ، آهن انعطاف پذیر به جایگزین مناسبی برای فولاد (و سایر آهنین بازیگران) تبدیل شده است و باعث می شود کم هزینه و عملکرد بالایی داشته باشد.

عملکرد انتشار آهن انعطاف پذیر به دلیل ویژگی های آن ، همراه با برش آسان و ویژگی های مقاومت متغیر چدن ، نسبت در کشیدن/وزن عالی

ماشینکاری خوب

کم هزینه

هزینه واحد مقاومت خوبی دارد

ترکیبی عالی از خواص کششی و کشیدگی

سوال 5: کدام یک برای دوام با سختی زیاد و سختی کم است؟

A5: کل دامنه 35 ~ 21 HRC است ، توصیه می کنم از 30 پودر لحیم کاری PSP استفاده کنید تا مقدار سختی نزدیک به 28 HRC داشته باشید.

سختی به طور مستقیم با عمر قالب مرتبط نیست ، تفاوت اصلی در طول عمر خدمات نحوه "پوشیدن" سطح قالب و مواد مورد استفاده است.

جوشکاری دستی ، ترکیب واقعی (مواد جوشکاری و فلز پایه) از قالب به دست آمده به اندازه پلاسما PTA مناسب نیست و خراش ها اغلب در فرآیند تولید شیشه ظاهر می شوند.

سوال 6: چگونه می توان جوشکاری کامل اسپری حفره داخلی را انجام داد؟ چگونه می توان کیفیت لایه لحیم کاری را تشخیص و کنترل کرد؟

پاسخ 6: من توصیه می کنم سرعت پودر کم را روی جوشکار PTA تنظیم کنید ، بیش از 10 دور در دقیقه. با شروع از زاویه شانه ، فاصله را در 5 میلی متر نگه دارید تا مهره های موازی جوش داده شود.

در پایان بنویسید:

در دوره ای از تغییر سریع فن آوری ، علم و فناوری پیشرفت شرکت ها و جامعه را هدایت می کند. جوشکاری اسپری از همان قطعه کار با فرآیندهای مختلف قابل دستیابی است. برای کارخانه قالب ، علاوه بر در نظر گرفتن الزامات مشتریان خود ، که باید از آنها استفاده شود ، باید عملکرد هزینه سرمایه گذاری تجهیزات ، انعطاف پذیری تجهیزات ، نگهداری و هزینه های قابل مصرف استفاده بعدی را نیز در نظر بگیرد و اینکه آیا تجهیزات می توانند طیف گسترده تری از محصولات را پوشش دهند. جوش اسپری میکرو پلاسما بدون شک انتخاب بهتری برای کارخانه های قالب فراهم می کند.