Yüksək Sərtlik H18 Rənglə örtülmüş alüminium zolaq ştamplama emalı üçün uyğundurmu?

mücərrəd

Yüksək sərtliyə malik H18 rənglə örtülmüş alüminium zolaqlar əla səth hava müqaviməti, cızıqlara qarşı müqaviməti və struktur möhkəmliyi səbəbindən xarici bəzək, akkumulyator aksesuarları, elektron qoruyucu və qablaşdırma sənayelərində geniş istifadə olunur. Bununla belə, sənaye istehsalçıları onun ştamplama uyğunluğu ilə bağlı daim çaşqınlıqla üzləşirlər. Bu məqalə H18 temperli alüminium substratların daxili mexaniki xüsusiyyətlərini, üzvi rəngli örtük filmlərinin struktur qüsurlarını və faktiki ştamplama uğursuzluqlarını təhlil edir. Bu nəticəyə gəlir ki, H18 rəngli örtüklü alüminium zolaqlar yalnız aşağı deformasiyaya malik boşqablaşdırma və dayaz əyilmə ştamplama üçün uyğundur və dərin çəkmə, flanşlama və mürəkkəb profilli ştamplama ilə tamamilə uyğun gəlmir. Kaplamanın soyulması və substratın çatlama risklərini azaltmaq üçün müvafiq hədəflənmiş ştamplama prosesinin təkmilləşdirilməsi tədbirləri də təklif olunur.

1. H18 Temper və Substrat Mexanik Xüsusiyyətlərinin Əsas Tərifi

Alüminium Assosiasiyası tərəfindən hazırlanmış alüminium ərintisi temperat standartına uyğun olaraq, H18 aralıq yumşalma olmadan tam deformasiya ilə bərkimiş temperaturu təmsil edir. H12, H14 və H16 qismən sərt temperlərdən fərqli olaraq, H18 alüminium zolaqları, çevikliyi bərpa etmək üçün sonrakı istilik müalicəsi olmadan, emal deformasiya dərəcəsi 75% -dən çox olan birdəfəlik soyuq yayma vasitəsilə ultra yüksək sərtlik əldə edir. Rəngli örtük üçün istifadə edilən əsas 1000 seriyalı saf alüminium və 3003 alüminium-manqan ərintisi substratları üçün mexaniki parametrlər plastik formalaşdırma üçün açıq məhdudiyyətlər göstərir: 1060 H18 alüminium qırılma zamanı yalnız 1% -dən 3% -ə qədər uzanır və 3003 H18 alüminiumdan yalnız 4% -ə çatır. Bunun əksinə olaraq, adi ştamplamaya üstünlük verilən H14 alüminium 12% -dən yuxarı uzanma qabiliyyətinə malikdir.

H18 substratlarının içərisində yüksək gərginlikli qalıq stress başqa bir kritik məhdudiyyətdir. Soyuq yayma zamanı ciddi qəfəs dislokasiyasının yığılması materialı xarici kəsmə və dartma qüvvəsi altında gərginlik konsentrasiyasına meylli edir. Yerli gərginlik 5%-i keçdikdən sonra əvvəlcə zolağın kənarında mikro çatlar görünəcək, sonra millisaniyələr ərzində substratda genişlənəcək. Bu xas kövrəklik, səthin rəng örtüyü təbəqəsindən asılı olmayaraq, böyük deformasiyalı ştamplamanı məhdudlaşdıran əsas maneədir.

2. Rəngli örtük strukturlarının gətirdiyi əlavə damğalama riskləri

Çılpaq H18 alüminium zolaqları ilə müqayisədə, rəngli örtülmüş məhsullar kimyəvi çevrilmə filmi, əsas örtük və hər iki tərəfdən üst havaya davamlı örtük daxil olmaqla üç qatlı kompozit struktur əlavə edir. Ümumi örtük qalınlığı 18μm ilə 35μm arasında dəyişir, bu, çılpaq alüminiumda olmayan iki unikal ştamplama uğursuzluğu riskini təqdim edir.

Birincisi, örtük yapışqan peeling. Sənaye alüminium zolaqları üçün istifadə edilən üzvi polyester və flüorokarbon örtükləri alüminium altlıqlara nisbətən daha az uzanır (2% -dən az). Ştamplama bükülməsi zamanı səth örtüyü alüminium matrisin kiçik plastik deformasiyasını izləyə bilməz, bu da əyilmə filetolarında eninə çatlamağa və soyulmağa səbəb olur. Hətta 3% -dən aşağı deformasiya ilə dayaz ştamplama üçün örtük səthində görünən mikro çatlar görünəcək, bu da hazır məhsulların hava müqavimətini və korroziyaya davamlılığını azaldacaq və açıq havada xidmət ssenarilərində erkən paslanmaya səbəb olacaqdır.

İkincisi, kalıbın yapışması və səthin cızılması. Hamar rənglənmiş örtük aşağı səth sürtünmə əmsalına malikdir. Yüksək təzyiq altında ştamplama altında, örtük səthi və polad qəliblər arasında yerli vakuum yapışması baş verəcəkdir. Davamlı qidalanma, örtükdə geri dönməz cızıqlara səbəb olacaq, sonrakı emal ilə təmir edilə bilməz. Kütləvi istehsalda bu qüsur, kalıbın səthi müalicəsi olmadan qüsur dərəcəsini 18% -dən çox artıra bilər.

3. Ştamplama Uyğunluğun Təsnifat Mühakiməsi

3.1 Tətbiq olunan aşağı deformasiyalı ştamplama ssenariləri

H18 rənglə örtülmüş alüminium zolaqlar bükülmə radiusu ≥ 3 qat qalınlığında bükülmə, pirsinq, düz dayaz əyilmə və 3%-dən az gərginliklə düz kəsmə ştamplama üçün tam uyğundur. Tipik tətbiq hallarına elektron contaların boşaldılması, düz reklam panelinin kəsilməsi və düzbucaqlı batareya qapağının təkbucaqlı əyilməsi daxildir. Bu proseslərdə material açıq-aşkar dartılma deformasiyası olmadan yalnız kəsmə gərginliyinə dözür. Kütləvi istehsal məlumatları göstərir ki, cilalanmış qəliblər və su əsaslı ştamplama sürtkü yağları ilə uyğunlaşdırıldıqda, hazır məhsulun qüsurlu dərəcəsi sənaye keyfiyyət standartlarına cavab verən 1,2% -dən aşağı nəzarət edilə bilər. Eyni zamanda, H18 temperinin yüksək sərtliyi möhürlənmiş hissələrin formalaşdıqdan sonra geri dönməməsini və deformasiya olunmamasını təmin edərək, yumşaq temperli alüminium iş parçalarının ölçülü qeyri-sabitlik problemini həll edir.

3.2 Tətbiq olunmayan böyük deformasiyalı ştamplama ssenariləri

Dartma plastik deformasiyasını tələb edən bütün ştamplama prosesləri tövsiyə edilmir, o cümlədən dərin çəkmə, çoxbucaqlı flanşlama, sferik profilləmə və dar radiuslu əyilmə (əyilmə radiusu zolaq qalınlığının <2 dəfə). Rəsm dərinliyi 8 mm olan 3003 H18 rəngli örtülmüş alüminium zolaqların dərin çəkmə sınaqlarında, iş parçalarının 92% -i eyni vaxtda substratın qırılmasından və kalıp filetosunda geniş sahəli örtük soyulmasından əziyyət çəkdi. Əsas səbəb ikili uğursuzluqdur: substratın dartılma gərginliyi uzanma həddini aşır və örtük çevikliyi matrisin deformasiyasını əlaqələndirə bilmir. Bundan əlavə, təkrar ikinci dərəcəli ştamplama qəti qadağandır. İlk ştamplamadan sonra qalıq stress yığılması substratın elastikliyini daha da azaldacaq və emaldan sonra 72 saat ərzində kortəbii çatlamağa səbəb olacaqdır.

4. Keyfiyyətli ştamplama istehsalı üçün prosesin optimallaşdırılması

Aşağı deformasiyalı ştamplama üçün H18 rəngli örtüklü alüminiumdan istifadə etməli olan müəssisələr üçün dörd məqsədyönlü düzəliş keyfiyyət risklərini azalda bilər. Əvvəlcə qəlib boşluqlarını Ra≤0.2μm-ə qədər cilalayın və örtük cızılmasını və yapışmasını aradan qaldırmaq üçün DLC almaz kimi karbon örtüklə müalicə edin. İkincisi, yağlı sürtkü yağları əvəzinə aşağı özlülüklü su əsaslı sürtkü yağlarından istifadə edin. Yağlı sürtkü yağları yüksək ştamplama temperaturunda örtükün rənginin dəyişməsinə və yapışmanın pozulmasına səbəb olacaq. Üçüncüsü, ştamplama sürətini dəqiqədə 15 vuruşdan aşağı idarə edin. Yüksək sürətli ştamplama ani təsir gərginliyi yaradacaq və kənarın çatlamasına səbəb olacaq. Dördüncüsü, soyuq yuvarlanan qalıq gərginliyi aradan qaldırmaq və kənarın yırtılmasının qarşısını almaq üçün ştamplamadan əvvəl zolaqların kənarlarında ehtiyatda olan gərginliyi aradan qaldıran çentikləri kəsin.

5. Nəticə və material seçimi təklifləri

Xülasə etmək üçün, yüksək sərtliyə malik H18 rəngli örtüklü alüminium zolaqlar ştamplama üçün universal olaraq uyğun deyil. Mükəmməl anti-rebound performansı və bütöv səth örtüyü sayəsində mürəkkəb forma tələbləri olmayan, aşağı deformasiyalı, yüksək sərtliyə malik ştamplama hissələri üçün üstünlük verilən materialdır. Bununla belə, hər hansı orta və böyük plastik deformasiya ştamplama prosesləri üçün uyğun deyil. Mürəkkəb ştamplama iş parçaları üçün istehsalçılar materialları sərtlik və çevikliyi tarazlayan H14 və ya H16 temperli rəngli örtüklü alüminium zolaqlarla əvəz etməlidirlər. Həm səthə davamlılıq, həm də formalaşdırma performansı tələb edən açıq havada uzunmüddətli xidmət hissələri üçün 3005 H16 rəngli örtüklü alüminium kimi ərinti modelləri daha sərfəli alternativlərdir.