Прадухіленне апельсінавай скарынкі і дзірак падчас глыбокай выцяжкі лакаванай фальгі
У прэцызійнай высакахуткаснай штампоўцы — напрыклад, пры вырабе алюмініевых харчовых кантэйнераў з глыбокай выцяжкай, падносаў з гладкімі сценкамі, фармацэўтычных блістэраў і шклянак з аэразольнымі клапанамі — вытворцы сутыкаюцца з двума асноўнымі недахопамі ў якасці: шурпатасць паверхні апельсінавай скарынкі і мікраразломы лаку.
Гэтыя дэфекты пагаршаюць як эстэтычную прывабнасць, так і бар'ерную цэласнасць харчовай і фармацэўтычнай упакоўкі. 'Апельсінавая скарынка' выклікае туманнасць паверхні і нераўнамернае адлюстраванне святла, у той час як мікраскапічныя адтуліны (5 - 50 мкм) парушаюць арганічны бар'ерны пласт. Гэта падвяргае неачышчаны метал уздзеянню кіслаты, паскараючы тэрмін прыдатнасці і прыводзячы да выхаду з ладу ўпакоўкі. Каб прадухіліць гэтыя праблемы, неабходна збалансаваць памер металургічнага зярністасці, пластычнасць лаку, геаметрыю штампа і змазачную плёнку. таўшчыня пры глыбокай выцяжцы.
Фізіка дэфектаў: асноўныя прычыны адукацыі апельсінавай скарынкі і мікрадзірачак
Глыбокая выцяжка падвяргае як алюмініевую падкладку, так і яе арганічнае лакавае пакрыццё сур'ёзным двухвосевым дэфармацыям расцяжэння і сціску.
Канверт цэласнасці з штампоўкай з лакаванай фальгой ┌───────────────────────────────┼───────────────────────────────┐ ▼ ▼ |
Падаўленне апельсінавай скарынкі (металургія) |
Прадухіленне дзірак (пакрыццё і трыбалогія) |
Дробная зярністасць (ASTM 8-10) |
Высокапластычная эпаксідная смала / арганазоль |
Кантраляваная анізатрапія (Δr ≈ 0) |
Гідрадынамічная DOP / восковая змазка |
Збалансаваны характар (H14 / H24) |
Радыус штампа Rd = 6-10x фальгі |
Мэта: шурпатасць гладкай паверхні (Ra) |
Мэта: нулявы пралом бар'ернага ўзроўню |
Механіка апельсінавай скарынкі ( эфект Б'ерынга )
Апельсінавая скарынка - гэта структурны дэфект шурпатасці паверхні (Rₐ > 0,8 мкм), які ўзнікае, калі крупнозерністой алюмініевая фальга (d > 35 мкм) падвяргаецца пластычнай дэфармацыі.
Паколькі асобныя паверхневыя збожжа не маюць абмежаванняў з боку суседніх крышталяў на іх вонкавай мяжы, яны бесперашкодна круцяцца і дэфармуюцца ўздоўж сваіх пераважных крышталяграфічных плоскасцей слізгацення. Гэта дыферэнцыяльнае рух збожжа стварае мікраскапічныя западзіны і пікі на паверхні. Калі тонкі пласт лаку (2 - 8 мкм) нацягваецца на шурпатую падкладку, ён прылягае да гэтых западзін, ствараючы тэкстуру «апельсінавай скарынкі».
Геаметрыя штампа, каэфіцыенты выцяжэння і шпількавыя адтуліны міжфазнага трэння
Адтуліны ў лакіраванай фальзе ўтвараюцца з дапамогай двух розных механізмаў:
Механічная перфарацыя (адтуліны ў падкладцы): узнікае, калі часціцы ўключэнняў, пыл або лакалізаваныя шыйкі раздзіраюць звыштонкі стрыжань з алюмініевай фальгі (30 - 100 мкм) падчас выцягвання.
Мікраразрыў пакрыцця (адтуліны ў лаку): узнікае, калі мясцовы каэфіцыент расцяжэння перавышае падаўжэнне пры разрыве ( ε _b) зацвярдзелай смалы, або калі высокая тэмпература трэння разбурае пласт змазкі. Гэта прыводзіць да кантакту металу з плашкай, мікразадзірання і зруху лаку.
Матрыца пошуку і ліквідацыі непаладак: сімптомы дэфектаў, асноўныя прычыны і дзеянні па выпраўленні
Выкарыстоўвайце гэты дыягнастычны даведнік, каб ліквідаваць дэфекты ціснення падчас аперацый глыбокай выцяжкі лакаванай фальгі:
Візуальны / функцыянальны дэфект |
Мікраскапічная першапрычына |
Першасны механізм адмовы |
Неадкладная карэкцыя інструментаў і працэсу |
Рэгуляванне матэрыялу і пакрыцця |
Апельсінавая скарынка (туманная тэкстура) |
Памер грубага зерня алюмінія (d> 35 мкм) |
Неабмежаванае крышталяграфічнае кручэнне зерня слізгацення |
Злёгку паменшыце ціск на трымальнік нарыхтоўкі; праверыць малюнак зазору |
Пераход на дробназярністую падкладку (ASTM 8–10; d ≤ 20 мкм); указаць тэмпературу H24 |
Праломы з мікрапраколамі |
Мясцовая дэфармацыя расцяжэння перавышае мяжу пакрыцця ε _b |
Разрыў палімернага ланцуга пры моцным трэнні/нагрэве |
Павялічыць радыус пляча плашкі (R); нанесці высокавязкую змазку DOP/воск |
Пераключыцеся на Organosol або гнуткі эпаксідна-фенольны лак з высокім расцяжэннем |
Лушчэнне лаку / стрыжка |
Нізкая межфазная адгезія / празмерная сшыўка |
Зрух уздоўж мяжы падзелу метал-пакрыццё |
Польская штампа для люстранога аздаблення (Rₐ <0,05 мкм); паменшыць BHP |
Аптымізацыя папярэдняй хімічнай апрацоўкі (канверсійны пласт цырконія/хромату) |
Фланец зморшчын |
Недастатковы ціск пустога трымальніка (BHP) |
Напружанне пры сціску абруча выцясненне ў фланцы |
Павелічэнне сілы трымальніка нарыхтоўкі; адрэгулюйце вышыню шарыка |
Выкарыстоўвайце больш жорсткую падкладку (напрыклад, H14 замест O-тэмпературы) |
Разрыў сценкі / разрыў ніжняга кольца |
Празмерны BHP або недастатковы зазор для цягнення |
Напружанне на разрыў перавышае мяжу трываласці на разрыў (Rₘ) |
Павялічыць радыус штампа R; павялічыць кліранс да 1,10 × т; паўторна змазваць |
Выкарыстанне сплаву з больш высокім адноснае адноснае падаўжэнне (8006/8011); аптымізаваць значэнне каласання ( Δ r ≈ 0) |
Пратаколы кантролю якасці і праверкі цэласнасці бар'ераў
Каб праверыць нулявы ўзровень дэфектаў і кантраляваць якасць аздаблення паверхні падчас вытворчасці, укараніце наступныя стандартныя аперацыйныя працэдуры праверкі:
Рашэнні для лакаванай алюмініевай фальгі і палос з глыбокай выцяжкай
Кампанія Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. (Кітай) вырабляе спецыялізаваныя падкладкі з лакіраванай фальгі, прызначаныя для сур'ёзных аперацый штампоўкі і глыбокай выцяжкі:
Субстраты: сплавы высокай чысціні 8011, 3003 і 5052 (таўшчыня ад 30 мкм да 200 мкм), апрацаваныя шляхам бесперапыннага адпалу для дасягнення звышмелкай зярністай структуры (ASTM 8–10) і нізкіх значэнняў каласання (Δ r ≤ 2%).
Тэхналогіі нанясення пакрыццяў: высакахуткасныя рэверсіўныя рулонныя машыны для нанясення пакрыццяў наносяць аднастайныя харчовыя эпаксідныя, арганазольныя і тэрмічныя лакі (2,0 - 12,0 г/м⊃2;) з жорсткімі допускамі вагі пакрыцця (±0,2 ext{ г/м⊃2;).
Інтэграваная змазка DOP: васковая змазка DOP або DOS (100 - 300 мг/м⊃2;) забяспечвае плаўную прадукцыйнасць выцягвання адразу з скрынкі без неабходнасці ручной вільготнай змазкі.
Электралітычнае выпрабаванне шпілек / сітаватасці (DIN 55543)
Тэст электралітычнай сітаватасці - гэта дакладны, неразбуральны метад для выяўлення мікраскапічных пашкоджанняў лаку:
Пагрузіце кантэйнер глыбокай выцяжкі ў 1% раствор электраліта NaCl, які змяшчае павярхоўна-актыўнае рэчыва.
Змесціце электрод у кантэйнер і падключыце алюмініевую падкладку да зямлі, падаючы пастаяннае нізкае напружанне (≈6,0 В пастаяннага току).
Вымерайце выніковую ўцечку току (мА). Некрануты кантэйнер паказвае ток уцечкі < 0,1 мА. Усплёск току (> 0,5 мА) паказвае на шчыліны або расколіны пакрыцця ўздоўж намаляваных бакавых сценак.
Папярочны СЭМ і аптычная профіламетрыя
Аптычная профіламетрыя: вымярае шурпатасць паверхні (Rₐ). Нефармаваная фальга звычайна мае памер $Rₐ ≈ 0,15 - 0,25 мкм. Намаляваная сценка з Rₐ> 0,6 мкм паказвае на пагрозу паломкі апельсінавай скарынкі.
Сканіравальная электронная мікраскапія (SEM): выкарыстоўваецца падчас наладжвання штампа для аналізу мікраразрыву лаку ўздоўж радыусу вугла пуансона, каб пацвердзіць, ці выклікана пашкоджанне пакрыцця падаўжэннем пры расцяжэнні або зрухам трэннем.
Выбар падкладкі: кантроль памеру зерня (d ≤ 15 - 25 мкм) і тэмпература
Каб прадухіліць з'яўленне апельсінавай скарынкі без шкоды для выцягвання, выбірайце алюмініевыя сплавы (напрыклад, 8011, 3003 або 5052), распрацаваныя з дробнымі памерамі збожжа: Памер збожжа:
Мэта ASTM 8 да 10 (15 - 25 мкм сярэдні дыяметр збожжа). Зерне памерам больш за 35 мкм пастаянна выклікае бачную апельсінавую скарынку пры каэфіцыентах выцягвання β = D₀/d₁ ≥ 1,5.
Выбар загарту: часткова адпаленыя загарты (H14, H24 або H28) забяспечваюць лепшае стаўленне да трываласці пры расцяжэнні і абмежаванне паверхні, чым цалкам мяккі матэрыял з O-загартоўкай, памяншаючы кручэнне асобных зерняў, захоўваючы пры гэтым падаўжэнне пры глыбокай выцяжцы (> 12% - 18%).
Склад пакрыцця: пластычнасць палімера, Tg і шчыльнасць сшыванняў
Лак павінен падаўжацца пры нагрузцы без расколін і адрыву ад металічнай падкладкі:
Сістэма смалы: мадыфікаваныя эпаксідна-фенольныя, арганазольныя (на аснове ПВХ) або пластычны поліэфірныя лакі ідэальна падыходзяць для глыбокай выцяжкі. Зольныя склады забяспечваюць выключную гнуткасць (ε_b> 25%).
Тэмпература пераходу ў шкленне (T��): выбірайце смалы з T�� крыху ніжэйшым або блізкім да тэмпературы штампоўкі навакольнага асяроддзя (40°C - 60°C). Гэта падтрымлівае палімерны ланцуг у пластычным, гумовым стане падчас высакахуткаснага выцягвання.
Таўшчыня пакрыцця: падтрымлівайце сухую плёнку 4 - 8 г/м⊃2; (3 - 6 мкм). Празмерна тоўстыя пакрыцця (> 10 мкм) павялічваюць унутранае напружанне, што прыводзіць да расслаення ўздоўж вострых радыусаў выцягвання.
Радыус штампа (R��), радыус пуансона (Rₚ) і зазор для выцяжкі
Вострыя краю інструмента канцэнтруюць напружанне расцяжэння, выклікаючы мясцовае разбурэнне лаку і дзірачкі:
Радыус пляча штампа (R��): усталюйце ад 6 × да 10 × таўшчыню плёнкі (т). Для 80 мкм фальгі R�� павінна складаць 0,5 - 0,8 мм. Занадта вузкі радыус выклікае прасаванне і пазбаўляе ад лаку; занадта вялікі радыус спрыяе сморщиванию фланца.
Радыус вугла прабіўкі (Rₚ): усталюйце ад 4 × да 8 × t, каб раўнамерна размеркаваць расцяжэнне ніжняга вугла. Зазор уцягвання: падтрымлівайце зазор ад выбівання да плашкі ад 1,05 × да 1,10 × t. Пазбягайце зазору ніжэй за 1,00 × т, які прасуе фальгу і зрухае пласт арганічнага пакрыцця.
Настройка ціску пустога трымальніка (BHP) і пашыраная змазка
Ціск пустога трымальніка (BHP): Падтрымлівайце BHP у межах 1,5 - 2,5 МПа. Залішні ціск павялічвае трэнне, раздзіраючы лак, у той час як недастатковы ціск выклікае зморшчэнне фланца, якое пашкоджвае паверхні інструментаў.
Змазка: выкарыстоўвайце харчовыя змазкі, такія як диоктилфталат (DOP), DOS або спецыялізаваныя сінтэтычныя харчовыя васковыя эмульсіі, якія наносяцца ў колькасці 150 - 300 мг/м⊃2. Гэта стварае бесперапынны гідрадынамічны бар'ер паміж лакам і цвёрдасплаўнай плашкай, прадухіляючы прамое трэнне і назапашванне цяпла.
Дакладная рэзка, якасць краёў і апрацоўка ў чыстых памяшканнях
Рэзка без задзірын: Высокадакладныя ротарныя рэзкі ствараюць гладкія краю шпулькі без задзірын (вышыня задзірын <0,005 мм), прадухіляючы расколіны на краях і разрыў падкладкі падчас штампоўкі.
Сканіраванне мікрапраколаў: бесперапынныя онлайн-аптычныя дэтэктары абскураў скануюць 100% сеткі, каб гарантаваць адсутнасць дзірачак у сыравіне перад нанясеннем лаку.
FAQ
Q1: Чаму апельсінавая скарынка ўзнікае нават пры выкарыстанні мяккай, цалкам отожженной (O-temper) алюмініевай фальгі?
A: Цалкам отожженная фальга O-temper можа падвяргацца другаснаму росту збожжа падчас тэрмічнай апрацоўкі, калі тэмпература адпалу і час вытрымкі не кантралююцца жорстка. Грубыя збожжа дэфармуюцца ўздоўж асобных крышталяграфічных плоскасцей слізгацення пад дзеяннем расцягу, ствараючы паверхню апельсінавай скарынкі незалежна ад таго, наколькі мяккі метал. Указанне дробназярністага, часткова адпаленага адпуску (напрыклад, H24 ) дапамагае прадухіліць гэтую праблему.
Пытанне 2: Як я магу вызначыць, што дзірка была выклікана дэфектам падкладкі або напругай штампоўкі?
A: Агледзіце дэфект пад аптычным мікраскопам або СЭМ. Адтуліны падкладкі маюць няроўныя, ірваныя алюмініевыя краю, акружаныя патрэсканым лакам. Адтуліны, выкліканыя нагрузкай, дэманструюць гладкія расцягнутыя краі лаку з гарлавінамі ўздоўж мяжы расколіны. Выпрабаванне электралітычнай сітаватасці таксама паказвае, ці сканцэнтраваны парушэнні на радыусе выцяжкі з высокім напружаннем.
Q3: Які ідэальны каэфіцыент выцягвання (β) для лакіраванай фальгі ў штампе адзінарнага дзеяння?
A: Для лакіраванай алюмініевай фальгі (50 - 100 мкм) максімальны аднаступеністы каэфіцыент выцягвання звычайна складае β= D₀/d₁≤ 1,6 - 1,8 . Больш высокія каэфіцыенты выцяжкі патрабуюць шматступеннага перамалёўвання з вялікімі радыусамі паміж этапамі, каб пазбегнуць разрыву лакавага пласта.
Пытанне 4: Ці магу я выкарыстоўваць водарастваральныя змазачныя матэрыялы для ўпаковачнай фальгі харчовых прадуктаў глыбокай выцяжкі?
A: Вадарастваральныя змазкі звычайна пазбягаюць для тонкай лакіраванай фальгі, таму што рэшткі вады могуць збірацца пад перакрываючыміся віткамі шпулькі, выклікаючы плямы ад вільгаці або карозію. Аддавайце перавагу харчовым сінтэтычным змазачным матэрыялам з знікаючым алеем або папярэдне нанесеным васковым плёнкам DOP / DOS , якія чыста выпараюцца падчас выпякання або сушкі пасля штампоўкі.
Q5: Як я магу запытаць індывідуальныя ўзоры лакіраванай фальгі з глыбокай выцяжкай у Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. (Кітай)?
A: Dingang Metal Material Co., Ltd. забяспечвае спецыялізаваную нарэзку, спецыфічнае адпаведнасць характару і індывідуальныя склады лаку для пробных запускаў. Звяжыцеся з нашай камандай тэхнічных інжынераў па адрасе gavin@cnchangsong.com , каб абмеркаваць каэфіцыент выцягвання, вагу пакрыцця і дастаўку ўзораў.
Заключэнне
Ліквідацыя апельсінавай скарынкі і дзірачак пры глыбокай выцяжцы лакаванай фальгі патрабуе комплекснага падыходу. Сумяшчаючы дробназярністыя алюмініевыя падкладкі (ASTM 8–10) з пластычным арганазолевым або эпаксідным лакам, падтрымліваючы радыусы штампа 6 - 10 ×t і ўжываючы належную змазку DOP/васк, аператары прэса могуць атрымаць бездэфектныя цягнутыя дэталі на высокай хуткасці вытворчасці.
English
العربية
Français
Русский
Español
Português
Deutsch
italiano
日本語
한국어
Nederlands
Tiếng Việt
ไทย
Polski
Türkçe
ភាសាខ្មែរ
Bahasa Melayu
Filipino
Bahasa Indonesia
magyar
Română
Čeština
Монгол
हिन्दी
فارسی
Slovenčina
Slovenščina
Norsk
Svenska
Ελληνικά
Suomi
Latine
Dansk
Shqip
Hrvatski
Afrikaans
Gaeilge
Eesti keel
latviešu
Azərbaycan dili
Беларуская мова
ქართული
íslenska
Kinyarwanda
Lietuvių
Lëtzebuergesch
Македонски
Malti
Türkmençe
ئۇيغۇرچە
Cymraeg
