Apelsinų žievelės ir skylučių prevencija lakuotos folijos giluminio štampavimo metu
Tiksliojo didelės spartos štampavimo metu, pvz., gaminant giliai ištrauktus aliuminio maisto indus, lygių sienelių padėklus, farmacines lizdines plokšteles ir aerozolinio vožtuvo kaušelius, gamintojai susiduria su dviem pagrindiniais kokybės trūkumais: apelsino žievelės paviršiaus šiurkštinimas ir lako smeigtukų skylučių mikrolūžiai.
Šie defektai kenkia tiek estetiniam patrauklumui, tiek maisto ir vaistų pakuočių barjeriniam vientisumui. 'Apelsino žievelė' sukelia paviršiaus miglotą ir netolygų šviesos atspindį, o mikroskopinės skylutės (5–50 μm pažeidžia organinį barjerinį sluoksnį. Dėl to žaliavinis metalas patenka į rūgštų turinį, pagreitina tinkamumo vartoti laiką ir sukelia pakuotės gedimą. Norint išvengti šių problemų, reikia subalansuoti metalurgijos grūdelių dydį, elastingumą, laką, laką, laką). gilus piešimas.
Defektų fizika: pagrindinės apelsino žievelės ir mikro skylučių susidarymo priežastys
Giliai tempiant tiek aliuminio pagrindą, tiek jo organinio lako dangą patiria dideli dviašiai tempimo ir gniuždymo įtempimai.
Lakuotos folijos štampavimo vientisumo vokas ┌──────────────────────────── ┼───────────────────────────── ▼ ▼ |
Apelsinų žievelės slopinimas (metalurgija) |
Smeigtukų prevencija (danga ir tribologija) |
Smulkių grūdelių dydis (ASTM 8–10) |
Didelio lankstumo epoksidas / organozolis |
Kontroliuojama anizotropija (Δr ≈ 0) |
Hidrodinaminis DOP / Vaškinis tepimas |
Subalansuota temperatūra (H14 / H24) |
Diegimo spindulys Rd = 6-10x folijos matuoklis |
Tikslas: lygaus paviršiaus šiurkštumas (Ra) |
Tikslas: nulinis barjerinio sluoksnio pažeidimas |
Apelsinų žievelės mechanika ( Bieringo efektas)
Apelsinų žievelė yra struktūrinis paviršiaus šiurkštėjimo defektas (Rₐ > 0,8 μm), atsirandantis, kai stambiagrūdė aliuminio folija (d > 35 μm) patiria plastinę deformaciją.
Kadangi atskiri paviršiaus grūdeliai neturi suvaržymo nuo gretimų kristalų ant išorinės ribos, jie netrukdomi sukasi ir deformuojasi išilgai pageidaujamų kristalografinių slydimo plokštumų. Šis diferencijuotas grūdų judėjimas sukuria mikroskopinius slėnius ir smailes ant paviršiaus. Kai plonas lako sluoksnis (2–8 μm) yra ištemptas ant stambaus pagrindo, jis prisitaiko prie šių slėnių ir sukuria 'apelsino žievelės' tekstūrą.
Štampo geometrija, brėžinių santykiai ir sąsajos trinties smaigalio kaiščių skylės
Skylės lakuotoje folijoje susidaro dviem skirtingais mechanizmais:
Mechaninė perforacija (substrato kaiščių skylės): atsiranda, kai brėžimo metu inkliuzų dalelės, dulkės arba lokalizuotas kaklelis suplėšia itin ploną aliuminio folijos šerdį (30–100 μm).
Dangos mikroskilimas (lako kaiščių skylės): atsiranda, kai vietinis tempimo santykis viršija sukietėjusios dervos sistemos pailgėjimą trūkimo metu ( ε _b) arba kai dėl didelės trinties šilumos suardomas tepalo sluoksnis. Tai sukelia metalo ir štampavimo sąlytį, mikrosmulkinimą ir lako kirpimą.
Trikčių šalinimo matrica: defektų simptomai, pagrindinės priežastys ir taisomieji veiksmai
Naudokite šią diagnostikos nuorodą, kad pašalintumėte štampavimo defektus atliekant lakuotos folijos giluminio tempimo operacijas:
Vizualinis/funkcinis defektas |
Mikroskopinė pagrindinė priežastis |
Pirminis gedimo mechanizmas |
Greitas įrankių ir procesų taisymas |
Medžiagos ir dangos reguliavimas |
Apelsinų žievelė (miglota tekstūra) |
Šiurkščiavilnių aliuminio grūdelių dydis (d > 35 μm) |
Neribojama kristalografinė slydimo grūdelių sukimasis |
Šiek tiek sumažinkite ruošinio laikiklio slėgį; patikrinkite traukos tarpą |
Perjungti prie smulkiagrūdžio substrato (ASTM 8–10; d ≤ 20μm); nurodykite H24 temperatūrą |
Mikro skylučių pažeidimai |
Vietinė tempimo deformacija viršija dangos ribą ε _b |
Polimerinės grandinės kirpimas esant didelei trinčiai / karščiui |
Padidinkite peties spindulį (R); tepti didelio klampumo DOP/vaško lubrikantą |
Pereikite prie didelio pailgėjimo Organosol arba lankstaus epoksidinio fenolio lako |
Lako pleiskanojimas / kirpimas |
Žemas sąsajos sukibimas / per didelis kryžminis susiejimas |
Kirpimas išilgai metalinės dangos sąsajos |
Poliruotas štampavimas iki veidrodinio paviršiaus (Rₐ < 0,05 μm); sumažinti AKS |
Optimizuoti cheminį išankstinį apdorojimą (cirkonio/chromato konversijos sluoksnis) |
Flanšo susiraukšlėjimas |
Nepakankamas tuščio laikiklio slėgis (BHP) |
Suspaudimo lanko įtempimas flanše |
Padidinti ruošinio laikiklio jėgą; sureguliuokite traukimo karoliuko aukštį |
Naudokite kietesnį grūdinimo pagrindą (pvz., H14 vietoj O temper). |
Sienos plyšimas / apatinio žiedo lūžis |
Per didelis BHP arba nepakankamas traukos tarpas |
Tempimo įtempis viršija ribinį tempimo stiprumą (Rₘ) |
Padidinti štampavimo spindulį R; padidinti klirensą iki 1,10 × t; pakartotinai sutepti |
Naudokite didesnio pailgėjimo lydinį (8006/8011); optimizuoti klausos vertę ( Δ r ≈ 0) |
Kokybės kontrolės ir barjerų vientisumo tikrinimo protokolai
Norėdami patikrinti nulinį kaiščių skylių defektų skaičių ir stebėti paviršiaus apdailos kokybę gamybos metu, įgyvendinkite šias standartines tikrinimo procedūras:
Deep-Draw lakuotos aliuminio folijos ir juostelių sprendimai
Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. (Kinija) gaminame specializuotus lakuotus folijos pagrindus, skirtus sunkioms štampavimo ir giliojo tempimo operacijoms:
Pagrindai: didelio grynumo 8011, 3003 ir 5052 lydiniai (30 μm – 200 μm storio), apdoroti nuolatinio atkaitinimo būdu, kad būtų pasiekta itin smulkaus grūdėtumo struktūra (ASTM 8–10) ir mažos dygliavimo vertės (Δ r ≤ 2%).
Dengimo technologijos: didelės spartos atvirkštinės ritininės dengimo mašinos padengia vienodus maistinius epoksidinius, organozolinius ir karšto sandarinimo lakus (2,0–12,0 g/m²) su griežtais dangos svorio nuokrypiais (±0,2 ekstas{ g/m²).
Integruotas DOP tepimas: gamykloje pritaikytas DOP arba DOS vaško tepimas (100–300 mg/m²) užtikrina sklandų piešimą iškart išėmus iš dėžės, nereikalaujant rankinio šlapio tepimo.
Elektrolitinis kaiščio skylė / poringumo bandymas (DIN 55543)
Elektrolitinis akytumo tyrimas yra tikslus, neardomasis metodas mikroskopiniams lako įtrūkimams aptikti:
Panardinkite giliai ištrauktą talpyklą į 1% NaCl elektrolito tirpalą, kuriame yra aktyviosios paviršiaus medžiagos.
Įdėkite elektrodą į talpyklos vidų ir prijunkite aliuminio pagrindą prie žemės, naudodami nuolatinę žemą įtampą (≈6,0 V DC).
Išmatuokite susidariusį srovės nuotėkį (mA). Nepažeistas konteineris rodo < 0,1 mA nuotėkio srovę. Srovės šuolis (> 0,5 mA) rodo kaiščio skylutes arba dangos įtrūkimus išilgai nubrėžtų šoninių sienelių.
Skerspjūvio SEM ir optinė profilometrija
Optinė profilometrija: matuoja paviršiaus šiurkštumą (Rₐ). Neformuotos folijos dydis paprastai yra $Rₐ ≈ 0,15–0,25 μm. Nubrėžta siena, kurios Rₐ> 0,6 μm, rodo artėjantį apelsino žievelės gedimą.
Skenuojanti elektroninė mikroskopija (SEM): naudojama formuojant štampus, kad būtų galima analizuoti lako mikroskilimą išilgai perforatoriaus kampo spindulio, patvirtinant, ar dangos pažeidimą lemia tempiamasis pailgėjimas arba trinties kirpimas.
Substrato pasirinkimas: grūdelių dydžio kontrolė (d ≤ 15 - 25 μm) ir temperatura
Kad išvengtumėte apelsino žievelės ir neprarastumėte tempimo, nurodykite aliuminio lydinius (pvz., 8011, 3003 arba 5052), pagamintus su smulkių grūdelių dydžiais: grūdelių dydis:
Taikykite ASTM 8–10 (vidutinis grūdelių skersmuo 15–25 μm). Didesni nei 35 μm grūdai nuolat sukelia matomą apelsino žievelę, kai tempimo santykis β = D₀/d₁ ≥ 1,5.
Temperatūros pasirinkimas: iš dalies atkaitinti grūdai (H14, H24 arba H28) siūlo geresnį derlingumo ir tempimo santykį ir paviršiaus suvaržymą nei visiškai minkštos O formos medžiagos, todėl sumažėja atskirų grūdelių sukimasis ir išlaikomas giluminis pailgėjimas (> 12–18 %).
Dangos formulė: polimero plastiškumas, Tg ir kryžminio sujungimo tankis
Lakas turi pailgėti veikiamas tempimo, neskilinėti ir neatsiskirti nuo metalinio pagrindo:
Dervos sistema: modifikuotas epoksidinis-fenolinis, organozolinis (PVC pagrindu) arba kaliojo poliesterio lakas idealiai tinka giliam piešimui. Organosolio formulės suteikia išskirtinį lankstumą (ε_b > 25%).
Stiklo pereinamojo laikotarpio temperatūra (T��): pasirinkite dervas, kurių T�� yra šiek tiek žemesnė už aplinkos štampavimo temperatūrą (40 °C–60 °C) arba artima jos temperatūrai. Tai išlaiko polimerinę grandinę elastingą, guminę tempimo metu.
Dangos storis: išlaikyti sausą plėvelę 4–8 g/m² (3 - 6μm). Pernelyg storos dangos (> 10 μm) padidina vidinę įtampą, dėl kurios staigiais tempimo spinduliais atsiranda delaminacijos.
Štampos spindulys (R��), įspaudimo spindulys (Rₚ) ir traukos atstumas
Aštrios įrankio briaunos sutelkia tempimo įtempius, sukeldamos vietinį lako skilimą ir skylutes:
Antgalio pečių spindulys (R��): nustatykite į 6 × 10 × folijos storį (t). 80 μm folijos R�� turėtų būti 0,5–0,8 mm. Per siauras spindulys sukelia lyginimą ir nuvalo laką; per didelis spindulys skatina flanšo raukšlėjimąsi.
Perforatoriaus kampo spindulys (Rₚ): nustatykite į 4 × 8 × t, kad apatinio kampo tempimas pasiskirstytų tolygiai. Atstumas tarp perforavimo: išlaikykite 1,05 × 1,10 × t atstumą tarp perforavimo kampo. Stenkitės, kad tarpas būtų mažesnis nei 1,00 × t, nes tai išlygina foliją ir nupjauna organinės dangos sluoksnį.
Tuščio laikiklio slėgio (BHP) derinimas ir pažangus tepimas
Tuščio laikiklio slėgis (BHP): Laikykite BHP 1,5–2,5 MPa. Per didelis slėgis padidina trintį, plyšta lakas, o esant nepakankamam slėgiui, flanšas susiraukšlėja ir pažeidžia įrankių paviršius.
Tepimas: naudokite maistinius tepalus, tokius kaip dioktilftalatas (DOP), DOS arba specializuotas sintetines maistinio vaško emulsijas, tepamas 150–300 mg/m². Tai sukuria nuolatinę hidrodinaminę barjerą tarp lako ir kietojo karbido štampo, užkertant kelią tiesioginei trinčiai ir karščiui.
Tikslus pjaustymas, briaunų kokybė ir švarus apdorojimas
Pjaustymas be įtrūkimų: didelio tikslumo sukamieji pjaustytuvai užtikrina lygius, be nubrozdinimo ritės kraštus (įpjovos aukštis < 0,005 mm), apsaugodami nuo briaunų įtrūkimų ir pagrindo plyšimo štampuojant.
Mikrosmeigtukų nuskaitymas: nuolatiniai internetiniai optiniai skylučių detektoriai nuskaito 100 % tinklo, kad užtikrintų, kad prieš lakuojant nebūtų jokių žaliavų kaiščių skylių.
DUK
1 klausimas: kodėl apelsino žievelė atsiranda net naudojant minkštą, visiškai atkaitintą (O-temperatūrą) aliuminio foliją?
A: Visiškai atkaitintoje O formos folijoje termiškai apdorojant gali atsirasti antrinis grūdelių augimas, jei atkaitinimo temperatūra ir laikymo laikas nėra griežtai kontroliuojami. Stambūs grūdeliai deformuojasi išilgai atskirų kristalografinių slydimo plokštumų, veikiami tempimo įtempių, sukurdami apelsino žievelės paviršių, nepaisant metalo minkštumo. Nurodę smulkiagrūdį, iš dalies atkaitintą grūdinimą (pvz., H24 ), padėsite išvengti šios problemos.
2 klausimas: kaip sužinoti, ar kiaurymė atsirado dėl substrato defekto arba štampavimo įtempių?
A: Patikrinkite defektą optiniu mikroskopu arba SEM. Pagrindo smeigtukų skylutės turi dantytus, suplyšusius aliuminio kraštus, apsuptus įtrūkusio lako. Įrankiai arba įtempimo sukeltos kaiščių skylės rodo lygias, ištemptas lako paraštes su iškirpte išilgai įtrūkimo ribos. Elektrolitinis poringumo bandymas taip pat atskleidžia, ar pažeidimai yra sutelkti į didelio įtempimo traukos spindulius.
3 klausimas: koks yra idealus traukimo koeficientas (β) lakuotai folijai vieno veikimo štampelyje?
A: Lakuotos aliuminio folijos (50–100 μm) didžiausias vieno žingsnio tempimo koeficientas paprastai yra β= D₀/d₁≤ 1,6–1,8 . Didesniems tempimo koeficientams reikia perbraižyti kelis etapus su dideliais tarppakopiais spinduliais, kad būtų išvengta lako sluoksnio plyšimo.
4 klausimas: Ar galiu naudoti vandenyje tirpius tepalus giliai tempiant maisto pakavimo foliją?
A: Vandenyje tirpių tepalų paprastai vengiama naudojant ploną lakuotą foliją, nes vandens likučiai gali kauptis po persidengiančiais ritės posūkiais ir sukelti drėgmės dėmių arba korozijos. Pirmenybę teikite maistui tinkamiems sintetiniams tepalams su išnykstančia alyva arba iš anksto užteptoms DOP / DOS vaško plėvelėms , kurios švariai išgaruoja kepant arba džiovinant po štampavimo.
5 klausimas: kaip iš Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. (Kinija) paprašyti pritaikytų giliai tempiamos lakuotos folijos pavyzdžių?
A: „Dingang Metal Material Co., Ltd.“ siūlo pagal užsakymą pjaustymo, specifinio temperamento derinimo ir pritaikytas lako formules bandomiesiems važiavimams. Susisiekite su mūsų techninės inžinierių komanda adresu gavin@cnchangsong.com ir aptarti tempimo santykius, dangos svorius ir mėginių pristatymą.
Išvada
Norint pašalinti apelsino žievelės ir skylučių defektus lakuotos folijos giluminio tempimo metu, reikia integruoto požiūrio. Derindami smulkiagrūdžius aliuminio pagrindus (ASTM 8–10) su kaliaisiais Organosol arba epoksidiniais lakais, palaikydami 6–10 ×t štampo spindulius ir naudodami tinkamą DOP / vaško tepimą, presų operatoriai gali pasiekti be defektų tempiamas dalis dideliu gamybos greičiu.
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
