När du är klar med CNC -bearbetning av en del är ditt jobb inte gjort. Dessa råa komponenter kan ha fula ytor och kanske inte är tillräckligt starka. Eller så är de bara en del av en komponent som måste förenas med andra komponenter för att bilda en komplett produkt. När allt kommer omkring, hur ofta använder du en enhet som består av enskilda delar?
Poängen är att efterbehandlingsprocesser är nödvändiga för en rad applikationer, och här introducerar vi dig för några överväganden så att du kan välja rätt sekundär operation för ditt projekt.
I den här tredelade serien täcker vi alternativ och överväganden för värmebehandlingsprocesser, ytbehandlingar och hårdvaruinstallation. Någon eller alla av dessa kan krävas för att flytta din del från ett bearbetat tillstånd till ett kundklart tillstånd. Den här artikeln diskuterar värmebehandling, medan delar II och III undersöker ytberedning och hårdvaruinstallation.
I den här tredelade serien täcker vi alternativ och överväganden för värmebehandlingsprocesser, ytbehandlingar och hårdvaruinstallation. Någon eller alla av dessa kan vara nödvändiga för att få din del från ett bearbetat tillstånd till ett kundklart tillstånd. Den här artikeln diskuterar värmebehandling.
Värmebehandling före eller efter bearbetning?
Värmebehandling är den första operationen att överväga efter bearbetning, och det är till och med möjligt att överväga bearbetning av förbehandlade material. Varför använda en metod och inte den andra? Ordningen i vilken värmebehandlings- och bearbetningsmetaller väljs kan påverka materialegenskaperna, bearbetningsprocessen och toleranser för delen.
När du använder material som har värmebehandlats påverkar detta din bearbetning - hårdare material tar längre tid att maskiner och verktyg bär snabbare, vilket ökar bearbetningskostnaderna. Beroende på vilken typ av värmebehandling som appliceras och djupet under materialets drabbade yta är det också möjligt att skära igenom materialets härdade skikt och besegra syftet med att använda härdad metall i första hand. Det är också möjligt att bearbetningsprocessen genererar tillräckligt med värme för att öka hårdheten i arbetsstycket. Vissa material, såsom rostfritt stål, är mer benägna att arbeta härdning under bearbetning, och extra vård krävs för att förhindra detta.
Att välja en förvärmd metall har dock vissa fördelar. Med härdade metaller kan dina delar hållas till stramare toleranser, och inköpsmaterial är enklare eftersom förvärmade metaller är lätt tillgängliga. Och om du väntar tills efter bearbetning är klar lägger värmebehandlingen till ytterligare ett tidskrävande steg till produktionsprocessen.
Å andra sidan ger värmebehandling efter bearbetning dig mer kontroll över bearbetningsprocessen. Det finns många typer av värmebehandling, och du kan välja vilken typ du ska använda för att få önskade materialegenskaper. Värmebehandling efter bearbetning säkerställer också konsekvent värmebehandling på delen av delen. För förvärmda material kan värmebehandlingen bara påverka materialet till ett visst djup, så bearbetning kan ta bort härdat material på vissa platser men inte andra.
Som nämnts tidigare ökar efterbehandlingen av värmebehandling kostnaden och ledtiden eftersom processen kräver ytterligare outsourcade steg. Värmebehandling kan också få delar att varp eller deformeras, vilket påverkar de täta toleranserna som erhållits under bearbetning.
Värmebehandling
Vanligtvis ändrar värmebehandling materialegenskaperna för metallen. Vanligtvis innebär detta att man ökar metallens styrka och hårdhet så att den tål mer extrema applikationer. Vissa värmebehandlingsprocesser, såsom glödgning, kan emellertid faktiskt minska metallens hårdhet. Låt oss titta på de olika värmebehandlingsmetoderna.
Härdning
Härdning används för att göra metall hårdare. Högre hårdhet innebär att metallen är mindre benägna att böja eller markera när den påverkas. Värmebehandling ökar också metallens draghållfasthet, som är den kraft som materialet misslyckas och bryts. Högre styrka gör materialet mer lämpligt för vissa applikationer.
För att härda en metall upphettas arbetsstycket till en specifik temperatur över metallens kritiska temperatur, eller den punkt där dess kristallstruktur och fysiska egenskaper förändras. Metallen hålls vid denna temperatur och släcks sedan i vatten, saltlösning eller olja för att svalna. Kylningsvätskan beror på metallens specifika legering. Varje släckvätska har en unik kylhastighet, så valet är baserat på hur snabbt den kyler metallen.
Fallhärdning
Fallhärdning är en typ av härdning som endast påverkar materialets yttre yta. Denna process görs vanligtvis efter bearbetning för att skapa ett hållbart yttre lager.
nederbörd härdning
Utfällningshärdning är en process för specifika metaller med specifika legeringselement. Dessa element inkluderar koppar, aluminium, fosfor och titan. Dessa element fälls ut i den fasta metallen eller bildar fasta partiklar när materialet värms upp under en längre tid. Detta påverkar kornstrukturen och ökar materialets styrka.
(Härdningsdjup kan ändras genom att modifiera processparametrar)
Glödgning
Som nämnts tidigare används glödgning för att mjukgöra metallen, liksom för att lindra stress och öka materialets duktilitet. Denna process gör metallen lättare att arbeta.
För att glödgas en metall upphettas metallen långsamt till en specifik temperatur (ovanför materialets kritiska temperatur), hålls vid den temperaturen och kyls slutligen mycket långsamt. Denna långsamma kylningsprocess genomförs genom att begrava metallen i isolerande material eller hålla den i ugnen som ugn och metallkyl.
Stor platta bearbetning av stressavlastning
Stressavlastning liknar glödgning, där materialet värms upp till en viss temperatur och kyls långsamt. När det gäller stressavlastning är emellertid denna temperatur under den kritiska temperaturen. Materialet kyls sedan luft.
Denna process tar bort stress från kallt arbete eller skjuvning utan att avsevärt förändra metallens fysiska egenskaper. Medan de fysiska egenskaperna inte förändras, hjälper till att lindra denna stress att undvika dimensionella förändringar (eller vridning eller annan deformation) under ytterligare bearbetning eller under användning av delen.
Tempererad
När en metall är tempererad upphettas den till en punkt under den kritiska temperaturen och kyls sedan i luften. Detta är nästan samma som stresslindring, men den slutliga temperaturen är inte så hög som stressavlastning. Temperering ökar segheten samtidigt som det är hårdhet i materialet som läggs till genom härdningsprocessen.
Sista tankar
Värmebehandling av metaller är ofta nödvändig för att uppnå önskad fysisk egenskap
-------------------------------AVSLUTA---------------------------------------
