ข้อกำหนดด้านความแข็งของวัสดุสำหรับการประมวลผลโดยโรงสีโครงสร้างโครงสร้างคืออะไร?

ในฐานะซัพพลายเออร์ของโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างฉันได้พบข้อสงสัยมากมายเกี่ยวกับข้อกำหนดความแข็งของวัสดุสำหรับการประมวลผลโดยโรงงานเหล่านี้ การทำความเข้าใจข้อกำหนดเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในการผลิตและสร้างความมั่นใจว่าอายุยืนและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกประเด็นสำคัญของความแข็งของวัสดุและผลกระทบต่อความสามารถในการประมวลผลของโรงงานส่วนประกอบโครงสร้าง

ความสำคัญของความแข็งของวัสดุ

ความแข็งของวัสดุเป็นคุณสมบัติพื้นฐานที่วัดความต้านทานของวัสดุต่อการเยื้องรอยขีดข่วนหรือการเสียรูป มันมีบทบาทสำคัญในการพิจารณาว่าวัสดุจะทำงานอย่างไรในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เมื่อพูดถึงโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างความแข็งของวัสดุที่ถูกประมวลผลอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการตัดของเครื่องมือการตัดคุณภาพของพื้นผิวสำเร็จรูปและประสิทธิภาพโดยรวมของการทำงานของการตัดเฉือน

ตัวอย่างเช่นวัสดุที่แข็งมากอาจทำให้การสึกหรอของเครื่องมือตัดมากเกินไปนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเครื่องมือบ่อยครั้งและต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้น ในทางกลับกันวัสดุที่อ่อนเกินไปอาจส่งผลให้พื้นผิวไม่ดีและความแม่นยำมิติเนื่องจากปัญหาเช่นการเสียรูปวัสดุและการสร้างขอบขึ้น ดังนั้นการค้นหาความสมดุลที่เหมาะสมในความแข็งของวัสดุจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตัดเฉือนที่ประสบความสำเร็จ

การวัดความแข็งและเครื่องชั่ง

มีหลายวิธีในการวัดความแข็งของวัสดุแต่ละคนมีมาตราส่วนของตัวเอง เครื่องชั่งที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิต ได้แก่ เครื่องชั่ง Rockwell, Brinell และ Vickers

สเกลร็อคเวลล์ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อความเรียบง่ายและความเร็ว มันวัดความลึกของการแทรกซึมของ intenter ลงในวัสดุภายใต้โหลดเฉพาะ เครื่องชั่งร็อคเวลล์ที่แตกต่างกันถูกนำมาใช้ขึ้นอยู่กับความแข็งและความหนาของวัสดุ ตัวอย่างเช่นสเกล Rockwell C มักจะใช้สำหรับวัสดุที่แข็งกว่าเช่นเหล็กแข็งในขณะที่สเกล Rockwell B เหมาะสำหรับโลหะที่นุ่มกว่าเช่นอลูมิเนียม

สเกล Brinell เกี่ยวข้องกับการกดลูกบอลแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะเข้าไปในวัสดุภายใต้โหลดที่รู้จักและวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของการเยื้องที่เกิดขึ้น สเกลนี้มักจะใช้สำหรับการวัดความแข็งของชิ้นงานขนาดใหญ่หรือหยาบ - โผล่ขึ้นมา

สเกล Vickers ใช้ interenter ปิรามิดที่ใช้สี่เหลี่ยมและวัดความยาวในแนวทแยงของการเยื้องที่ทำภายใต้ภาระที่กำหนด เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแม่นยำและเหมาะสำหรับวัสดุที่หลากหลายตั้งแต่นิ่มไปจนถึงแข็งมาก

ข้อกำหนดความแข็งของวัสดุสำหรับโรงงานส่วนประกอบโครงสร้าง

เมื่อพูดถึงวัสดุการประมวลผลที่มีโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างวัสดุประเภทต่าง ๆ มีข้อกำหนดด้านความแข็งที่แตกต่างกัน

โลหะ

• เหล็ก: เหล็กเป็นหนึ่งในวัสดุที่แปรรูปมากที่สุดในโรงงานส่วนประกอบโครงสร้าง เหล็กกล้าอ่อนซึ่งมีความแข็งค่อนข้างต่ำ (โดยทั่วไปจะมีความแข็งของ Brinell ประมาณ 100 - 200) นั้นค่อนข้างง่ายต่อการใช้เครื่อง พวกเขาสามารถตัดด้วยเหล็กความเร็วสูงมาตรฐาน (HSS) หรือเครื่องมือตัดคาร์ไบด์ อย่างไรก็ตามเมื่อปริมาณคาร์บอนในเหล็กเพิ่มขึ้นความแข็งก็เช่นกัน เหล็กสูง - คาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยด์สามารถมีค่าความแข็งตั้งแต่ 200 - 600 Brinell หรือสูงกว่าในกรณีของเหล็กแข็ง สำหรับเหล็กกล้าที่แข็งกว่าเหล่านี้อาจต้องใช้เครื่องมือตัดขั้นสูงเช่นเม็ดมีดเซรามิกหรือลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ (CBN) เครื่องมือเหล่านี้สามารถทนต่อแรงตัดสูงและความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อตัดเฉือนเหล็กแข็ง
• อลูมิเนียม: อลูมิเนียมเป็นโลหะที่อ่อนนุ่มและมีน้ำหนักเบาที่มีความแข็งต่ำ (โดยปกติประมาณ 20 - 100 brinell) มันเป็นไปได้สูงและสามารถประมวลผลได้อย่างรวดเร็วด้วยเครื่องมือตัดที่คมชัด อย่างไรก็ตามเนื่องจากความนุ่มนวลจึงมีแนวโน้มที่จะสร้างการก่อตัวของขอบขึ้นซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อพื้นผิว เครื่องมือตัดพิเศษที่มีพื้นผิวขัดเงาและพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมมักใช้เพื่อลดปัญหานี้
• ไทเทเนียม: ไทเทเนียมเป็นโลหะที่แข็งแรงและมีน้ำหนักเบาและมีความแข็งค่อนข้างสูง (ประมาณ 200 - 400 Brinell) เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและอัตราส่วนน้ำหนักสูงต่อ - น้ำหนัก อย่างไรก็ตามไทเทเนียมก็เป็นเรื่องยากที่จะใช้เครื่องเนื่องจากการนำความร้อนต่ำซึ่งทำให้ความร้อนสร้างขึ้นที่ขอบตัด เครื่องมือตัดพิเศษที่มีความต้านทานอุณหภูมิสูงและระบบหล่อเย็นขั้นสูงจำเป็นต้องใช้กับเครื่องไทเทเนียมอย่างมีประสิทธิภาพ

ไม่ใช่โลหะ

• พลาสติก: พลาสติกมีค่าความแข็งที่หลากหลายขึ้นอยู่กับประเภทของพวกเขา พลาสติกอ่อนเช่นโพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีนมีความแข็งต่ำและง่ายต่อการใช้เครื่อง พวกเขาสามารถตัดด้วย HSS มาตรฐานหรือเครื่องมือคาร์ไบด์ พลาสติกที่ยากขึ้นเช่นโพลีคาร์บอเนตและไนลอนอาจต้องใช้เครื่องมือตัดและพารามิเตอร์การตัดอย่างระมัดระวังมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการหลอมละลายหรือบิ่น
• คอมโพสิต: คอมโพสิตเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยวัสดุสองชนิดขึ้นไปเช่นคาร์บอนไฟเบอร์ - พอลิเมอร์เสริม (CFRP) หรือเส้นใยแก้ว - พอลิเมอร์เสริมแรง (GFRP) ความแข็งของคอมโพสิตอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับชนิดและส่วนของปริมาณของเส้นใยเสริมแรง คอมโพสิตการตัดเฉือนต้องใช้เครื่องมือตัดพิเศษที่สามารถจัดการกับลักษณะการกัดกร่อนของเส้นใยโดยไม่ก่อให้เกิดการแยกหรือดึงไฟเบอร์ออก

ผลกระทบของความแข็งของวัสดุในกระบวนการตัดเฉือน

ความแข็งของวัสดุที่ถูกประมวลผลมีผลกระทบโดยตรงต่อแง่มุมต่าง ๆ ของกระบวนการตัดเฉือน

เครื่องมือตัด

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้วัสดุที่ยากขึ้นต้องการเครื่องมือตัดที่ทนทานและความร้อนมากขึ้น ขอบของเครื่องมือจะต้องสามารถทนต่อแรงและอุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่นเมื่อมีการตัดเฉือนเหล็กแข็งจะมีการใช้คาร์ไบด์ที่มีปริมาณโคบอลต์สูงหรือเม็ดมีดเซรามิก เครื่องมือเหล่านี้มีความต้านทานการสึกหรอที่สูงขึ้นและสามารถรักษาความคมชัดเป็นระยะเวลานานขึ้น

การตัดพารามิเตอร์

ความแข็งของวัสดุยังส่งผลต่อพารามิเตอร์การตัดเช่นความเร็วในการตัดอัตราการป้อนและความลึกของการตัด โดยทั่วไปแล้ววัสดุที่ยากขึ้นต้องการความเร็วในการตัดที่ต่ำกว่าและอัตราการป้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอของเครื่องมือมากเกินไปและความเสียหาย ตัวอย่างเช่นเมื่อการตัดเฉือนไทเทเนียมความเร็วในการตัดอาจลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมการตัดเฉือน ความลึกของการตัดยังต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องมือตัดมากเกินไป

พื้นผิวเสร็จสิ้น

ความแข็งของวัสดุสามารถมีผลต่อพื้นผิวของส่วนที่ผ่านการกลึง วัสดุที่นุ่มนวลมีแนวโน้มที่จะสร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้น แต่อาจมีแนวโน้มที่จะสร้างขอบขึ้น - ขึ้น ในทางกลับกันวัสดุที่ยากขึ้นอาจเป็นเรื่องยากที่จะทำให้เครื่องจักรเรียบง่ายขึ้นเนื่องจากแรงตัดสูงและศักยภาพในการสึกหรอของเครื่องมือ อาจจำเป็นต้องใช้เทคนิคการตัดเฉือนขั้นสูงเช่นการตัดเฉือนความเร็วสูงและการบดที่แม่นยำเพื่อให้ได้พื้นผิวที่ต้องการบนวัสดุแข็ง

โรงงานส่วนประกอบโครงสร้างของเราและความแข็งของวัสดุ

ที่ บริษัท ของเราเรานำเสนอโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างขั้นสูงที่ออกแบบมาเพื่อจัดการวัสดุที่มีระดับความแข็งที่แตกต่างกัน ของเรา5 - ศูนย์เครื่องตัดเฉือนของ Axis CNCเป็นเครื่องอเนกประสงค์ที่สามารถใช้ในการประมวลผลวัสดุที่หลากหลายตั้งแต่พลาสติกอ่อนไปจนถึงโลหะแข็ง มันติดตั้งเครื่องมือตัดประสิทธิภาพสูงและระบบควบคุมขั้นสูงที่ช่วยให้สามารถควบคุมกระบวนการตัดเฉือนได้อย่างแม่นยำ

ของเราสูง - แรงบิด 5 - ศูนย์เครื่องจักรกลแกนแกนได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวัสดุแข็ง มันมีแกนหมุนแรงบิดสูงที่สามารถให้พลังงานที่จำเป็นในการตัดผ่านโลหะที่ยากเช่นไทเทเนียมและเหล็กแข็ง เครื่องยังมีระบบระบายความร้อนขั้นสูงเพื่อกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนเพื่อให้มั่นใจว่าอายุการใช้งานที่ยาวนานของเครื่องมือตัด

บทสรุป

โดยสรุปการทำความเข้าใจข้อกำหนดด้านความแข็งของวัสดุสำหรับการประมวลผลโดยโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุผลลัพธ์การตัดเฉือนที่มีคุณภาพสูง วัสดุที่แตกต่างกันมีระดับความแข็งที่แตกต่างกันและระดับเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อเครื่องมือตัดพารามิเตอร์การตัดและผิวผิวของชิ้นส่วนกลึง ในฐานะซัพพลายเออร์ของโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างเรามุ่งมั่นที่จะให้บริการโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับลูกค้าของเราสำหรับวัสดุการตัดเฉือนทุกระดับความแข็ง

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับโรงงานส่วนประกอบโครงสร้างหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับความแข็งของวัสดุและการตัดเฉือนเรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับวิธีที่โรงงานของเราสามารถตอบสนองความต้องการด้านการผลิตของคุณได้อย่างไร

การอ้างอิง

• Kalpakjian, S. , & Schmid, Sr (2009) วิศวกรรมการผลิตและเทคโนโลยี Pearson Prentice Hall
• Boothroyd, G. , Dewhurst, P. , & Knight, WA (2011) การออกแบบผลิตภัณฑ์สำหรับการผลิตและการประกอบ CRC Press
• Trent, Em, & Wright, PK (2000) การตัดโลหะ Butterworth - Heinemann