Teras on mitmel kujul: erinevad metallplaatide, taldrikute, vardade ja talade, torude ja muidugi CNC terase töötlemisel kasutatavate tahkete toorainete geomeetrilised kujundid. Terasi kasutatakse nii paljudes rakendustes ja nii paljudes tööstusharudes, seega on mõistlik omada palju erinevat tüüpi terast. Kuid mis vahe on roostevabast terasest ja madala süsinikusisaldusega terasest? Tasuta mehaaniline ja tööriistateras? Selles artiklis saate teada mitut tüüpi töödeldud terast ja kuidas CNC terasetüüpi edukalt edukalt teha.
Mis on teras?
Teras on raua- ja süsinikusulamite lai mõiste. Süsinikusisaldus (0,05% -2% kaalu järgi) ja muude elementide lisamine määravad terase konkreetse sulami ja selle materjali omadused. Muude legeerivate elementide hulka kuuluvad mangaan, räni, fosfor, väävel ja hapnik. Süsinik suurendab samal ajal terase kõvadust, korrosioonikindluse või töötavuse parandamiseks võib lisada ka muid elemente. Mangaani sisaldus on tavaliselt suurem (vähemalt 0,30% kuni 1,5%), et vähendada terase rabedust ja suurendada selle tugevust.
Terase tugevus ja kõvadus on üks selle populaarsemaid omadusi. See teeb terasest sobivaks ehitus- ja transpordirakendusteks, kuna seda materjali saab kasutada pikka aega raskete ja korduvate koormuste all. Mõned terasest sulamid, nimelt roostevabast terasest sordid, on korrosioonikindlad, mis teeb neist parima valiku osade jaoks, mis töötavad ekstreemses keskkonnas.
Kuid see tugevus ja kõvadus laiendavad ka töötlemisaega ja suurendavad tööriistade kulumist. Teras on suure tihedusega materjal, mis muudab selle teatud rakenduste jaoks liiga raskeks. Terasel on aga kõrge tugevuse ja kaalu suhe, mistõttu on see tootmises üks sagedamini kasutatavaid metalle. Oma tootmisprotsessis kasutame sageli tooraine roostevabast terasest
Metallitarvikud valavad osad.
Terasest tüüp
Arutagem mitut tüüpi terast. Terasina tuleb rauale lisada süsinik. Süsiniku sisaldus varieerub siiski, põhjustades selle jõudluses suuri muutusi. Süsinikteras viitab tavaliselt muudele terasele kui roostevabast terasest ja seda tuvastatakse 4-kohalise terasega, laiemalt öeldes on see vähese süsiniku teras, keskmine süsinikteras või kõrge süsinikuteras.
Madala süsinikusisaldusega teras: süsinikusisaldus alla 0,30% (kaalu järgi)
Keskmine süsinikteras: 0,3–0,5% süsinikusisaldus
Kõrge süsiniku teras: 0,6% ja rohkem
Terase peamisi legeerivaid elemente tähistab esimene number neljakohalises klassis. Näiteks on mis tahes 1xxx terasel, näiteks 1018, peamise legeerimise elemendina süsinik. 1018 teras sisaldab 0,14–0,20% süsinikku ja väikestes kogustes fosfori, väävlit ja mangaani. Seda üldotstarbelist sulamit kasutatakse tavaliselt tihendite, võllide, käikude ja tihvtide töötlemiseks.
Kerge töötletava kvaliteediga süsinikteras läbib ja fosfaatakse ravi, et lõhkuda kiibid väiksemateks tükkideks. See takistab pikkade või suurte laastude takerdumist tööriistaga lõikamise ajal. Masinatav teras võib töötlemisaega kiirendada, kuid võib vähendada elastsust ja löögikindlust.
Roostevaba teras
Roostevaba teras sisaldab süsinikku, kuid sisaldab ka umbes 11% kroomi, mis suurendab materjali korrosioonikindlust. Rohkem kroomi tähendab vähem rooste! Nikli lisamine võib parandada ka roostetakistust ja tõmbetugevust. Lisaks on roostevabast terasest hea soojustakistus ning see sobib lennunduse ja muude rakenduste jaoks ekstreemses keskkonnas.
Metalli kristallstruktuuri kohaselt võib roostevabast terasest jagada viieks tüüpi. Viis tüüpi on austeniit, ferriit, martensiit, dupleks ja sademete kõvenemine. Roostevabast terasest hinded identifitseeritakse nelja numbri asemel kolme numbriga. Esimene arv tähistab kristallstruktuuri ja peamisi legeerivaid elemente.
Näiteks 300 seeria roostevabast terasest on austeniitse kroomi-nikli sulam. 304 Roostevabast terasest on kõige tavalisem klass, tuntud ka kui 18/8, kuna selle kroomi sisaldus on 18% ja nikli sisaldus 8%. 303 Roostevaba teras on tasuta töötlemisversioon 304 roostevabast terasest. Väävli lisamine vähendab selle korrosioonikindlust, nii et tüüpi 303 roostevaba teras on rooste suhtes rohkem kui tüüp 304.
Roostevabast terasest saab kasutada paljudes tööstusharudes. Tüüp 316 Roostevabast terasest saab pärast nõuetekohast töötlemist kasutada meditsiiniseadmete, näiteks masinate ja torujuhtmete ventiiliosad. 316 Roostevabast terasest kasutatakse ka mutrite ja poltide töötlemiseks, millest paljusid kasutatakse kosmose- ja autotööstuses. Lennukite ja autode jaoks vajalike käikude, võllide ja muude osade jaoks kasutatakse 303 roostevabast terast.
Tööriistateras
Tööriistaterast kasutatakse tööriistade valmistamiseks mitmesuguste tootmisprotsesside jaoks, sealhulgas stantsi valamiseks, süstimisvormimiseks, tembeldamiseks ja lõikamiseks. Erinevate rakenduste jaoks on palju erinevaid tööriistaterase sulameid, kuid need on tuntud oma kõvaduse poolest. Igaüks neist talub mitmeotstarbelise kulumist (sissepritsevormimiseks kasutatav terasvorm talub miljon korda või rohkem materjali) ja sellel on kõrge temperatuurikindlus.
Tööriistaterase tavaliseks kasutamiseks on sissepritsevormid, mida töötleb karastatud terasest CNC, et saada kõrgeima kvaliteediga tootmisosa. H13 teras valitakse tavaliselt selle hea soojusliku väsimuse omaduste tõttu-see tugevus ja karedus võivad taluda pikaajalist kokkupuudet ekstreemsete temperatuuridega. H13 hallitus sobib väga kõrge sulamistemperatuuriga täiustatud sissepritsevormimismaterjalide jaoks, kuna see tagab hallituse pikema tööea kui muud terased-500 000 kuni 1 miljon korda. Samal ajal on S136 roostevabast terasest, hallituse eluiga on rohkem kui miljon korda. Seda materjali saab lihvida kõrgeimale tasemele ja kasutada spetsiaalsetes rakendustes, kus on vaja suurt optilist selgust.
Terasetöötlus
Mõned terase kõige kasulikumad omadused pärinevad täiendavatest töötlemis- ja töötlemisetappidest. Neid meetodeid saab läbi viia enne töötlemist terase omaduste muutmiseks ja terase töötlemise hõlpsamaks muutmiseks. Pidage meeles, et materjali kõvendamine enne töötlemist pikendab töötlemisaega ja suurendab tööriistade kulumist, kuid terast saab töötleda pärast töötlemist, et suurendada valmistoote tugevust või kõvadust. Sellegipoolest on oluline mõelda enne kavandatud ravimeetodeid, mida peate oma osade vajalike omaduste saavutamiseks kandideerima.
Kuumtöötlus
Kuumatöötlus viitab mitmele erinevale protsessile, mis hõlmab terase temperatuuriga manipuleerimist selle materjali omaduste muutmiseks. Näide on lõõmutamine, mida kasutatakse kõvaduse vähendamiseks ja elastsuse suurendamiseks, muutes terase töötlemise lihtsamaks. Lõõmutamisprotsess soojendab terast aeglaselt nõutava temperatuuriga ja hoiab seda teatud aja jooksul. Vajalik aeg ja temperatuur sõltuvad süsiniku sisalduse suurenemisel konkreetsest sulamist ja langusest. Lõpuks jahtub metall aeglaselt ahjus või ümbritseb isoleermaterjalid.
Kuumutluse normaliseerimine võib kõrvaldada terase sisemise stressi, säilitades samal ajal suurema tugevuse ja kõvaduse kui lõõmutatud teras. Normaliseerimisprotsessi ajal kuumutatakse teras kõrgele temperatuurile ja seejärel õhkjahutusega, et saada suurem kõvadus.
Kõvenenud teras on veel üks kuumtöötlemisprotsess, arvasite, et see karastab terast. See suurendab ka jõudu, kuid muudab materjali ka rabedamaks. Kõvenemisprotsess hõlmab terase aeglaselt kuumutamist, kõrgetel temperatuuridel leotamist ja seejärel terase vee, õli või soolveelahuse kiireks jahutamiseks.
Lõpuks kasutatakse karastavat kuumtöötluse protsessi kustutatud terase rabeduse vähendamiseks. Karastatud teras on peaaegu identne normaliseerimisega: kuumutatakse seda aeglaselt valitud temperatuurini ja seejärel on teras õhkjahutusega. Erinevus on see, et karastumistemperatuur on madalam kui teistel protsessidel, mis vähendab karastatud terase rabedust ja kõvadust.
Sademete kõvenemine
Sademete kõvenemine suurendab terase saagikust. Teatud roostevabast terasest klassid võivad sisaldada nime pH väärtust, mis tähendab, et neil on sademete kõvenemisomadused. Peamine erinevus sademete kõvenevate teraste vahel on see, et need sisaldavad täiendavaid elemente: vask, alumiinium, fosfor või titaan. Siin on palju erinevaid sulameid. Sademete kõvenemisomaduste aktiveerimiseks moodustatakse teras lõpliku kuju ja seejärel töötletakse vanuse kõvenemisega. Vananeva kõvenemisprotsess soojendab materjali pikka aega, et sadestada lisatud elemente ja moodustada erineva suurusega tahkeid osakesi, suurendades sellega materjali tugevust.
17–4ph (tuntud ka kui 630 terast) on tavaline näide roostevabast terasest sademete kõvenemise hinnetest. Sulam sisaldab 17% kroomi ja 4% nikli ning 4% vaske, mis aitab sademete kõveneda. Suurenenud kareduse, tugevuse ja kõrge korrosioonikindluse tõttu kasutatakse kopteri tekiplatvormide, turbiini labade ja tuumajäätmete tünnide jaoks 17-4 / h.
Külm töö
Terase omadusi saab muuta ka ilma palju soojust pealekandmata. Näiteks on külmaga töötav teras töö kõvenemisprotsessi kaudu tugevamaks. Kui metall on plastiliselt deformeerunud, toimub töö kõvenemine. Seda saab saavutada metalli haamrimise, veeremise või joonistamise teel. Töötlemise ajal, kui tööriist või toorikut on ülekuumenenud, toimub ka töö kõvenemine. Külm töö võib parandada ka terase töödeldavust. Kerge teras sobib väga külma töötamiseks.
Terasest konstruktsiooni kujundamise ettevaatusabinõud
Terasosade kujundamisel on oluline meeles pidada materjali ainulaadseid omadusi. Omadused, mis muudavad selle teie rakenduseks väga sobivaks, võivad nõuda tootmise disaini täiendavat kaalumist (DFM).
Materjali kõvaduse tõttu võtab töötlemine terase kauem kui muud pehmemad materjalid (näiteks alumiinium või messingist). Töötlemise kvaliteedi optimeerimiseks ja tööriistade kulumise minimeerimiseks peate kasutama õigeid masina sätteid. Praktikas tähendab see teie osade ja vormide kaitsmiseks aeglasemat spindli kiirust ja söödakiirust.
Isegi kui te ei tee töötlemist ise, peaksite ikkagi hindama teie projekti jaoks sobivat terase hinnet mitte ainult kõvaduse ja tugevuse osas, vaid ka töötaseme erinevuste arvesse võttes. Näiteks on roostevabast terasest töötlemisaeg umbes kaks korda suurem kui süsinikteras. Erinevate klasside üle otsustades peate kaaluma ka seda, millised atribuudid on kõrgeima prioriteedi ja millised terasesulamid on hõlpsasti kättesaadavad. Tavaliselt kasutatavatel hinnetel, näiteks 304 või 316 roostevabast terasest, on valida laiem varude vahemik ning selle leidmine ja ostmine võtab vähem aega.
-------------------------------------------------END-----------------------------------------------------
Redigeerimine: Rebecca Wang
