Ang bakal ay dumating sa maraming mga form: iba't ibang mga geometriko na hugis ng mga metal plate, plate, bar at beam, tubo, at syempre solid raw na materyales na ginagamit sa CNC machining ng bakal. Ang bakal ay ginagamit sa napakaraming mga aplikasyon at napakaraming mga industriya, kaya't makatuwiran na magkaroon ng maraming iba't ibang uri ng bakal. Ngunit ano ang pagkakaiba sa pagitan ng hindi kinakalawang na asero at mababang carbon steel? Libreng machining at tool steel? Sa artikulong ito, malalaman mo ang tungkol sa maraming uri ng naproseso na bakal at kung paano matagumpay na proseso ng mga uri ng bakal na CNC.
Ano ang bakal?
Ang bakal ay isang malawak na termino para sa mga haluang metal na bakal at carbon. Ang nilalaman ng carbon (0.05% -2% ng timbang) at ang pagdaragdag ng iba pang mga elemento ay tumutukoy sa tiyak na haluang metal na bakal at ang mga materyal na katangian nito. Ang iba pang mga elemento ng alloying ay kinabibilangan ng mangganeso, silikon, posporus, asupre at oxygen. Ang carbon ay nagdaragdag ng katigasan ng bakal sa parehong oras, ang iba pang mga elemento ay maaaring maidagdag upang mapabuti ang paglaban ng kaagnasan o kakayahang magtrabaho. Ang nilalaman ng mangganeso ay karaniwang mas mataas (hindi bababa sa 0.30% hanggang 1.5%) upang mabawasan ang brittleness ng bakal at dagdagan ang lakas nito.
Ang lakas at katigasan ng bakal ay isa sa mga pinakatanyag na katangian nito. Ito ay ginagawang angkop ang bakal para sa mga aplikasyon ng konstruksyon at transportasyon, dahil ang materyal na ito ay maaaring magamit sa mahabang panahon sa ilalim ng mabigat at paulit -ulit na naglo -load. Ang ilang mga haluang metal na bakal, lalo na ang hindi kinakalawang na mga varieties ng bakal, ay lumalaban sa kaagnasan, na ginagawang pinakamahusay na pagpipilian para sa mga bahagi na gumagana sa matinding mga kapaligiran.
Gayunpaman, ang lakas at katigasan na ito ay magpapalawak din ng oras ng machining at dagdagan ang pagsusuot ng tool. Ang bakal ay isang materyal na may mataas na density, na ginagawang mabigat para sa ilang mga aplikasyon. Gayunpaman, ang bakal ay may mataas na lakas-sa-timbang na ratio, na ang dahilan kung bakit ito ay isa sa mga pinaka-karaniwang ginagamit na metal sa pagmamanupaktura. Sa aming proseso ng pagmamanupaktura, madalas naming ginagamit ang hilaw na materyal na hindi kinakalawang na asero bilang
Mga Kagamitan sa Metal Casting.
Uri ng bakal
Talakayin natin ang maraming uri ng bakal. Bilang bakal, ang carbon ay dapat idagdag sa bakal. Gayunpaman, ang nilalaman ng carbon ay magkakaiba -iba, na humahantong sa mahusay na mga pagbabago sa pagganap nito. Ang carbon steel ay karaniwang tumutukoy sa bakal maliban sa hindi kinakalawang na asero, at nakilala sa pamamagitan ng 4-digit na grade ng bakal, mas malawak na nagsasalita, ito ay mababang carbon steel, medium carbon steel o mataas na carbon steel.
Mababang Carbon Steel: Nilalaman ng Carbon na mas mababa sa 0.30% (sa pamamagitan ng timbang)
Medium Carbon Steel: 0.3-0.5% na nilalaman ng carbon
Mataas na bakal na carbon: 0.6% at sa itaas
Ang pangunahing mga elemento ng alloying ng bakal ay kinakatawan ng unang numero sa apat na digit na grado. Halimbawa, ang anumang 1xxx na bakal, tulad ng 1018, ay magkakaroon ng carbon bilang pangunahing elemento ng alloying. Ang 1018 bakal ay naglalaman ng 0.14-0.20% carbon at maliit na halaga ng posporus, asupre at mangganeso. Ang pangkalahatang layunin na haluang metal na ito ay karaniwang ginagamit para sa machining gasket, shaft, gears at pin.
Ang madaling-proseso na grade carbon steel ay sumasailalim sa muling pag-phosphating at muling pag-phosphating na paggamot upang masira ang mga chips sa mas maliit na piraso. Pinipigilan nito ang mahaba o malalaking chips mula sa pagiging nakagambala sa tool sa panahon ng pagputol. Ang machinable na bakal ay maaaring mapabilis ang oras ng pagproseso, ngunit maaaring mabawasan ang pag -agaw at paglaban sa epekto.
Hindi kinakalawang na asero
Ang hindi kinakalawang na asero ay naglalaman ng carbon, ngunit naglalaman din ng tungkol sa 11% chromium, na pinatataas ang paglaban ng kaagnasan ng materyal. Ang mas maraming chromium ay nangangahulugang mas kaunting kalawang! Ang pagdaragdag ng nikel ay maaari ring mapabuti ang paglaban ng kalawang at lakas ng makunat. Bilang karagdagan, ang hindi kinakalawang na asero ay may mahusay na paglaban sa init at angkop para sa aerospace at iba pang mga aplikasyon sa matinding kapaligiran.
Ayon sa istraktura ng kristal ng metal, ang hindi kinakalawang na asero ay maaaring nahahati sa limang uri. Ang limang uri ay austenite, ferrite, martensite, duplex at pag -ulan hardening. Ang mga hindi kinakalawang na marka ng bakal ay nakilala sa pamamagitan ng tatlong mga numero sa halip na apat na numero. Ang unang numero ay kumakatawan sa istraktura ng kristal at pangunahing mga elemento ng alloying.
Halimbawa, ang 300 serye na hindi kinakalawang na asero ay isang haluang metal na Austenitic Chromium-Nickel. Ang 304 hindi kinakalawang na asero ay ang pinaka -karaniwang grado, na kilala rin bilang 18/8 dahil ang nilalaman ng chromium ay 18% at ang nilalaman ng nikel ay 8%. Ang 303 hindi kinakalawang na asero ay isang libreng bersyon ng machining ng 304 hindi kinakalawang na asero. Ang pagdaragdag ng asupre ay binabawasan ang paglaban ng kaagnasan nito, kaya ang uri ng 303 hindi kinakalawang na asero ay mas madaling kapitan ng kalawang kaysa sa uri 304.
Ang hindi kinakalawang na asero ay maaaring magamit sa isang malawak na hanay ng mga industriya. Ang uri ng 316 hindi kinakalawang na asero ay maaaring magamit para sa mga medikal na kagamitan, tulad ng mga bahagi ng balbula sa mga makina at pipeline, pagkatapos ng tamang pagproseso. Ang 316 hindi kinakalawang na asero ay ginagamit din para sa machining nuts at bolts, marami sa mga ito ay ginagamit sa industriya ng aerospace at automotive. Ang 303 hindi kinakalawang na asero ay ginagamit para sa mga gears, shaft at iba pang mga bahagi na kinakailangan para sa mga eroplano at sasakyan.
Tool Steel
Ginagamit ang tool na bakal upang gumawa ng mga tool para sa iba't ibang mga proseso ng pagmamanupaktura, kabilang ang die casting, paghuhulma ng iniksyon, panlililak at pagputol. Maraming iba't ibang mga haluang metal na bakal na tool na maaaring magamit para sa iba't ibang mga aplikasyon, ngunit lahat sila ay kilala sa kanilang katigasan. Ang bawat isa sa kanila ay maaaring makatiis sa pagsusuot at luha ng maraming mga gamit (ang hulma ng bakal na ginagamit para sa paghuhulma ng iniksyon ay maaaring makatiis ng isang milyong beses o higit pa sa materyal), at may mataas na paglaban sa temperatura.
Ang isang karaniwang application ng tool na bakal ay ang mga hulma ng iniksyon, na pinoproseso ng matigas na bakal na CNC upang makabuo ng pinakamataas na kalidad ng mga bahagi ng produksyon. Ang H13 na bakal ay karaniwang napili dahil sa mahusay na mga katangian ng pagkapagod ng thermal-ang lakas at tigas ay maaaring makatiis sa pangmatagalang pagkakalantad sa matinding temperatura. Ang H13 magkaroon ng amag ay angkop para sa mga advanced na materyales sa paghuhulma ng iniksyon na may mataas na temperatura ng pagtunaw, dahil nagbibigay ito ng mas mahabang buhay ng amag kaysa sa iba pang mga steel-500,000 hanggang 1 milyong beses. Kasabay nito, ang S136 ay hindi kinakalawang na asero, na may buhay na amag na higit sa isang milyong beses. Ang materyal na ito ay maaaring makintab sa pinakamataas na antas at ginagamit sa mga espesyal na aplikasyon kung saan kinakailangan ang mataas na optical na kalinawan.
Pagproseso ng Bakal
Ang ilan sa mga pinaka -kapaki -pakinabang na katangian ng bakal ay nagmula sa karagdagang mga hakbang sa pagproseso at pagproseso. Ang mga pamamaraan na ito ay maaaring isagawa bago ang pagproseso upang mabago ang mga katangian ng bakal at gawing mas madaling maproseso ang bakal. Alalahanin na ang pagpapatigas ng materyal bago ang machining ay magpapalawak ng oras ng machining at dagdagan ang pagsusuot ng tool, ngunit ang bakal ay maaaring tratuhin pagkatapos ng machining upang madagdagan ang lakas o tigas ng tapos na produkto. Iyon ay sinabi, mahalagang mag -isip nang maaga sa anumang nakaplanong paggamot na kailangan mong mag -aplay upang makamit ang mga kinakailangang katangian para sa iyong mga bahagi.
Paggamot ng init
Ang paggamot sa init ay tumutukoy sa maraming iba't ibang mga proseso na nagsasangkot sa pagmamanipula ng temperatura ng bakal upang mabago ang mga materyal na katangian nito. Ang isang halimbawa ay ang pagsusubo, na ginagamit upang mabawasan ang katigasan at dagdagan ang pag -agaw, na ginagawang mas madaling maproseso ang bakal. Ang proseso ng pagsusubo ay dahan -dahang pinapainit ang bakal sa kinakailangang temperatura at pinapanatili ito sa loob ng isang panahon. Ang oras at temperatura na kinakailangan ay nakasalalay sa tiyak na haluang metal at pagbaba habang tumataas ang nilalaman ng carbon. Sa wakas, ang metal ay lumalamig nang dahan -dahan sa hurno o napapalibutan ng mga materyales na insulating.
Ang pag -normalize ng paggamot sa init ay maaaring matanggal ang panloob na stress sa bakal habang pinapanatili ang mas mataas na lakas at tigas kaysa sa annealed na bakal. Sa panahon ng proseso ng pag-normalize, ang bakal ay pinainit sa isang mataas na temperatura at pagkatapos ay naka-air-cool upang makakuha ng isang mas mataas na tigas.
Ang Hardened Steel ay isa pang proseso ng paggamot sa init, nahulaan mo ito, pinapagod nito ang bakal. Dagdagan din nito ang lakas, ngunit gagawing mas malutong ang materyal. Ang proseso ng hardening ay nagsasangkot ng dahan -dahang pag -init ng bakal, ibabad ito sa mataas na temperatura, at pagkatapos ay isawsaw ang bakal sa tubig, langis, o isang solusyon ng brine para sa mabilis na paglamig.
Sa wakas, ang nakakapagod na proseso ng paggamot ng init ay ginagamit upang mabawasan ang brittleness ng quenched steel. Ang tempered na bakal ay halos magkapareho sa pag-normalize: ito ay dahan-dahang pinainit sa isang napiling temperatura, at pagkatapos ay ang bakal ay pinalamig ng hangin. Ang pagkakaiba ay ang temperatura ng temperatura ay mas mababa kaysa sa iba pang mga proseso, na binabawasan ang brittleness at tigas ng tempered steel.
Pag -ulan ng pag -ulan
Ang pag -ulan ay nagdaragdag ng lakas ng ani ng bakal. Ang ilang mga marka ng hindi kinakalawang na asero ay maaaring magsama ng isang halaga ng pH sa pangalan, na nangangahulugang mayroon silang mga katangian ng hardening ng pag -ulan. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga steel ng hardening ng pag -ulan ay naglalaman ng mga karagdagang elemento: tanso, aluminyo, posporus o titanium. Maraming iba't ibang mga haluang metal dito. Upang maisaaktibo ang mga pag -aari ng hardening ng pag -ulan, ang bakal ay nabuo sa pangwakas na hugis at pagkatapos ay sumailalim sa paggamot sa hardening ng edad. Ang proseso ng pag -iipon ng hardening ay nagpapainit ng materyal sa loob ng mahabang panahon upang mapukaw ang mga idinagdag na elemento at bumubuo ng mga solidong partikulo ng iba't ibang laki, sa gayon ay nadaragdagan ang lakas ng materyal.
Ang 17-4PH (kilala rin bilang 630 na bakal) ay isang pangkaraniwang halimbawa ng mga marka ng hardening ng pag-ulan para sa hindi kinakalawang na asero. Ang haluang metal ay naglalaman ng 17% chromium at 4% nikel, at 4% tanso, na tumutulong sa pag -ulan. Dahil sa pagtaas ng tigas, lakas at mataas na pagtutol ng kaagnasan, ang 17-4PH ay ginagamit para sa mga platform ng deck ng helikopter, blades ng turbine at mga nukleyar na basura.
Malamig na nagtatrabaho
Ang mga katangian ng bakal ay maaari ring mabago nang hindi nag -aaplay ng maraming init. Halimbawa, ang bakal na gawa sa malamig na gawa ay mas malakas sa pamamagitan ng isang proseso ng hardening sa trabaho. Kapag ang metal ay plastically deformed, nangyayari ang hardening sa trabaho. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagpukpok, pagulong o pagguhit ng metal. Sa panahon ng pagproseso, kung ang tool o workpiece ay overheated, ang hardening work ay magaganap din nang hindi inaasahan. Ang malamig na pagtatrabaho ay maaari ring mapabuti ang kakayahang magamit ng bakal. Ang banayad na bakal ay angkop para sa malamig na pagtatrabaho.
Pag -iingat para sa disenyo ng istraktura ng bakal
Kapag nagdidisenyo ng mga bahagi ng bakal, mahalagang tandaan ang mga natatanging katangian ng materyal. Ang mga katangian na ginagawang angkop para sa iyong aplikasyon ay maaaring mangailangan ng karagdagang pagsasaalang -alang ng disenyo para sa pagmamanupaktura (DFM).
Dahil sa katigasan ng materyal, ang pagproseso ng bakal ay tumatagal ng mas mahaba kaysa sa iba pang mga mas malambot na materyales (tulad ng aluminyo o tanso). Kailangan mong gumamit ng tamang mga setting ng makina upang ma -optimize ang kalidad ng machining at mabawasan ang pagsusuot ng tool. Sa pagsasagawa, nangangahulugan ito ng mas mabagal na bilis ng spindle at mga rate ng feed upang maprotektahan ang iyong mga bahagi at hulma.
Kahit na hindi mo ginagawa ang pagproseso mismo, dapat mo pa ring suriin ang grade na bakal na angkop para sa iyong proyekto, hindi lamang sa mga tuntunin ng katigasan at lakas, kundi pati na rin sa pagsasaalang -alang ng mga pagkakaiba sa kakayahang magtrabaho. Halimbawa, ang oras ng pagproseso ng hindi kinakalawang na asero ay humigit -kumulang dalawang beses sa bakal na carbon. Kapag nagpapasya sa iba't ibang mga marka, kailangan mo ring isaalang -alang kung aling mga katangian ang pinakamataas na priyoridad at kung aling mga haluang metal na bakal ang madaling magagamit. Ang mga karaniwang ginagamit na marka, tulad ng 304 o 316 hindi kinakalawang na asero, ay may mas malawak na hanay ng mga laki ng stock na pipiliin, at mas kaunting oras upang makahanap at bumili.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I -edit ni Rebecca Wang
