مشکلات و راه حل های رایج در فرآیند مهر زنی ضد زنگ

فن آوری Stamping Stamping به دلیل مزایای شکل دهی کارآمد و دقیق به طور گسترده در تولید صنعتی استفاده می شود. با این حال، در طول فرآیند تولید به دلیل عوامل متعددی مانند ویژگی‌های مواد، پارامترهای فرآیند و وضعیت قالب، مستعد مشکلات کیفی مختلف است. تسلط بر علل و راهبردهای مقابله با این مشکلات رایج، کلید اطمینان از کیفیت قطعات مهر زنی فلزی و بهبود پایداری تولید است. در ادامه یک نمای کلی از مشکلات معمولی، علل و راه حل های اصلی در فرآیندهای مهر زنی فولاد ضد زنگ ارائه می شود.

خراش های سطحی یک نقص رایج کیفیت سطح در قطعات Stamping Stainless Stamping است و دلیل اصلی آنها در حرکت نسبی بین قطعه کار و سطح قالب است. تحت عمل فشار مهر زنی، اصطکاک مستقیم بین بیلت و سطح محلی قالب رخ می دهد. در عین حال، گرمای تغییر شکل ایجاد شده در طی فرآیند تغییر شکل پلاستیکی بیلت، باعث رسوب شمش و بقایای فلزی بر روی سطح قالب و در نتیجه ایجاد خراش و خراشیدگی بر روی سطح قطعه کار می شود که بر ظاهر محصول و در نتیجه مناسب بودن آن برای استفاده تأثیر می گذارد.

شکست قطعه کار یک مسئله کیفی قابل توجه در فرآیند استنلس استیل Stamping 304 است، به ویژه در مهر زنی فولاد زنگ نزن آستنیتی. فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای شاخص سختی کار سرد بالایی است و در طول تغییر شکل پلاستیک، تحت فاز مارتنزیتی ناشی از تبدیل فاز قرار می گیرد که شکننده و مستعد ترک خوردن است. با افزایش تغییر شکل، محتوای مارتنزیت القایی نیز به طور همزمان افزایش می‌یابد، و تنش پسماند تولید شده نیز افزایش می‌یابد، که خطر ترک خوردن در طول پردازش را افزایش می‌دهد. از منظر مشخصات ورق فلز، یکنواختی ساختار ورق فلزی و عملکرد کشش عمیق مستقیماً بر احتمال شکستگی تأثیر می گذارد. هر چه ساختار یکنواخت تر و عملکرد کشش عمیق ورق فلز بهتر باشد، احتمال شکستگی آن کمتر می شود. علاوه بر این، تنش ناهموار در طول فرآیند مهر زنی ورق فولادی ضد زنگ نیز یک عامل مهم است: هنگامی که فشار پانچ به ورق فولادی ضد زنگ اعمال می شود، مقاومت تغییر شکل در جهت عمود بر سطح صفحه بالاترین است و مقاومت تغییر شکل در جهت موازی با سطح صفحه نسبتاً کوچک است. هنگامی که مقاومت مانع از جریان ورق فلزی در ناحیه فلنج می شود، تمرکز تنش در ناحیه فلنج مستعد تغییر شکل است و موادی با تقویت ناکافی در شانه پانچ بیشتر در معرض شکستگی در این ناحیه هستند. عوامل قالب را نمی توان نادیده گرفت، مانند شکاف های کوچک بین قالب ها، تراز ناهموار قالب های محدب و مقعر، دقت ناکافی نشیمن قالب و هدایت قالب، که سایش قالب را تشدید می کند. کوبیدن مداوم و طولانی مدت همان قالب منجر به گرم شدن بیش از حد پانچ می شود یا یک مشکل بار خارج از مرکز در طراحی قالب وجود دارد (مانند نیروی جانبی ایجاد شده در فرآیند پانچ مرحله ای، زاویه حمله و برش که باعث کج شدن پانچ می شود) که باعث ساییدگی جدی قالب و در نهایت منجر به شکستگی قطعه می شود. برای پرداختن به این موضوع، عملکرد مهر زنی سفارشی فولاد ضد زنگ را می توان با بهینه سازی فرآیند بازپخت ورق فلز، تقویت جهت کرنش صفحه دانه های داخلی برای افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل، بهبود بخشید. در عین حال، در مرحله اشکال زدایی قالب، توزیع فشار را می توان با توجه به حالت شکل گیری قطعه به دقت تنظیم کرد تا از تمرکز تنش موضعی جلوگیری شود و احتمال ترک خوردگی کاهش یابد.

تغییر شکل برگشتی یک ویژگی ذاتی مواد فلزی پس از مهر زنی است. فولاد ضد زنگ به دلیل سختی بالاتر، پس از Die Metal Stamping نسبت به مواد فلزی معمولی، برگشت بیشتری دارد که به راحتی می تواند منجر به انحراف در اندازه محصول شود. راه‌حل اصلی این مشکل در پیش‌بینی اولیه مرحله طراحی قالب نهفته است، که نیاز به تخمین دقیق میزان برگشت بر اساس ویژگی‌های برگشتی مواد فولادی ضد زنگ، طراحی هدفمند سازه‌های برگشتی، و جبران از طریق مدل‌سازی قالب برای به حداقل رساندن تأثیر تغییر شکل برگشتی بر دقت ابعادی محصول دارد.

مشکل تغذیه قالب مستقیماً بر کارایی و کیفیت محصول Progressive Die Stamping تأثیر می گذارد و علل آن عمدتاً در حالت قالب و روغن مهر زنی متمرکز است. تیز بودن لبه قالب، اندازه مدول ورود، و منطقی بودن شکاف، عوامل اصلی قالب هستند که تعیین می‌کنند آیا حمل مواد وجود دارد یا خیر. غیرفعال شدن تیغه، مدول ورود نامناسب، یا شکاف نامعقول همگی می توانند باعث شوند که شمش نتواند به آرامی از قالب جدا شود و منجر به حمل مواد شود. علاوه بر این، در صورت استفاده از روغن غیر تخصصی مهر زنی، روغن در حین استفاده مستعد اکسید شدن است و در نتیجه مشکلاتی مانند ژل شدن و افزایش ویسکوزیته ایجاد می شود که همچنین می تواند باعث تغذیه قالب شود و تداوم تولید را تحت تأثیر قرار دهد.

منطقی بودن انتخاب مواد برای قالب‌های محدب و مقعر به طور مستقیم بر عمر مفید قالب و کیفیت قطعات ورق فولادی ضد زنگ سفارشی صنعتی تأثیر می‌گذارد. فولاد ضد زنگ سختی بالایی دارد و سایش لبه برش قالب در طول فرآیند مهر زنی نسبتاً بیشتر است. اگر مواد قالب های محدب و مقعر به درستی انتخاب نشود، ممکن است مشکلاتی مانند سایش سریع و بریدگی لبه برش ایجاد شود که نه تنها هزینه نگهداری قالب را افزایش می دهد، بلکه بر دقت و قوام محصول نیز تأثیر می گذارد. بنابراین، هنگام انتخاب مواد برای قالب های محدب و مقعر، لازم است مواد قالب را با مقاومت سایش و استحکام متناسب با سختی خاص مواد فولاد ضد زنگ فرآوری شده مطابقت داد تا اطمینان حاصل شود که قالب برای شرایط سخت کاری فولاد ضد زنگ کارخانه مناسب است.