CNC இயந்திரப் பொருட்களுக்கான கார்பன் & அலாய்
நவீன உற்பத்தித் துறையில், கணினி எண் கட்டுப்பாடு (CNC) இயந்திரமயமாக்கல் ஒரு மூலக்கல் தொழில்நுட்பமாக நிற்கிறது, இது வாகனம், விண்வெளி, எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு மற்றும் நுகர்வோர் பொருட்கள் போன்ற தொழில்களில் சிக்கலான பாகங்களின் துல்லியமான மற்றும் திறமையான உற்பத்தியை செயல்படுத்துகிறது. இந்த செயல்முறையின் மையத்தில் பொருத்தமான பொருட்களின் தேர்வு உள்ளது, அங்கு எஃகு போன்ற உலோகங்கள் அவற்றின் பல்துறை, வலிமை மற்றும் செலவு-செயல்திறன் காரணமாக ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. இவற்றில், கார்பன் எஃகு மற்றும் அலாய் எஃகு ஆகியவை CNC இயந்திரமயமாக்கலுக்கு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு வகைகளாக வெளிப்படுகின்றன. இந்த பொருட்கள் இயந்திர பண்புகளின் சமநிலையை வழங்குகின்றன, அவை நீடித்து உழைக்கும் தன்மை, இயந்திரத்தன்மை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் செயல்திறன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
கார்பன் எஃகு, அடிப்படையில் 0.05% முதல் 2% வரை எடை கொண்ட கார்பன் உள்ளடக்கத்தைக் கொண்ட இரும்பு-கார்பன் கலவையாகும், இது பல தொழில்துறை பயன்பாடுகளின் முதுகெலும்பாக அமைகிறது. அதன் கலவை எளிமை - முதன்மையாக இரும்பு மற்றும் கார்பன், மாங்கனீசு, சிலிக்கான், பாஸ்பரஸ், சல்பர் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் போன்ற சிறிய கூறுகளுடன் - கார்பன் அளவுகளின் அடிப்படையில் கடினத்தன்மை, வலிமை மற்றும் நீர்த்துப்போகும் தன்மை ஆகியவற்றில் மாறுபாடுகளை அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த கார்பன் எஃகுகள் அவற்றின் சிறந்த வெல்டிங் மற்றும் வடிவமைத்தல் தன்மைக்கு பெயர் பெற்றவை, அதே நேரத்தில் அதிக கார்பன் வகைகள் சிறந்த கடினத்தன்மை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன. CNC இயந்திரத்தில், கார்பன் எஃகுகள் அவற்றின் மலிவு மற்றும் செயலாக்க எளிமைக்காக மதிப்பிடப்படுகின்றன, இது தண்டுகள், ஊசிகள் மற்றும் ஃபாஸ்டென்சர்கள் போன்ற பாகங்களின் அதிக அளவு உற்பத்திக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.மறுபுறம், அலாய் ஸ்டீல், குரோமியம், நிக்கல், மாலிப்டினம், வெனடியம் அல்லது டங்ஸ்டன் போன்ற கூடுதல் உலோகக் கலவை கூறுகளை இணைப்பதன் மூலம் கார்பன் எஃகின் அடித்தளத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த சேர்த்தல்கள் அடிப்படைப் பொருளின் வேலைத்திறனை கணிசமாக சமரசம் செய்யாமல், அரிப்பு எதிர்ப்பு, இழுவிசை வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பு உள்ளிட்ட குறிப்பிட்ட பண்புகளை மேம்படுத்துகின்றன.
அலாய் ஸ்டீல்கள் குறைந்த-அலாய் (8% வரை அலாய்ங் கூறுகளைக் கொண்டவை) மற்றும் உயர்-அலாய் வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, ஒவ்வொன்றும் தேவைப்படும் சூழல்களுக்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. CNC சூழல்களில், அவை கியர்கள், அச்சுகள் மற்றும் டர்பைன் பிளேடுகள் போன்ற தீவிர நிலைமைகளைத் தாங்க வேண்டிய கூறுகளை உருவாக்குவதில் சிறந்து விளங்குகின்றன.CNC எந்திரத்தில் கார்பன் மற்றும் அலாய் ஸ்டீலுக்கு இடையேயான தேர்வு, பகுதியின் நோக்கம் கொண்ட பயன்பாடு, சுற்றுச்சூழல் வெளிப்பாடு, தேவையான இயந்திர பண்புகள் மற்றும் பட்ஜெட் கட்டுப்பாடுகள் போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, லேசான சூழ்நிலைகளில் கட்டமைப்பு கூறுகளுக்கு கார்பன் எஃகு போதுமானதாக இருந்தாலும், அதிக அழுத்தம் அல்லது அரிக்கும் அமைப்புகளில் அலாய் ஸ்டீல் பெரும்பாலும் இன்றியமையாதது. வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்தவும், செலவுகளைக் குறைக்கவும், தயாரிப்பு நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்யவும் பொறியாளர்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்களுக்கு இந்தப் பொருட்களின் கலவைகள், பண்புகள், தரங்கள் மற்றும் எந்திர நடத்தைகளைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் முக்கியமானது.
இந்தக் கட்டுரை CNC இயந்திரப் பொருட்களாக கார்பன் மற்றும் அலாய் ஸ்டீல்களின் நுணுக்கங்களை ஆராய்கிறது. அவற்றின் கலவைகள், முக்கிய பண்புகள், பொதுவான தரங்கள், இயந்திரத்தன்மை பரிசீலனைகள், பயன்பாடுகள் மற்றும் ஒப்பீட்டு நன்மைகள் ஆகியவற்றை நாங்கள் ஆராய்வோம். நிறுவப்பட்ட பொருள் அறிவியல் கொள்கைகள் மற்றும் தொழில்துறை நடைமுறைகளைப் பயன்படுத்தி, இந்த எஃகுகளை தங்கள் திட்டங்களில் திறம்படப் பயன்படுத்த விரும்பும் நிபுணர்களுக்கு ஒரு விரிவான வழிகாட்டியை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளோம். நீங்கள் பொருட்களைக் குறிப்பிடும் வடிவமைப்பாளராக இருந்தாலும் சரி அல்லது CNC செயல்பாடுகளை நிரலாக்க இயந்திர வல்லுநராக இருந்தாலும் சரி, இந்த அடிப்படைகளைப் புரிந்துகொள்வது துல்லியமான உற்பத்தியில் சிறந்த முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
கார்பன் எஃகு: பண்புகள், தரங்கள் மற்றும் CNC இயந்திரத்தன்மை
உலகளவில் அதிகம் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு பயன்படுத்தப்படும் எஃகு வடிவமாக கார்பன் எஃகு உள்ளது, இது மொத்த எஃகு உற்பத்தியில் கிட்டத்தட்ட 90% ஆகும். இதன் வகைப்பாடு முதன்மையாக கார்பன் உள்ளடக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது: குறைந்த கார்பன் (0.30% க்கும் குறைவானது), நடுத்தர கார்பன் (0.30% முதல் 0.60% வரை), மற்றும் உயர் கார்பன் (0.60% க்கு மேல்). ஒவ்வொரு துணைப்பிரிவும் CNC எந்திரத்திற்கான அதன் பொருத்தத்தை பாதிக்கும் தனித்துவமான இயந்திர பண்புகளை வழங்குகிறது.
குறைந்த கார்பன் எஃகுகளில் தொடங்கி, இவை பெரும்பாலும் அவற்றின் மென்மை மற்றும் நீர்த்துப்போகும் தன்மை காரணமாக லேசான எஃகு என்று குறிப்பிடப்படுகின்றன. கார்பன் அளவுகள் பொதுவாக 0.05% முதல் 0.25% வரை இருக்கும், அவை சிறந்த வடிவமைத்தல் மற்றும் பற்றவைப்புத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகின்றன. இயந்திர ரீதியாக, குறைந்த கார்பன் எஃகுகள் 350 MPa வரை மகசூல் வலிமையையும் 420 MPa வரை இழுவிசை வலிமையையும் வழங்குகின்றன, எலும்பு முறிவில் நீட்சி 15% அல்லது அதற்கு மேற்பட்டதை எட்டும். அவற்றின் பிரைனெல் கடினத்தன்மை ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, சுமார் 121, அவற்றை மிகவும் இயந்திரமயமாக்குகிறது. CNC செயல்பாடுகளில், தரம் 1018 போன்ற குறைந்த கார்பன் எஃகுகள் அவற்றின் மென்மையான சிப் உருவாக்கம் மற்றும் குறைந்தபட்ச கருவி தேய்மானத்திற்கு பிடித்தவை. தரம் 1018, 0.15-0.20% கார்பன் மற்றும் 0.6-0.9% மாங்கனீசு ஆகியவற்றால் ஆனது, 65 ksi இறுதி இழுவிசை வலிமையையும் 48 ksi மகசூல் வலிமையையும் கொண்டுள்ளது. இது பொதுவாக ஆட்டோமொடிவ் மற்றும் இயந்திரத் துறைகளில் தண்டுகள், ஊசிகள் மற்றும் ஃபாஸ்டென்சர்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு துல்லியம் மற்றும் செலவு-செயல்திறன் மிக முக்கியமானது.
நடுத்தர-கார்பன் எஃகுகள் நீர்த்துப்போகும் தன்மைக்கும் வலிமைக்கும் இடையிலான இடைவெளியைக் குறைக்கின்றன, கார்பன் உள்ளடக்கம் 0.30% முதல் 0.60% வரை இருக்கும். இந்த தரங்கள், நியாயமான இயந்திரத்தன்மையைத் தக்கவைத்துக்கொள்வதன் மூலம் மேம்பட்ட கடினத்தன்மை மற்றும் இழுவிசை வலிமையை வழங்குகின்றன. வழக்கமான பண்புகளில் 415 MPa இன் மகசூல் வலிமை, 620 MPa இன் இழுவிசை வலிமை மற்றும் 25% நீட்சி ஆகியவை அடங்கும், இதில் பிரினெல் கடினத்தன்மை சுமார் 201 ஆகும். தரம் 1045 இந்த வகையை எடுத்துக்காட்டுகிறது, வலிமை மற்றும் இயந்திரத்தன்மையின் சமநிலையை வழங்குகிறது. கார்பன் 0.43-0.50% மற்றும் மாங்கனீசு 0.60-0.90% இல், இது வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு 105 ksi இன் இறுதி இழுவிசை வலிமையையும் 60 ksi இன் மகசூலையும் அடைகிறது. CNC இயந்திரத்தில், நடுத்தர-கார்பன் எஃகுகளுக்கு அதிகப்படியான வெப்பக் குவிப்பைத் தவிர்க்க கவனமாக அளவுரு தேர்வு தேவைப்படுகிறது, இது வேலை கடினப்படுத்தலுக்கு வழிவகுக்கும். தாக்க எதிர்ப்பு தேவைப்படும் ஹைட்ராலிக் கூறுகள், அச்சுகள் மற்றும் கியர்களுக்கு அவை சிறந்தவை.
0.60% க்கும் அதிகமான கார்பனைக் கொண்ட உயர்-கார்பன் எஃகு, நீர்த்துப்போகும் தன்மையை விட கடினத்தன்மை மற்றும் அணியும் எதிர்ப்பை முன்னுரிமைப்படுத்துகிறது. இங்குள்ள பண்புகளில் 570 MPa வரை மகசூல் வலிமை, 965 MPa இழுவிசை வலிமை மற்றும் 9% இல் குறைந்த நீட்சி ஆகியவை அடங்கும், இதில் பிரினெல் கடினத்தன்மை 293 ஐ அடைகிறது. இந்த எஃகுகள் அவற்றின் உடையக்கூடிய தன்மை மற்றும் கடினமான சில்லுகளை உருவாக்கும் போக்கு காரணமாக இயந்திரத்திற்கு மிகவும் சவாலானவை, பெரும்பாலும் கார்பைடு கருவிகள் மற்றும் மசகு எண்ணெய் தேவைப்படுகின்றன. 1095 (0.90-1.03% கார்பன்) போன்ற பொதுவான தரங்கள் வெட்டும் கருவிகள், ஸ்பிரிங்ஸ் மற்றும் கத்திகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. CNC பயன்பாடுகளில், உயர்-கார்பன் எஃகுகள் வேலைத்திறனை மேம்படுத்த இயந்திரமயமாக்கலுக்கு முன் அனீலிங் செய்வதன் மூலம் பயனடைகின்றன, அதைத் தொடர்ந்து இறுதி பயன்பாட்டிற்கு கடினப்படுத்துகின்றன.
கார்பன் உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கும் போது கார்பன் ஸ்டீல்களின் இயந்திரத்தன்மை குறைகிறது. குறைந்த கார்பன் வகைகள் அதிக விகிதத்தில் மதிப்பிடப்படுகின்றன (இயந்திரத்தன்மை குறியீட்டில் 100 வரை), அதே நேரத்தில் அதிக கார்பன் வகைகள் 50-60 ஆகக் குறையக்கூடும். CNC செயல்திறனை பாதிக்கும் காரணிகளில் வெட்டும் வேகம், ஊட்ட விகிதம் மற்றும் குளிரூட்டும் பயன்பாடு ஆகியவை அடங்கும். எடுத்துக்காட்டாக, அதிவேக எஃகு கருவிகளுடன் 1018 க்கான உகந்த வேகம் 100-150 மீ/நிமிடமாக இருக்கலாம், ஆனால் கருவி ஆயுளை நீட்டிக்க கடினமான தரங்களுக்கு கார்பைடு செருகல்கள் விரும்பப்படுகின்றன. வெப்ப சிகிச்சை ஒரு முக்கிய பங்கை வகிக்கிறது; இயல்பாக்குதல் அல்லது அனீலிங் செய்வது எளிதாக சிப் அகற்றுவதற்கு பொருளை மென்மையாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் தணித்தல் மற்றும் வெப்பநிலைப்படுத்துதல் இறுதி பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது.
CNC எந்திரத்தில் கார்பன் எஃகின் பயன்பாடுகள் மிகப் பெரியவை. வாகனத் துறையில், குறைந்த மற்றும் நடுத்தர கார்பன் தரங்கள் இயந்திர கூறுகள், சேஸ் பாகங்கள் மற்றும் சஸ்பென்ஷன் கூறுகளை உருவாக்குகின்றன. விண்வெளி அவற்றை முக்கியமான அல்லாத கட்டமைப்பு பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் கட்டுமானம் ஃபாஸ்டென்சர்கள் மற்றும் அடைப்புக்குறிகளில் அவற்றின் வலிமையிலிருந்து பயனடைகிறது. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துறை துளையிடும் பிட்கள் மற்றும் வால்வுகளுக்கு உயர் கார்பன் ஸ்டீல்களைப் பயன்படுத்துகிறது. ஒட்டுமொத்தமாக, கார்பன் எஃகின் குறைந்த விலை - பெரும்பாலும் உலோகக் கலவைகளை விட 20-30% குறைவு - இது முன்மாதிரி மற்றும் வெகுஜன உற்பத்திக்கு ஒரு முக்கிய அங்கமாக அமைகிறது.
நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், சவால்கள் உள்ளன. பாதுகாப்பு பூச்சுகள் இல்லாமல் கார்பன் எஃகு அரிப்புக்கு ஆளாகின்றன, வெளிப்புற அல்லது கடல் பயன்பாட்டை கட்டுப்படுத்துகின்றன. உயர்-கார்பன் வகைகள் வெல்டிங்கின் போது முன்கூட்டியே சூடாக்கப்படாவிட்டால் விரிசல் ஏற்படலாம், மேலும் இயந்திரமயமாக்கல் பர்ர்களை நீக்க வேண்டிய பர்ர்களை உருவாக்கக்கூடும். தகவமைப்பு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் போன்ற CNC தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள், பாதைகளை மேம்படுத்துவதன் மூலமும் அதிர்வுகளைக் குறைப்பதன் மூலமும் இவற்றைத் தணிக்கின்றன.
அலாய் ஸ்டீல்: தேவைப்படும் CNC பயன்பாடுகளுக்கான மேம்படுத்தப்பட்ட பண்புகள்
குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்றவாறு பண்புகளை மாற்றியமைக்கும் உலோகக் கலவை கூறுகளை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் கார்பன் எஃகின் திறன்களை அலாய் ஸ்டீல் மேம்படுத்துகிறது. கார்பனுக்கு அப்பால் (பொதுவாக 1-50% மொத்த அலாய் உள்ளடக்கம்) வேண்டுமென்றே சேர்க்கப்பட்ட எஃகு என வரையறுக்கப்படுகிறது, இதில் குறைந்த-அலாய் ஸ்டீல்கள் (8% வரை உலோகக் கலவைகள்) மற்றும் உயர்-அலாய் வகைகள் உள்ளன. குரோமியம் போன்ற பொதுவான கூறுகள் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகின்றன, நிக்கல் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, மாலிப்டினம் உயர்-வெப்பநிலை வலிமையை அதிகரிக்கிறது, மற்றும் வெனடியம் உடைகள் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது.
தரம் 4140 (0.38-0.43% கார்பன், 0.80-1.10% குரோமியம் மற்றும் 0.15-0.25% மாலிப்டினம் ஆகியவற்றைக் கொண்ட) போன்ற குறைந்த-அலாய் ஸ்டீல்கள், வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு சுமார் 655 MPa மகசூல் வலிமையையும் 950 MPa வரை இழுவிசை வலிமையையும் வழங்குகின்றன. அவற்றின் இயந்திரத்தன்மை மிதமானது, 65-70 என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது, மேலும் அவை 28-32 HRC கடினத்தன்மை நிலைகளுக்கு தணித்தல் மற்றும் வெப்பநிலைப்படுத்தலுக்கு நன்கு பதிலளிக்கின்றன. CNC இயந்திரத்தில், இந்த ஸ்டீல்கள் கிரான்ஸ்காஃப்ட்கள், கியர்கள் மற்றும் ஆட்டோமொடிவ் மற்றும் கனரக இயந்திரங்களில் அச்சுகள் போன்ற உயர் அழுத்த பாகங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சேர்க்கப்பட்ட கூறுகள் சமமான கார்பன் ஸ்டீல்களுடன் ஒப்பிடும்போது உடையக்கூடிய தன்மையைக் குறைக்கின்றன, இது சிறந்த தாக்க எதிர்ப்பை அனுமதிக்கிறது.
உயர்-அலாய் ஸ்டீல்கள் அதிக கணிசமான சேர்த்தல்களை உள்ளடக்கியுள்ளன, பெரும்பாலும் 10% குரோமியத்தை விட அதிகமாக இருக்கும், அவை துருப்பிடிக்காத தன்மைக்கு முழுமையாக இல்லாமல் இருக்கும். 4340 (நிக்கல், குரோமியம் மற்றும் மாலிப்டினத்துடன்) போன்ற தரங்கள் விதிவிலக்கான வலிமையை - 860 MPa வரை மகசூல் - மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, இதனால் அவை விண்வெளி தரையிறங்கும் கியர் மற்றும் எண்ணெய் ரிக் கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன. அதிகரித்த கடினத்தன்மை காரணமாக இங்கு இயந்திரமயமாக்கல் குறைவாக உள்ளது, சுமார் 50, ஆனால் ட்ரோக்காய்டல் மில்லிங் போன்ற CNC நுட்பங்கள் வெப்பம் மற்றும் கருவி தேய்மானத்தை நிர்வகிக்க உதவுகின்றன.
அலாய் ஸ்டீல்களின் பண்புகள் பரவலாக வேறுபடுகின்றன, ஆனால் பொதுவாக கார்பன் ஸ்டீல்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக இழுவிசை வலிமை (1,200 MPa வரை), சிறந்த நீர்த்துப்போகும் தன்மை மற்றும் சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்பு ஆகியவை அடங்கும். எடுத்துக்காட்டாக, அலாய் ஸ்டீல்கள் 500°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்க முடியும், இது டர்பைன் பிளேடுகள் அல்லது பெட்ரோ கெமிக்கல் வால்வுகளுக்கு ஏற்றது. குரோமியம் நிறைந்த உலோகக் கலவைகளில் அரிப்பு எதிர்ப்பு அதிகரிக்கப்படுகிறது, இது பூச்சுகளின் தேவையைக் குறைக்கிறது.
CNC எந்திரத்தில், அலாய் ஸ்டீல்களுக்கு அவற்றின் கடினத்தன்மையைக் கையாள பூசப்பட்ட கார்பைடு அல்லது பீங்கான் செருகல்கள் போன்ற சிறப்பு கருவிகள் தேவைப்படுகின்றன. வெட்டும் அளவுருக்களில் ரஃபிங்கிற்கு 60-100 மீ/நிமிடம் வேகம் மற்றும் 0.1-0.2 மிமீ/ரெவ் ஊட்டங்கள் இருக்கலாம், வெப்பத்தை சிதறடிக்க வெள்ள குளிரூட்டியும் இருக்கும். அனீலிங் போன்ற எந்திரத்திற்கு முந்தைய வெப்ப சிகிச்சைகள் சிப் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் எந்திரத்திற்குப் பிந்தைய செயல்முறைகள் பரிமாண நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கின்றன.
பயன்பாடுகள் முக்கியமான துறைகளில் உள்ளன. விண்வெளியில், அலாய் ஸ்டீல்கள் இயந்திர ஏற்றங்கள் மற்றும் கட்டமைப்பு சட்டங்களை உருவாக்குகின்றன. வாகனத் தொழில் பரிமாற்ற பாகங்கள் மற்றும் சஸ்பென்ஷன் அமைப்புகளுக்கு அவற்றை நம்பியுள்ளது. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு குழாய்கள் மற்றும் துளையிடும் காலர்களுக்கு அலாய் ஸ்டீல்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அங்கு சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு முக்கியமானது. எலக்ட்ரானிக்ஸ் உறைகளில் உள்ள தாங்கு உருளைகள், ஸ்பிரிங்ஸ் மற்றும் கட்டமைப்பு கூறுகளும் அவற்றின் நீடித்துழைப்பால் பயனடைகின்றன.
அலாய் ஸ்டீல்களின் துணைக்குழுவான டூல் ஸ்டீல்கள், அவற்றின் தீவிர கடினத்தன்மை (65 HRC வரை) மற்றும் சிராய்ப்பு எதிர்ப்புக்காக குறிப்பிடத் தக்கவை. குரோமியம் மற்றும் வெனடியம் கொண்ட H13 போன்ற தரங்கள், டைஸ் மற்றும் அச்சுகளுக்கு CNC வழியாக இயந்திரமயமாக்கப்படுகின்றன, இருப்பினும் அவை விரிசலைத் தடுக்க மெதுவான வேகம் மற்றும் உறுதியான அமைப்புகளைத் தேவைப்படுகின்றன.
அலாய் ஸ்டீல்களில் உள்ள சவால்களில் அதிக செலவுகள் - பெரும்பாலும் கார்பன் ஸ்டீல்களை விட 50-100% அதிகம் - மற்றும் வெப்ப சிகிச்சையின் போது சிதைவுக்கான சாத்தியக்கூறுகள் ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், அவற்றின் மேம்படுத்தப்பட்ட பண்புகள் உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளில் முதலீட்டை நியாயப்படுத்துகின்றன.
CNC இயந்திரத்தில் கார்பன் மற்றும் அலாய் ஸ்டீலின் ஒப்பீடு
CNC எந்திரத்திற்காக கார்பன் மற்றும் அலாய் ஸ்டீல் இரண்டைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, பல காரணிகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. கார்பன் எஃகு செலவு மற்றும் எந்திரத்தின் எளிமை ஆகியவற்றில் சிறந்து விளங்குகிறது, குறைந்த கார்பன் தரங்கள் சிறந்த வெல்டிங் மற்றும் ஃபார்மபிலிட்டியை வழங்குகின்றன. இருப்பினும், இது அரிப்பு மற்றும் உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கவில்லை, இது கடுமையான சூழல்களுக்கு ஏற்றதாக இல்லை.
அதன் வடிவமைக்கப்பட்ட மேம்பாடுகளுடன், இயந்திரத்தன்மை மற்றும் விலையைப் புறக்கணித்து, வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் எதிர்ப்பு பண்புகளில் சிறந்த ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை வழங்குகிறது. உதாரணமாக, ஒரு ஒப்பீட்டு அட்டவணை சிறப்பித்துக் காட்டுகிறது:
சொத்து | கார்பன் ஸ்டீல் (எ.கா., 1045) | அலாய் ஸ்டீல் (எ.கா., 4140) |
|---|---|---|
மகசூல் வலிமை (MPa) | 415-570 | 655-860 |
இயந்திரத்தன்மை | உயர் (70-100) | மிதமான (50-70) |
அரிப்பு எதிர்ப்பு | குறைந்த | மிதமானது முதல் உயர்ந்தது |
செலவு | குறைந்த நடுத்தர | நடுத்தர உயர் |
பயன்பாடுகள் | பொதுவான கட்டமைப்பு | அதிக அழுத்தம், அரிக்கும் தன்மை கொண்டது |
CNC சூழல்களில், கார்பன் எஃகு விரைவான முன்மாதிரி மற்றும் முக்கியமற்ற பாகங்களுக்கு ஏற்றது, அதே நேரத்தில் சுமையின் கீழ் துல்லியமான கூறுகளுக்கு அலாய் ஸ்டீல் விரும்பப்படுகிறது.
கார்பன் எஃகு கோர்களுடன் அலாய் பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துவது போன்ற கலப்பின அணுகுமுறைகள் நன்மைகளை மேம்படுத்தலாம்.
CNC இயந்திரத்தில் கார்பன் ஸ்டீலுக்கும் அலாய் ஸ்டீலுக்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாடுகள்
1. மையக் கலவை வேறுபாடு
அடிப்படை வேறுபாடு வேதியியல் கலவையில் உள்ளது. கார்பன் எஃகு இரும்பு அடிப்படையிலானது, 0.0218%~2.11% கார்பனை முக்கிய தனிமமாகக் கொண்டுள்ளது, குறைந்த அசுத்த உள்ளடக்கம் கொண்டது. இது கார்பன் உள்ளடக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது: குறைந்த கார்பன் எஃகு (＜0.25%, எ.கா., Q235) மென்மையானது மற்றும் பிளாஸ்டிக்; நடுத்தர கார்பன் எஃகு (0.25%~0.6%, எ.கா., 45# எஃகு) வலிமை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையை சமநிலைப்படுத்துகிறது; உயர் கார்பன் எஃகு (＞0.6%, எ.கா., T10) கடினமானது ஆனால் உடையக்கூடியது.
கார்பன் எஃகில் வேண்டுமென்றே கலப்புக் கூறுகளை (குரோமியம், நிக்கல், முதலியன, மொத்த உள்ளடக்கம் 1%~பத்து சதவீதம்) சேர்ப்பதன் மூலம் அலாய் ஸ்டீல் தயாரிக்கப்படுகிறது, அதாவது மேம்பட்ட வலிமைக்கு 42CrMo மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கு 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு போன்றவை, இது அதன் இயந்திர செயல்திறனை அடிப்படையில் மாற்றுகிறது.
2. CNC கட்டிங் செயல்திறன் இடைவெளி
வெட்டும் எதிர்ப்பு: கார்பன் எஃகின் எதிர்ப்பு கார்பன் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்தது - குறைந்த கார்பன் எஃகு அதிவேக வெட்டுதலை அனுமதிக்கிறது, நடுத்தர கார்பன் செலவு குறைந்ததாகும், மேலும் அதிக கார்பனுக்கு குறைந்த வேகம் தேவைப்படுகிறது. அலாய் எஃகின் வெட்டும் எதிர்ப்பு அதே கார்பன் கார்பன் எஃகை விட 20%~50% அதிகமாக உள்ளது, ஏனெனில் கலப்பு கூறுகளிலிருந்து வரும் கடினமான கார்பைடுகள்.
வெப்பச் சிதறல்: கார்பன் எஃகு நல்ல வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, இயந்திர வெப்பநிலையைக் குறைவாகவும் கருவி தேய்மானத்தை மெதுவாகவும் வைத்திருக்கிறது. அலாய் ஸ்டீல் வெப்பத்தை மோசமாகச் சிதறடிக்கிறது, விளிம்பு வெப்பநிலை பெரும்பாலும் 800℃ (எ.கா., 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு) ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், கருவி சேதம் மற்றும் பணிப்பகுதி எரிவதைத் தடுக்க உயர் அழுத்த குளிர்ச்சி தேவைப்படுகிறது.
3. கருவி தேர்வு அளவுகோல்கள்
கார்பன் எஃகு: குறைந்த தேவைகள்—குறைந்த/நடுத்தர-கார்பன் எஃகுக்கு HSS அல்லது சிமென்ட் கார்பைடு; உயர்-கார்பன் எஃகுக்கு உயர்-கோபால்ட் சிமென்ட் கார்பைடு (எ.கா., YG8). பூசப்படாத அல்லது TiCN-பூசப்பட்ட கருவிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறைந்த-கார்பன் எஃகுக்கு கூர்மையான விளிம்புகள் (＜0.1மிமீ) மற்றும் நடுத்தர/உயர்-கார்பன் எஃகுக்கு கூர்மையான விளிம்புகள் (0.1~0.2மிமீ) உள்ளன.
அலாய் ஸ்டீல்: அதிக தேவைகள்—TiAlN/CrN பூச்சுகள், மேம்படுத்தப்பட்ட மெருகூட்டப்பட்ட விளிம்புகள் (0.2~0.5 மிமீ), மற்றும் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் தாக்கத்தைத் தாங்கும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட கருவிப் பொருட்கள்.
4. பயன்பாட்டு சூழ்நிலைகள் மற்றும் தேர்வு பரிந்துரைகள்
குறைந்த கார்பன் எஃகு (10#, Q235): போல்ட், உறைகளுக்கு ஏற்றது - குறைந்த விலை, அதிக செயல்திறன்.
நடுத்தர-கார்பன் எஃகு (45#): கியர்கள், தண்டுகளுக்கு ஏற்றது - சமநிலையான செயல்திறன், மிகவும்
பொதுவான பட்டறை பொருள்.
உயர்-கார்பன் எஃகு (T8, T10): கருவிகள், அச்சுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது - மெதுவான வேகம் மற்றும் வலுவான குளிர்ச்சி தேவை.
அலாய் ஸ்டீல் (42CrMo, 304): வாகன கிரான்ஸ்காஃப்டுகள், விமான பாகங்கள் ஆகியவற்றிற்கு பொருந்துகிறது - அதிக விலை இருந்தபோதிலும் கடுமையான செயல்திறன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.
6. சுருக்கம்
இரண்டு எஃகுக்களுக்கு இடையிலான எந்திர வேறுபாடுகள் கலவை வேறுபாடுகளிலிருந்து உருவாகின்றன. இந்த வேறுபாடுகளை மாஸ்டர் செய்வது கருவி தேய்மானத்தை 30% க்கும் அதிகமாகக் குறைத்து செயல்திறனை 20% மேம்படுத்தும். "பொருள்-கருவி-செயல்முறை" தரவுத்தளத்தை நிறுவுவது உயர் துல்லியமான CNC எந்திரத்தில் செலவுக்கும் செயல்திறனுக்கும் இடையிலான உகந்த சமநிலையை அடைய உதவுகிறது.
இயந்திரமயமாக்கல் பரிசீலனைகள் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகள்
கார்பன் மற்றும் அலாய் ஸ்டீல்களின் பயனுள்ள CNC எந்திரத்திற்கு கருவிகள், அளவுருக்கள் மற்றும் நுட்பங்களில் கவனம் தேவை. கார்பைடு கருவிகள் இரண்டிற்கும் நிலையானவை, ஆனால் உலோகக் கலவைகளுக்கு நீண்ட ஆயுளுக்கு CVD-பூசப்பட்ட வகைகள் தேவைப்படலாம். வெட்டும் திரவங்கள் அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுக்கின்றன, குறிப்பாக அதிக கார்பன் அல்லது அலாய் தரங்களில் வேலை கடினப்படுத்துதலுக்கு ஆளாகின்றன.
அளவுருக்கள் வேறுபடுகின்றன: கார்பன் ஸ்டீல்களுக்கு, அதிக வேகம் (120-180 மீ/நிமிடம்) மற்றும் ஊட்டங்கள் (0.15-0.3 மிமீ/ரெவ்); உலோகக் கலவைகளுக்கு, வெப்பத்தை நிர்வகிக்க குறைந்த (80-120 மீ/நிமிடம்) தேவை. உறுதியான இயந்திர அமைப்புகள் அதிர்வுகளைக் குறைக்கின்றன, மேலும் CAM மென்பொருள் செயல்திறனுக்கான பாதைகளை மேம்படுத்துகிறது.
பொதுவான சவால்களில் சிப் கட்டுப்பாடு - சிப் பிரேக்கர்களைப் பயன்படுத்துதல் - மற்றும் மேற்பரப்பு பூச்சு, மெருகூட்டல் மூலம் நிவர்த்தி செய்யப்படுதல் ஆகியவை அடங்கும். புகைகளுக்கு சரியான காற்றோட்டம் போன்ற பாதுகாப்பு நெறிமுறைகள் அவசியம்.
அதிவேக எந்திரம் (HSM) மற்றும் கிரையோஜெனிக் குளிர்வித்தல் போன்ற முன்னேற்றங்கள் இந்தப் பொருட்களுக்கான விளைவுகளை மேம்படுத்துகின்றன.
தீர்மானம்
CNC எந்திரத்தில் கார்பன் மற்றும் அலாய் ஸ்டீல்கள் இன்றியமையாததாகவே உள்ளன, கார்பன் வகைகளில் மலிவு விலை மற்றும் எளிமை முதல் உலோகக் கலவைகளில் மேம்பட்ட ஆயுள் வரை பல்வேறு பண்புகளை வழங்குகின்றன. அவற்றின் கலவைகள், தரங்கள் மற்றும் நடத்தைகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், உற்பத்தியாளர்கள் அன்றாட ஃபாஸ்டென்சர்கள் முதல் விண்வெளி கூறுகள் வரையிலான பயன்பாடுகளுக்கு உகந்ததாகத் தேர்ந்தெடுக்கலாம். தொழில்நுட்பம் உருவாகும்போது, இந்தப் பொருட்கள் துல்லியமான பொறியியலில் புதுமைகளைத் தொடர்ந்து இயக்கி, செயல்திறனை நடைமுறைத்தன்மையுடன் சமநிலைப்படுத்தும்.