مقدمه ای بر درمان های سطح قالب
ریخته گری دقیق قالب برش متکی به قالب های با کیفیت بالا برای تولید اجزایی با تحمل های محکم و سطوح صاف است. طول عمر و عملکرد این قالب ها برای حفظ خروجی ثابت و کاهش هزینه های تولید بسیار مهم است. درمان های سطحی برای افزایش مقاومت در برابر سایش، کاهش اصطکاک و جلوگیری از خوردگی بر روی قالب های برش دقیق اعمال می شود. این درمان ها می توانند عمر قالب را افزایش دهند، کیفیت ریخته گری را بهبود بخشند و زمان خرابی ناشی از نگهداری یا تعویض قالب را به حداقل برسانند.
درمانهای سطحی رایج برای قالبهای برش دقیق
درمانهای سطحی مختلفی برای آن موجود است قالب های برش دقیق ، هر کدام مزایای خاصی را ارائه می دهند. عملیات حرارتی، مانند نیترید کردن یا کربورسازی، سختی سطح قالب را افزایش می دهد و مقاومت در برابر سایش و تغییر شکل را بهبود می بخشد. پوشش هایی مانند نیترید تیتانیوم (TiN) یا نیترید کروم (CrN) محافظت بیشتری در برابر سایش و خوردگی ایجاد می کنند. تکنیکهای پرداخت و ریز فینیشینگ زبری سطح را کاهش میدهد و امکان آزادسازی آسانتر اجزای ریختگی و کاهش احتمال تشکیل فلاش را فراهم میکند. انتخاب عملیات سطحی مناسب به مواد ریختهگری شده، حجم تولید و تنشهای عملیاتی مورد انتظار روی قالب بستگی دارد.
روشهای عملیات حرارتی
عملیات حرارتی یک روش اساسی برای افزایش دوام قالب است. نیترید کردن نیتروژن را به لایه سطحی قالب وارد می کند و سختی و مقاومت در برابر سایش را بدون تأثیر قابل توجهی بر مواد هسته افزایش می دهد. کربورسازی شامل تزریق کربن به سطح برای بهبود چقرمگی و کاهش خستگی سطح است. این فرآیندها به قالبها کمک میکنند تا در برابر تزریق مکرر فشار بالا فلز مذاب و اقدامات پیرایشی انجام شده در قالب ریختهگری دقیق برش مقاومت کنند. قالب های عملیات حرارتی می توانند ثبات ابعادی را در چرخه های تولید طولانی تر حفظ کنند و فرکانس نگهداری را کاهش دهند.
فن آوری های پوشش
پوشش ها یک لایه حفاظتی اضافی فراتر از عملیات حرارتی ایجاد می کنند. پوششهای نیترید تیتانیوم (TiN) سختی بالا و اصطکاک کم را ارائه میکنند که میتواند سایش ناشی از تماس فلز با فلز را کاهش دهد و آزادسازی آسانتر اجزا را تسهیل کند. روکشهای نیترید کروم (CrN) مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی ایجاد میکنند، که به ویژه هنگام ریختهگری فلزات غیرآهنی مانند روی یا آلیاژهای آلومینیوم مفید است. پوشش های کربن الماس مانند (DLC) سختی و روانکاری را با هم ترکیب می کنند و سایش و چسبندگی قطعات ریخته گری را به حداقل می رساند. اعمال پوشش ها به تکنیک های دقیقی مانند رسوب بخار فیزیکی (PVD) یا رسوب بخار شیمیایی (CVD) برای اطمینان از پوشش و چسبندگی یکنواخت به سطح قالب نیاز دارد.
درمان های سطحی رایج و مزایای آنها
| درمان | هدف | بهره مند شوند |
|---|---|---|
| نیتریدینگ | سختی سطح را افزایش دهید | مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد و تغییر شکل را کاهش می دهد |
| کربورسازی | کربن را به لایه سطحی وارد کنید | استحکام و مقاومت در برابر خستگی را افزایش می دهد |
| پوشش نیترید تیتانیوم (TiN). | سطح سخت و کم اصطکاک را فراهم کنید | سایش را کاهش می دهد و آزادسازی اجزا را تسهیل می کند |
| پوشش نیترید کروم (CrN). | لایه مقاوم در برابر خوردگی | از کپک در برابر آسیب های شیمیایی و حرارتی محافظت می کند |
| پوشش کربن مانند الماس (DLC). | لایه سخت و روان کننده | سایش و چسبندگی قطعات ریخته گری را به حداقل می رساند |
| پرداخت / میکرو فینیشینگ | زبری سطح را کاهش دهید | پوشش سطح اجزا را بهبود می بخشد و فلاش را کاهش می دهد |
درمان های مقاوم در برابر خوردگی
قالب های برش دقیق در معرض دماهای بالا و فلزات مذاب قرار می گیرند که می توانند در طول زمان باعث اکسیداسیون و خوردگی شوند. غیرفعال سازی شیمیایی، پوشش های فسفات یا فرآیندهای آندایزینگ می توانند مقاومت در برابر خوردگی قالب های ساخته شده از فولاد یا آلیاژهای آلومینیوم را بهبود بخشند. این درمان ها خطر تخریب سطح را کاهش می دهد، ابعاد قالب را حفظ می کند و طول عمر عملیاتی را افزایش می دهد. قالبهای مقاوم در برابر خوردگی در محیطهایی که مواد ریختهگری یا محیط خنککننده ممکن است اکسیداسیون یا سایش شیمیایی را تسریع کنند، بسیار مهم هستند.
تکنیک های کاهش اصطکاک
کاهش اصطکاک بین قالب و جزء ریخته گری برای حفظ سطوح قالب و تضمین کیفیت ریخته گری ثابت ضروری است. پرداخت سطح، ریزبافت یا استفاده از پوششهای کم اصطکاک مانند TiN یا DLC میتواند چسبندگی فلز مذاب را کاهش دهد. اصطکاک کمتر باعث کاهش سایش در حین پرتاب و پیرایش می شود، انرژی مورد نیاز برای تولید را کاهش می دهد و نقص هایی مانند فلاش یا اعوجاج قطعه را به حداقل می رساند. تکنیکهای کاهش اصطکاک به عملکرد نرمتر و عمر طولانیتر قالب در تنظیمات تولید با حجم بالا کمک میکنند.
نگهداری و نظارت بر سطوح تصفیه شده
حتی با عملیات سطحی، نگهداری منظم برای حفظ عملکرد قالب ضروری است. بازرسی های دوره ای برای سایش، خوردگی و یکپارچگی پوشش می تواند مسائل را قبل از اینکه بر کیفیت ریخته گری تأثیر بگذارد، شناسایی کند. فرآیندهای تمیز کردن باید از روشهای سایشی که میتوانند پوششها را از بین ببرند یا آسیب بزنند، اجتناب کنند. در برخی موارد، ممکن است برای بازیابی خواص سطحی، پوشش مجدد یا پرداخت انجام شود. اجرای برنامه نگهداری پیشگیرانه به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا از مزایای عملیات سطحی به حداکثر برسند و عمر عملیاتی قالب های برش دقیق را افزایش دهند.
توصیه های تعمیر و نگهداری برای قالب های تحت درمان با سطح
| درمان سطحی | فرکانس بازرسی | اقدام تعمیر و نگهداری |
|---|---|---|
| نیتریدینگ | هر 3-6 ماه | سایش و سختی سطح را بررسی کنید. در صورت لزوم مجدداً درمان شود |
| پوشش های TiN/CrN/DLC | هر 6 ماه یکبار | یکپارچگی پوشش را بررسی کنید. از تمیز کردن ساینده خودداری کنید |
| پرداخت / میکرو فینیشینگ | ماهانه | برای حفظ سطح صاف، نواحی فرسوده را دوباره جلا دهید |
| درمان های مقاوم در برابر خوردگی | هر 6 تا 12 ماه یکبار | اکسیداسیون یا سوراخ شدن را بررسی کنید. در صورت نیاز از لایه های محافظ استفاده کنید |
تاثیر بر راندمان تولید
درمان های سطحی نه تنها عمر قالب را افزایش می دهد، بلکه کارایی تولید را نیز بهبود می بخشد. قالب های تیمار شده تحمل های ثابتی را حفظ می کنند، وقوع عیوب ریخته گری را کاهش می دهند و نیاز به عملیات ثانویه را کاهش می دهند. به حداقل رساندن زمان خرابی برای تعویض یا تعمیر قالب، توان عملیاتی بالاتر و هزینه های عملیاتی کمتری را تضمین می کند. علاوه بر این، عملکرد سازگار قالب از مصرف مواد قابل پیشبینی، کاهش ضایعات و بهبود هزینه کلی در عملیات ریختهگری قالب برش دقیق پشتیبانی میکند.
نتیجه گیری در مورد تیمارهای سطحی برای طول عمر قالب
ریخته گری قالب برش دقیق از انواع درمان های سطحی با هدف افزایش عمر قالب و افزایش کیفیت تولید سود می برد. عملیات حرارتی، پوششهای محافظ، پرداخت، و تکنیکهای مقاوم در برابر خوردگی در مجموع باعث بهبود مقاومت در برابر سایش، کاهش اصطکاک و حفظ ثبات ابعادی میشوند. نگهداری و نظارت منظم مکمل این درمان ها است و عملکرد طولانی مدت را تضمین می کند. با انتخاب تیمارهای سطحی مناسب و پیروی از روشهای مراقبت مناسب، تولیدکنندگان میتوانند به نتایج ریختهگری منسجمتری دست یابند، زمان خرابی را کاهش دهند و کارایی عملیات ریختهگری خود را بهینه کنند.














