Proiectare și fabricare matrițe de turnare sub presiune

Proiectarea rezonabilă a matriței este o condiție esențială pentru prelungirea duratei de viață a matrițelor de turnare sub presiune. Grosimea adecvată a peretelui și designul canalului de răcire pot asigura rezistența mucegaiului și echilibrul termic. Concentrarea tensiunilor și zonele de uzură severă trebuie remarcate în special în timpul proiectării matriței. Potrivirea preciziei fiecărei piese ar trebui să fie rezonabilă: spațiul liber excesiv duce la o conducție slabă a căldurii, provocând daune prin oboseală termică; în timp ce jocul insuficient generează solicitări de strângere și tracțiune. Tensiunile interne sunt generate cu ușurință în timpul fabricării matriței, ceea ce afectează în mod semnificativ durata de viață a matriței. Prin urmare, tensiunile interne trebuie evitate cât mai mult posibil în timpul producției, iar reducerea tensiunilor în timp util trebuie efectuată după prelucrarea brută. Tehnologia cu impulsuri electrice poate înlocui EDM pentru a reduce solicitarea la tracțiune la suprafață.

Tehnologia de tratare a suprafeței matriței de turnare sub presiune

Prin tratarea riguroasă și rezonabilă a suprafeței matriței de turnare sub presiune, performanța și durata de viață a acesteia pot fi îmbunătățite semnificativ. Tehnologia de tratare a suprafeței matriței de turnare sub presiune poate fi, în general, împărțită în trei categorii: îmbunătățirea proceselor tradiționale de tratament termic; tehnologia de modificare a suprafeței, cum ar fi tehnologia de tratament cu laser de suprafață; tehnologie de acoperire.

1. （1）Îmbunătățirea proceselor tradiționale de tratament termic. Procesul tradițional de tratare termică a matriței de turnare sub presiune implică călirea și revenirea. Îmbunătățirea proceselor tradiționale de tratament termic combină călirea și revenirea cu tehnologii avansate de tratare a suprafețelor. De exemplu, NQN (adică armătura compozită de carburare-nitrurare-stingere-carburare-nitrurare) are ca rezultat o duritate mai mare a suprafeței matriței, o rezistență internă crescută, un gradient rezonabil de duritate al stratului carburat, o stabilitate îmbunătățită la revenire și rezistență la coroziune, îmbunătățind semnificativ performanța globală și durata de viata.

2. Tehnologia de modificare a suprafeței. Tehnologia de modificare a suprafeței se referă la modificarea proprietăților suprafeței matrițelor folosind metode fizice sau chimice. În general, există două tipuri: tehnologie termică de suprafață, expansiune și penetrare și tehnologie de tratare cu laser de suprafață.

(2) Tehnologia termică de suprafață, expansiune și penetrare include cementarea, nitrurarea, borurarea, precum și cementarea-nitrurarea, sulf-carbon-nitrurarea etc. Carburarea ajută la întărirea durității suprafeței matrițelor. Metodele de carburare includ carburarea cu pulbere solidă, carburarea cu gaz, carburarea în vid și carburarea ionică. Cementarea în vid și ionică are rate de penetrare rapide, straturi uniforme cementate, gradienți blânzi de concentrație de carbon și deformare minimă a piesei de prelucrat. Nitrurarea este convenabilă, iar stratul azotat de mucegai are duritate ridicată și rezistență bună la uzură, prezentând o performanță excelentă a mucegaiului anti-lipire. Alezarea arată cea mai semnificativă îmbunătățire a performanței suprafeței, cu duritate crescută a mucegaiului, rezistență la uzură, rezistență la coroziune și performanță anti-aderență, dar condițiile de proces sunt solicitante.

Tratarea suprafeței cu laser a matrițelor a apărut în ultimele trei decenii, îmbunătățind performanța suprafeței matrițelor în două moduri. O metodă este de a topi suprafața matriței cu un laser și apoi de a o combina cu procese precum cementarea, nitrurarea sau acoperirea. Cealaltă metodă este de a combina tehnologia de tratare a suprafeței cu laser cu niște aditivi metalici cu proprietăți fizice bune, integrându-i în suprafața matriței de turnare sub presiune.

3. （3）Tehnologia de acoperire. Tehnologia de acoperire presupune aplicarea unui strat de acoperire pe suprafața matriței, acționând ca îmbrăcăminte de protecție pentru matriță. De exemplu, placarea compozită cu politetrafluoretilenă este utilizată în principal pentru a îmbunătăți rezistența la uzura mucegaiului, rezistența la coroziune și rezistența la frig și căldură.

Utilizarea matriței de turnare

Selectarea proceselor rezonabile de turnare sub presiune și întreținere este crucială pentru durata de viață a matrițelor. O parte semnificativă a deteriorării mucegaiului rezultă din utilizarea incorectă și întreținerea științifică insuficientă. În primul rând, trebuie acordată o atenție deosebită controlului temperaturii matriței. Preîncălzirea matriței înainte de producție și menținerea unui interval de temperatură adecvat în timpul producției poate preveni fisurile de suprafață sau chiar fisurarea cauzate de gradienții excesivi de temperatură în interiorul și exteriorul cavității. În al doilea rând, ar trebui folosiți agenți de dezlipire de înaltă calitate, cu o grosime moderată aplicați uniform pe suprafața matriței, jucând un rol crucial în protejarea materialelor de matriță. În cele din urmă, pentru a reduce acumularea de stres termic și pentru a preveni fisurarea matriței de turnare sub presiune, este necesară reducerea periodică a tensiunilor folosind tehnici precum călirea.

Concluzie

Materialele de turnare sub presiune, proiectarea și fabricarea matriței, tehnologia de tratare a suprafeței matriței și utilizarea matriței afectează în mod cuprinzător performanța și durata de viață a matriței. Luând în considerare acești factori în mod cuprinzător și luând măsuri eficiente, performanța matriței de turnare poate fi îmbunătățită în mod eficient, iar durata de viață a matriței poate fi prelungită.