Wenn Sie CNC bearbeiten, die einen Teil bearbeiten, ist Ihr Job nicht erledigt. Diese rohen Komponenten haben möglicherweise unansehnliche Oberflächen und sind möglicherweise nicht stark genug. Oder sie sind nur ein Teil einer Komponente, die mit anderen Komponenten verbunden werden muss, um ein vollständiges Produkt zu bilden. Wie oft verwenden Sie ein Gerät aus einzelnen Teilen?
Der Punkt ist, dass für eine Reihe von Anwendungen Nachbearbeitungsprozesse erforderlich sind, und hier stellen wir Ihnen einige Überlegungen ein, damit Sie den richtigen Sekundärbetrieb für Ihr Projekt auswählen können.
In dieser dreiteiligen Serie decken wir Optionen und Überlegungen für Wärmebehandlungsprozesse, Oberflächen und Hardware-Installation ab. Jedes oder all dies kann Ihren Teil von einem bearbeiteten Zustand in einen Kundenstaat verlagern. In diesem Artikel werden die Wärmebehandlung erörtert, während Teile II und III die Oberflächenvorbereitung und die Hardware -Installation untersuchen.
In dieser dreiteiligen Serie decken wir Optionen und Überlegungen für Wärmebehandlungsprozesse, Oberflächen und Hardware-Installation ab. Jedes oder all dies kann erforderlich sein, um Ihren Teil von einem bearbeiteten Zustand in einen Kundenstaat zu bringen. In diesem Artikel wird die Wärmebehandlung erörtert.
Wärmebehandlung vor oder nach der Verarbeitung?
Die Wärmebehandlung ist der erste Betrieb, der nach der Bearbeitung berücksichtigt werden soll, und es ist sogar möglich, vorbehandelte Materialien zu bearbeiten. Warum eine Methode und nicht die andere verwenden? Die Reihenfolge, in der die Wärmebehandlung und Bearbeitungsmetalle ausgewählt werden, kann die Materialeigenschaften, den Bearbeitungsverfahren und die Toleranzen des Teils beeinflussen.
Wenn Sie Materialien verwenden, die mit Wärme behandelt wurden, wirkt sich dies auf Ihre Bearbeitung aus - härtere Materialien dauern länger, und die Werkzeuge tragen schneller, wodurch die Bearbeitungskosten erhöht werden. Abhängig von der Art der angelegten Wärmebehandlung und der Tiefe unterhalb der betroffenen Oberfläche des Materials ist es auch möglich, die gehärtete Schicht des Materials zu durchschneiden und den Zweck der Verwendung gehärteter Metall überhaupt zu besiegen. Es ist auch möglich, dass der Bearbeitungsprozess ausreichend Wärme erzeugt, um die Härte des Werkstücks zu erhöhen. Bestimmte Materialien, wie z. B. Edelstahl, sind anfälliger für die Härtung während der Bearbeitung, und es ist zusätzliche Sorgfalt erforderlich, um dies zu verhindern.
Die Auswahl eines vorgeheizten Metalls hat jedoch einige Vorteile. Bei hartgesottenen Metallen können Ihre Teile an engere Toleranzen gehalten werden, und die Beschaffungsmaterialien sind einfacher, da vorgewärke behandelte Metalle leicht verfügbar sind. Und wenn Sie bis nach der Bearbeitung warten, fügt die Wärmebehandlung dem Produktionsprozess einen weiteren zeitaufwändigen Schritt hinzu.
Andererseits erhalten Sie die Wärmebehandlung nach der Bearbeitung mehr Kontrolle über den Bearbeitungsvorgang. Es gibt viele Arten der Wärmebehandlung, und Sie können auswählen, welche Art Sie verwenden sollen, um die gewünschten Materialeigenschaften zu erhalten. Die Wärmebehandlung nach Bearbeitung sorgt auch für eine konsistente Wärmebehandlung auf der Oberfläche des Teils. Bei vorgeheizten Materialien kann die Wärmebehandlung das Material nur auf eine bestimmte Tiefe beeinflussen, sodass die Bearbeitung gehärtetes Material an einigen Stellen, nicht an anderen, aber nicht an anderen entfernen kann.
Wie bereits erwähnt, erhöht die Nachbearbeitung die Wärmebehandlung die Kosten und die Vorlaufzeit, da der Prozess zusätzliche ausgelagerte Schritte erfordert. Wärmebehandlung kann auch dazu führen, dass Teile sich verziehen oder verformen, was die während der Bearbeitung erhaltenen engen Toleranzen beeinflusst.
Wärmebehandlung
Typischerweise verändert die Wärmebehandlung die Materialeigenschaften des Metalls. Normalerweise bedeutet dies, die Stärke und Härte des Metalls zu erhöhen, damit es extremere Anwendungen standhalten kann. Bestimmte Wärmebehandlungsprozesse wie Tempern können jedoch die Härte des Metalls reduzieren. Schauen wir uns die verschiedenen Wärmebehandlungsmethoden an.
Härten
Härtung wird verwendet, um Metall schwerer zu machen. Höhere Härte bedeutet, dass das Metall bei der Beeinflussung weniger wahrscheinlich ist oder markiert wird. Wärmebehandlung erhöht auch die Zugfestigkeit des Metalls, die die Kraft ist, mit der das Material versagt und bricht. Eine höhere Stärke macht das Material besser für bestimmte Anwendungen geeignet.
Um ein Metall zu härten, wird das Werkstück auf eine bestimmte Temperatur über der kritischen Temperatur des Metalls oder an den Punkt erhitzt, an dem sich seine Kristallstruktur und physikalische Eigenschaften ändern. Das Metall wird bei dieser Temperatur gehalten und dann in Wasser, Salzlake oder Öl abkühlt. Die löschende Flüssigkeit hängt von der spezifischen Legierung des Metalls ab. Jede Quenchflüssigkeit hat eine einzigartige Kühlrate, daher basiert die Auswahl darauf, wie schnell das Metall abkühlt.
Fallhärtung
Das Verhärten von Fall ist eine Art von Härtung, die nur die äußere Oberfläche des Materials betrifft. Dieser Vorgang erfolgt normalerweise nach der Bearbeitung, um eine dauerhafte Außenschicht zu erstellen.
Niederschlagshärtung
Die Abhärtung von Niederschlägen ist ein Prozess für bestimmte Metalle mit spezifischen Legierungselementen. Diese Elemente umfassen Kupfer, Aluminium, Phosphor und Titan. Diese Elemente schließen im festen Metall aus oder bilden feste Partikel, wenn das Material über einen längeren Zeitraum erhitzt wird. Dies beeinflusst die Getreidestruktur und erhöht die Stärke des Materials.
(Die Härtungstiefe kann durch Änderung von Prozessparametern geändert werden)
Glühen
Wie bereits erwähnt, wird das Tempern verwendet, um das Metall zu erweichen und Stress zu lindern und die Duktilität des Materials zu erhöhen. Dieser Prozess erleichtert das Arbeiten.
Um ein Metall zu vernichten, wird das Metall langsam auf eine bestimmte Temperatur (über der kritischen Temperatur des Materials) erhitzt, bei dieser Temperatur gehalten und schließlich sehr langsam abgekühlt. Dieser langsame Kühlprozess erfolgt durch das Vergraben des Metalls in Isoliermaterial oder das Halten von Ofen und Metallkühlung im Ofen.
Großer Plattenbearbeitungsstressabbau
Der Stressabbau ähnelt dem Glühen, bei dem das Material auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und langsam abgekühlt wird. Bei Stressabbau liegt diese Temperatur jedoch unter der kritischen Temperatur. Das Material wird dann luftgekühlt.
Dieser Prozess beseitigt Stress durch kaltes Arbeiten oder Scheren, ohne die physikalischen Eigenschaften des Metalls erheblich zu verändern. Während sich die physikalischen Eigenschaften nicht ändern, hilft die Linderung dieser Stress bei der weiteren Verarbeitung oder während der Verwendung des Teils zu vermeiden dimensionale Änderungen (oder andere Verformungen).
Temperiert
Wenn ein Metall gemildert wird, wird es auf einen Punkt unter der kritischen Temperatur erhitzt und dann in Luft abgekühlt. Dies ist fast gleich wie Stressabbau, aber die Endtemperatur ist nicht so hoch wie Stressabbau. Die Temperierung erhöht die Zähigkeit und behält die größte Härte des durch den Härtungsprozesses hinzugefügten Materials bei.
Letzte Gedanken
Wärmebehandlung von Metallen ist häufig erforderlich, um das gewünschte physikalische Eigenschaft zu erreichen
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