Explicație detaliată a tehnologiei de ștanțare a oțelului inoxidabil

Ștanțarea oțelului inoxidabil este procesul de bază în domeniul prelucrării moderne de precizie a metalelor. Se bazează în principal pe matrițe de precizie și echipamente sub presiune pentru a aplica forțe externe mecanice stabile și controlabile plăcilor din oțel inoxidabil, provocând deformarea plastică sau separarea fizică a materiilor prime, procesând astfel piese industriale de precizie cu diverse specificații și structuri complexe. Spre deosebire de ștanțarea obișnuită din oțel carbon, oțelul inoxidabil are o duritate mai mare și caracteristici de formare mai speciale și are cerințe mai stricte pentru potrivirea matriței, parametrii procesului și precizia echipamentului. Gama de grosime a tablelor prelucrate convențional în industrie este stabilă între 0,1 mm și 6 mm. Bazându-se pe tehnologia matură de ștanțare CNC, precizia dimensională a produselor finite poate ajunge la ± 0,05 mm, iar finisajul total al suprafeței este excelent. Majoritatea produselor finite nu necesită lustruire secundară după turnare. Poate produce în masă în mod eficient-diverse tipuri de componente structurale geometrice complexe și este procesul principal pentru producerea de piese ștanțate din oțel inoxidabil de înaltă calitate-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oțelul inoxidabil este un tip de aliaj pe bază de fier-cu un conținut de crom de cel puțin 10,5%. Caracteristicile sale de bază provin din formarea spontană a unei pelicule dense, transparente și bogate în oxid de-crom-vindecare la suprafață. Această peliculă de pasivare, care are doar câțiva nanometri grosime, izolează fizic metalul de bază de mediile corozive externe, permițând oțelului inoxidabil să rămână inoxidabil pentru o lungă perioadă de timp în atmosferă, apă dulce și diverse medii slab corozive. Spre deosebire de oțelul carbon obișnuit, care generează oxid de fier liber și poros (adică rugina) în condiții umede, pelicula de oxid din oțel inoxidabil poate fi reformată cu ajutorul oxigenului după ce a fost deteriorată, care este sursa esențială a rezistenței sale la coroziune. Din perspectiva structurii metalografice, oțelul inoxidabil utilizat în domeniul matriței industriale este împărțit în principal în trei tipuri majore. Diferențele dintre structurile lor cristaline determină comportamentele lor diferite de ștanțare și limitele de aplicare.

 

Oțel inoxidabil austenitic: reprezentat de seriile 304 și 316, structura sa cristalină este cubică centrată pe față-și prezintă o singură fază de austenită la temperatura camerei. Acest tip de oțel inoxidabil este ne-magnetic și are cea mai bună formabilitate dintre toate tipurile de oțel inoxidabil. Este potrivit în special pentru ambutirea adâncă, bombarea și ștanțarea cu suprafețe curbate complexe. Oțelul inoxidabil austenitic nu poate fi întărit prin tratament termic, iar rezistența sa poate fi îmbunătățită doar prin prelucrarea la rece - adică efectul de întărire prin lucru în timpul procesului de ștanțare. Oțelul inoxidabil tip austenitic 304 are o rezistență la tracțiune de aproximativ 520 până la 620 MPa în stare recoaptă și o alungire de 40% până la 60%. Chiuvetele de bucătărie, vasele medicale și diverse recipiente-întinse la adâncime sunt suporturi tipice de aplicare a acestui tip de material. Pentru piesele structurale electrice și mecanice convenționale, ștanțarea din oțel inoxidabil 304 este cea mai comună combinație de proces, ținând cont de rezistența bună la coroziune și formabilitatea.

 

Oțel inoxidabil feritic: reprezentat de 409, 430 și 439, structura sa cristalină este cubică centrată pe corp-, magnetică și nu conține nichel sau doar o mică cantitate de nichel. Formabilitatea oțelului inoxidabil feritic este mai mică decât cea a clasei austenitice, dar este utilizat pe scară largă în scenarii care necesită atât rezistență la coroziune, cât și rezistență la temperaturi ridicate, cum ar fi sistemele de evacuare a automobilelor, butoaiele interioare ale mașinii de spălat și componentele cuptorului. În general, costă mai puțin decât oțelurile inoxidabile austenitice și sunt mai puțin susceptibile la fisurarea prin coroziune sub tensiune prin clorură. De asemenea, oțelurile inoxidabile feritice nu sunt întăribile prin tratament termic și au o rată de întărire la rece mai lentă.

 

Oțel inoxidabil martensitic: reprezentat de 410 și 420, conținutul său de carbon este semnificativ mai mare decât cele două categorii anterioare-de obicei între 0,15% și 0,40%. Conținutul ridicat de carbon conferă acestui tip de oțel potențialul de tratament termic prin călire și revenire. Duritatea oțelului inoxidabil martensitic tratat termic-poate atinge peste 50 HRC, ceea ce este potrivit pentru piese precum cuțite, instrumente chirurgicale, lame de ras și bile de rulment care au cerințe stricte privind reținerea marginilor sau rezistența la uzură. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că performanța de ștanțare a oțelului inoxidabil martensitic este limitată; îndoirea moderată și tragerea la mică adâncime pot fi încă efectuate în stare recoaptă, dar embotirea adâncă și formarea complexă trebuie finalizate înainte de tratamentul termic. Deciziile de selecție a materialelor pentru piesele ștanțate din oțel inoxidabil necesită un compromis între rezistența la coroziune, complexitatea formării, cerințele de rezistență și cost: austenita oferă cea mai bună formabilitate, ferita oferă cea mai bună economie și martensite.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diferența semnificativă în comportamentul de ștanțare dintre oțelul inoxidabil și oțelul carbon obișnuit rezultă din rezistența sa mai mare, tendința mai pronunțată de a se întări prin lucru și caracteristicile unice de înapoiere elastică. Rezistență mai mare la deformare: Limita de curgere a oțelului inoxidabil 304 este de aproximativ 200 până la 300 MPa, iar rezistența la tracțiune depășește 520 MPa, ambele fiind mai mari decât oțelul obișnuit cu conținut scăzut de carbon. Aceasta înseamnă că forța de ștanțare necesară pentru ștanțarea pieselor din oțel inoxidabil cu aceeași formă este semnificativ mai mare, ceea ce impune cerințe mai mari asupra tonajului și rigidității presei. Efortul de contact suportat de matriță crește, de asemenea, iar rata de uzură a piesei de lucru se accelerează. Prin urmare, matrițele de ștanțare din oțel inoxidabil sunt de obicei realizate din oțel-rapidă pulbere sau carbură cimentată și sunt acoperite cu nitrură de titan sau strat de carbon-ca diamant.

 

Efect semnificativ de întărire prin muncă: în timpul procesului de deformare plastică a oțelului inoxidabil austenitic, un număr mare de încurcături de dislocare și gemeni de deformare sunt generate în rețeaua cubică centrată pe față-, rezultând o creștere bruscă a rezistenței materialului și o scădere a plasticității. Această caracteristică are două laturi: în procesul de ambutisare adâncă, întărirea prin lucru poate ajuta peretele lateral să reziste la subțierea și fisurarea și să obțină o distribuție mai uniformă a grosimii peretelui, dar în formarea cu mai multe treceri sau în scenariile care necesită deformare secundară locală, călirea prin lucru poate cauza fisurarea prematură a materialului. În inginerie, această problemă este adesea atenuată prin controlul cantității de deformare unică, prin adăugarea de tratament de recoacere între procese sau prin selectarea unor calități ușor-{-de formate care conțin cupru și alte elemente de aliaj (cum ar fi 304Cu).

 

Comportament semnificativ la retur: modulul de elasticitate al oțelului inoxidabil este de aproximativ 193 până la 200 GPa, care este similar cu oțelul carbon, dar datorită limitei de curgere mai mare, efortul de recuperare elastică pe unitate de deformare este mai mare. După îndoire și formare, unghiul de retur al pieselor din oțel inoxidabil este de obicei cu 20% până la 50% mai mare decât cel al pieselor din oțel carbon cu aceeași specificație. Rata de restabilire poate varia cu până la 15% între diferitele tipuri - returul elastic al oțelului inoxidabil austenitic este de obicei mai mare decât cel al feritei, iar revenirea elastică a stării de lucru-întărite este mai mare decât cea a stării recoapte. Metodele obișnuite de compensare a revenirii elastice includ presetarea unghiului de îndoire în matriță, setarea nervurilor de presiune la rădăcina de îndoire pentru a introduce tensiunea compresivă din plastic sau configurarea unei stații de modelare pentru corectarea unghiului după îndoire.

 

Aderența mucegaiului și tendința la zgârieturi: sudarea la rece este predispusă să aibă loc între oțel inoxidabil și oțel pentru matriță în condiții de frecare cu presiune înaltă-, adică particulele minuscule de oțel inoxidabil se transferă și aderă la suprafața matriței, formând o margine-întărită. Acești aderenți vor zgâria suprafața piesei în timpul ștampilării ulterioare și vor forma urme de desen, ceea ce este un defect inacceptabil pentru bucătărie, baie și piesele decorative care necesită un aspect de oglindă. Soluțiile includ: îmbunătățirea nivelului de lustruire a părții de lucru a matriței la o suprafață oglindă (Ra mai mică sau egală cu 0,1 microni), selectarea materialelor de matriță din oțel de mare viteză-pulbere care conțin vanadiu, aplicarea de acoperiri DLC ​​sau CrN și utilizarea uleiului special de ștanțare care conține aditivi de presiune extremă. În producția de piese de ștanțare OEM din oțel inoxidabil, efectul suprapus al provocărilor tehnice de mai sus necesită o verificare suficientă a matriței și o optimizare a parametrilor în timpul etapei de dezvoltare a procesului, mai degrabă decât simpla aplicare a experienței procesului de ștanțare a oțelului carbon.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bucătărie, baie și electrocasnice: chiuvete din oțel inoxidabil, panouri aragaz, camere de colectare a fumului hotei, căptușeală pentru mașină de spălat vase, tocuri uși cuptorului cu microunde, balamale frigidere și mânere de uși - majoritatea pieselor metalice din aceste aparate electrocasnice zilnice sunt fabricate prin procese de ștanțare. Aplicațiile pentru bucătărie și baie impun cerințe extrem de mari asupra calității suprafeței ștanțatelor din oțel inoxidabil. Orice zgârieturi, desene, indentări sau defecte de coajă de portocală vor afecta evaluarea aspectului. Prin urmare, frecvența de întreținere a matrițelor este mai mare decât cea a pieselor structurale industriale, iar materiile prime din oțel inoxidabil acoperite sunt adesea folosite pentru a proteja suprafața.

 

Dispozitive medicale și farmaceutice: tăvi pentru instrumente chirurgicale, cutii de sterilizare, componente sterile pentru bancul de lucru, accesorii și carcase medicale și suporturi pentru echipamente de diagnostic. Domeniul medical are cerințe stricte privind proprietățile igienice ale pieselor de ștanțare din oțel inoxidabil - materialul trebuie să aibă o structură ne-poroasă pentru a evita adăpostirea bacteriilor și rugozitate scăzută a suprafeței pentru a facilita curățarea și dezinfecția. Austeniticul 304 și 316 sunt materiale de bază în domeniul medical. De obicei, sunt lustruite electrochimic după ștanțare pentru a obține o suprafață strălucitoare și curată și pentru a elimina impuritățile din pelicula de pasivare. Industria auto: scuturi termice și suporturi pentru sistemele de evacuare, garnituri de etanșare a motorului, curele rezervorului de combustibil, biele ștergătoarelor, piese mici de ștanțare în mecanismele de reglare a scaunelor, carcase airbag și cleme de baterie. Aplicațiile auto au cerințe ridicate privind rezistența la căldură și rezistența la oboseală la vibrații a pieselor de ștanțare din oțel inoxidabil. Seriile de ferită (409, 439) domină sistemele de evacuare, în timp ce seriile austenitice sunt mai frecvent utilizate în șasiu și elemente de fixare care necesită o rezistență mai mare la coroziune.

 

Echipamente electronice și de comunicații: cadre medii pentru telefoane mobile, părți structurale ale carcasei computerului tabletă, carcase pentru baterii, suporturi pentru cartela SIM, schije de antenă și capace de ecranare. Produsele electronice au cerințe stricte privind precizia dimensională și planeitatea pieselor de ștanțare din oțel inoxidabil. Toleranța este adesea controlată în ±0,03 mm, iar loturile sunt mari și actualizate rapid. Formele de ștanțare sunt necesare pentru a avea o viață lungă și capabilități de schimbare rapidă. Echipamente industriale și construcții: panouri de uși și cadre ale dulapurilor de comandă, accesorii pentru lanțuri transportoare, conectori pentru perete cortină pentru clădiri, cadre pentru module fotovoltaice și noduri de conectare în suporturi rezistente la cutremure. Astfel de aplicații acordă prioritate rezistenței și rezistenței la intemperii a ștanțelor din oțel inoxidabil față de estetica suprafeței. Competitivitatea pieselor de ștanțare din oțel inoxidabil la prețul de fabrică din China în domeniile de mai sus depinde nu numai de costul unei singure piese, ci și de controlul cuprinzător al duratei de viață a matriței și al ratei deșeurilor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dacă trebuie să evaluezipiese de ștanțare din tablăsoluții sau solicita mostre pentru proiectul dumneavoastră, vă rugăm să completați formularul de întrebări de mai jos pentru a ne informa despre desene, calitatea materialului și cererea anuală. Echipa de ingineri va furniza o analiză de fezabilitate a procesului și o estimare a costurilor în termen de zile lucrătoare.