Tento článek představuje proces svařování rozprašováním forem na skleněné lahve ze tří hledisek
První aspekt: proces svařování rozprašováním forem na láhve a plechovky, včetně ručního svařování rozprašováním, svařování plazmovým rozprašováním, svařování laserovým rozprašováním atd.
Společný proces svařování stříkáním do forem – svařování plazmovým stříkáním, v poslední době přinesl v zahraničí nové průlomy s technologickými inovacemi a výrazně rozšířenými funkcemi, běžně známými jako „svařování mikroplazmovým stříkáním“.
Svařování mikroplazmovým nástřikem může společnostem na výrobu forem pomoci výrazně snížit investiční a pořizovací náklady, náklady na dlouhodobou údržbu a spotřebu spotřebního materiálu a zařízení může stříkat širokou škálu obrobků. Jednoduchá výměna hlavy hořáku pro sprejové svařování může splnit potřeby sprejového svařování různých obrobků.
2.1 Jaký je konkrétní význam „práškové pájky ze slitiny na bázi niklu“
Je nedorozumění považovat „nikl“ za krycí materiál, ve skutečnosti je pájecí prášek na bázi niklu slitina složená z niklu (Ni), chrómu (Cr), boru (B) a křemíku (Si). Tato slitina se vyznačuje nízkým bodem tání v rozmezí od 1 020 °C do 1 050 °C.
Hlavním faktorem, který vedl k širokému použití pájecích prášků ze slitin na bázi niklu (nikl, chrom, bor, křemík) jako povlakových materiálů na celém trhu, je to, že na trhu byly silně propagovány pájecí prášky ze slitin na bázi niklu s různou velikostí částic. . Také slitiny na bázi niklu byly snadno nanášeny kyslíko-palivovým plynovým svařováním (OFW) od jejich nejranějších fází díky jejich nízkému bodu tání, hladkosti a snadnému ovládání svarové louže.
Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) se skládá ze dvou odlišných fází: první fáze, nazývaná fáze depozice, ve které se svařovací prášek roztaví a přilne k povrchu obrobku; Tavený pro zhutnění a snížení pórovitosti.
Je třeba upozornit, že tzv. stupně přetavení je dosaženo rozdílem bodu tavení mezi základním kovem a slitinou niklu, kterou může být feritická litina s teplotou tavení 1 350 až 1 400 °C nebo tavením. bod 1 370 až 1 500 °C uhlíkové oceli C40 (UNI 7845–78). Je to rozdíl v bodu tání, který zajišťuje, že slitiny niklu, chrómu, boru a křemíku nezpůsobí přetavení základního kovu, když jsou při teplotě fáze přetavování.
Nanášení slitiny niklu však lze také dosáhnout nanášením těsné drátěné housenky bez nutnosti procesu přetavování: to vyžaduje pomoc svařování přeneseným plazmovým obloukem (PTA).
2.2 Pájkový prášek ze slitiny niklu používaný pro opláštění razníku/jádra ve sklářském průmyslu
Z těchto důvodů sklářský průmysl přirozeně zvolil slitiny na bázi niklu pro tvrzené povlaky na površích razníků. Nanášení slitin na bázi niklu lze dosáhnout buď svařováním kyslíko-palivovým plynem (OFW) nebo nástřikem nadzvukovým plamenem (HVOF), zatímco přetavení lze dosáhnout opět indukčním ohřevem nebo svařováním kyslíko-palivovým plynem (OFW). . Rozdíl v teplotě tání mezi základním kovem a slitinou niklu je opět nejdůležitějším předpokladem, jinak nebude možné opláštění.
Slitiny niklu, chrómu, boru a křemíku lze získat pomocí technologie Plasma Transfer Arc Technology (PTA), jako je Plasma Welding (PTAW) nebo Tungsten Inert Gas Welding (GTAW), za předpokladu, že zákazník má dílnu pro přípravu inertního plynu.
Tvrdost slitin na bázi niklu se liší podle požadavků dané zakázky, ale obvykle se pohybuje mezi 30 HRC a 60 HRC.
2.3 V prostředí s vysokou teplotou je tlak slitin na bázi niklu poměrně velký
Výše uvedená tvrdost se vztahuje na tvrdost při pokojové teplotě. V provozním prostředí s vysokou teplotou však tvrdost slitin na bázi niklu klesá.
Jak je ukázáno výše, ačkoli je tvrdost slitin na bázi kobaltu nižší než u slitin na bázi niklu při pokojové teplotě, tvrdost slitin na bázi kobaltu je mnohem silnější než tvrdost slitin na bázi niklu při vysokých teplotách (např. teplota).
Následující graf ukazuje změnu tvrdosti různých slitinových pájecích prášků s rostoucí teplotou:
2.4 Jaký je konkrétní význam „pájecího prášku slitiny na bázi kobaltu“?
Pokud vezmeme v úvahu kobalt jako plášťový materiál, jedná se ve skutečnosti o slitinu složenou z kobaltu (Co), chrómu (Cr), wolframu (W) nebo kobaltu (Co), chrómu (Cr) a molybdenu (Mo). Slitiny na bázi kobaltu, obvykle označované jako „stelitový“ pájecí prášek, mají karbidy a boridy, které vytvářejí svou vlastní tvrdost. Některé slitiny na bázi kobaltu obsahují 2,5 % uhlíku. Hlavním rysem slitin na bázi kobaltu je jejich supertvrdost i při vysokých teplotách.
2.5 Problémy, se kterými se setkáváme při nanášení slitin na bázi kobaltu na povrch razníku/jádra:
Hlavní problém depozice slitin na bázi kobaltu souvisí s jejich vysokou teplotou tání. Ve skutečnosti je bod tání slitin na bázi kobaltu 1 375 ~ 1 400 ° C, což je téměř bod tání uhlíkové oceli a litiny. Hypoteticky, pokud bychom museli použít svařování kyslíkem a palivem (OFW) nebo hypersonické stříkání plamenem (HVOF), pak by se během fáze „přetavení“ roztavil i základní kov.
Jedinou schůdnou možností pro nanášení prášku na bázi kobaltu na razník/jádro je: Transfered Plasma Arc (PTA).
2.6 O chlazení
Jak bylo vysvětleno výše, použití procesů Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) a Hypersonic Flame Spray (HVOF) znamená, že nanesená prášková vrstva se současně roztaví a přilne. V následné fázi přetavení se lineární svarová housenka zhutní a póry se zaplní.
Je vidět, že spojení mezi povrchem obecného kovu a povrchem obkladu je dokonalé a bez přerušení. Razníky v testu byly na stejné (lahvové) výrobní lince, razníky využívající svařování kyslíkem a palivem (OFW) nebo stříkání nadzvukovým plamenem (HVOF), razníky využívající plazmový přenos oblouku (PTA), znázorněné na stejném tlaku vzduchu při chlazení , provozní teplota děrovače s plazmovým přenosem oblouku (PTA) je o 100 °C nižší.
2.7 O obrábění
Obrábění je velmi důležitý proces při výrobě razníku/jádra. Jak je uvedeno výše, je velmi nevýhodné nanášet pájecí prášek (na razníky/jádra) s výrazně sníženou tvrdostí při vysokých teplotách. Jedním z důvodů je opracování; obrábění na pájecím prášku ze slitiny tvrdosti 60HRC je poměrně obtížné a nutí zákazníky volit pouze nízké parametry při nastavování parametrů soustružnického nástroje (rychlost soustružnického nástroje, rychlost posuvu, hloubka…). Použití stejného postupu svařování rozprašováním na prášek slitiny 45HRC je výrazně jednodušší; parametry soustružnického nástroje lze také nastavit výše a samotné obrábění bude snazší dokončit.
2.8 O hmotnosti naneseného pájecího prášku
Procesy kyslíko-palivového svařování plynem (OFW) a stříkání nadzvukovým plamenem (HVOF) mají velmi vysoké ztráty prášku, které mohou dosahovat až 70 % při přilnutí povlakového materiálu k obrobku. Pokud svařování foukáním jádra ve skutečnosti vyžaduje 30 gramů pájecího prášku, znamená to, že svařovací pistole musí nastříkat 100 gramů pájecího prášku.
Zdaleka je míra ztráty prášku u technologie plazmového přenosu oblouku (PTA) asi 3 % až 5 %. Pro stejné ofukovací jádro stačí svařovací pistoli nastříkat pouze 32 gramů pájecího prášku.
2.9 O době ukládání
Doby nanášení kyslíko-palivovým plynem (OFW) a nadzvukovým nástřikem plamenem (HVOF) jsou stejné. Například doba depozice a přetavení stejného vyfukovacího jádra je 5 minut. Technologie Plasma Transferred Arc (PTA) také vyžaduje stejných 5 minut k dosažení úplného vytvrzení povrchu obrobku (plazma přenesený oblouk).
Na obrázcích níže jsou uvedeny výsledky srovnání těchto dvou procesů a svařování v přeneseném plazmovém oblouku (PTA).
Porovnání razníků pro obklady na bázi niklu a obklady na bázi kobaltu. Výsledky průběžných testů na stejné výrobní lince ukázaly, že děrovačky na bázi kobaltu vydržely 3krát déle než děrovačky na bázi niklu a děrovačky na bázi kobaltu nevykazovaly žádnou „degradaci“. Třetí aspekt: Otázky a odpovědi na rozhovor s panem Claudiem Cornim, italským odborníkem na svařování stříkáním, o úplném svařování dutiny stříkáním
Otázka 1: Jak silná je svařovací vrstva teoreticky potřebná pro svařování rozprašováním v plné dutině? Ovlivňuje tloušťka pájecí vrstvy výkon?
Odpověď 1: Navrhuji, aby maximální tloušťka svařovací vrstvy byla 2 ~ 2,5 mm a amplituda oscilace byla nastavena na 5 mm; pokud zákazník použije větší hodnotu tloušťky, může nastat problém „přeplátovaného spoje“.
Otázka 2: Proč nepoužít větší výkyv OSC=30mm v rovné části (doporučeno nastavit 5mm)? Nebylo by to mnohem efektivnější? Má 5mm houpačka nějaký zvláštní význam?
Odpověď 2: Doporučuji, aby rovná část také používala výkyv 5 mm pro udržení správné teploty na formě;
Pokud se použije 30mm výkyv, musí být nastavena velmi pomalá rychlost stříkání, teplota obrobku bude velmi vysoká a ředění základního kovu bude příliš vysoké a tvrdost ztraceného výplňového materiálu je až 10 HRC. Dalším důležitým hlediskem je následné namáhání obrobku (v důsledku vysoké teploty), které zvyšuje pravděpodobnost prasknutí.
S výkyvem o šířce 5 mm je rychlost linky vyšší, lze dosáhnout nejlepší kontroly, vytvářejí se dobré rohy, jsou zachovány mechanické vlastnosti výplňového materiálu a ztráta je pouze 2 ~ 3 HRC.
Q3: Jaké jsou požadavky na složení pájecího prášku? Který pájecí prášek je vhodný pro svařování dutinovým nástřikem?
A3: Doporučuji pájecí prášek model 30PSP, pokud dojde k prasknutí, použijte 23PSP na litinové formy (na měděné formy použijte model PP).
Q4: Jaký je důvod pro výběr tvárné litiny? Jaký je problém s použitím šedé litiny?
Odpověď 4: V Evropě obvykle používáme tvárnou litinu, protože nodulární litina (dva anglické názvy: Nodular cast iron a Ductile cast iron), název je získán proto, že grafit, který obsahuje, existuje pod mikroskopem ve sférické formě; na rozdíl od vrstev Plechová šedá litina (ve skutečnosti ji lze přesněji nazvat „laminátová litina“). Tyto rozdíly ve složení určují hlavní rozdíl mezi tvárnou litinou a laminátovou litinou: kuličky vytvářejí geometrickou odolnost proti šíření trhlin a získávají tak velmi důležitou charakteristiku tažnosti. Navíc kulovitá forma grafitu při stejném množství zabírá menší povrch, způsobuje menší poškození materiálu, čímž získává materiál převahu. Od svého prvního průmyslového použití v roce 1948 se tvárná litina stala dobrou alternativou k oceli (a jiným litinám), což umožňuje nízkou cenu a vysoký výkon.
Difúzní výkon tvárné litiny díky svým vlastnostem v kombinaci se snadným řezáním a proměnlivými odporovými charakteristikami litiny, vynikající poměr odporu/hmotnosti
dobrá obrobitelnost
nízké náklady
Jednotková cena má dobrou odolnost
Vynikající kombinace vlastností v tahu a prodloužení
Otázka 5: Co je lepší pro trvanlivost s vysokou tvrdostí a nízkou tvrdostí?
A5: Celý rozsah je 35~21 HRC, doporučuji použít pájecí prášek 30 PSP, abyste získali hodnotu tvrdosti blízkou 28 HRC.
Tvrdost přímo nesouvisí s životností formy, hlavním rozdílem v životnosti je způsob „zakrytí“ povrchu formy a použitý materiál.
Ruční svařování, skutečná (svařovací materiál a základní kov) kombinace získané formy není tak dobrá jako u PTA plazmy a v procesu výroby skla se často objevují škrábance.
Otázka 6: Jak provést úplné svařování vnitřní dutiny nástřikem? Jak zjistit a kontrolovat kvalitu vrstvy pájky?
Odpověď 6: Doporučuji nastavit na PTA svářečce nízkou rychlost prášku, ne více než 10RPM; počínaje úhlem ramene udržujte rozteč 5 mm, abyste svařili paralelní housenky.
Na konci napište:
V éře rychlých technologických změn řídí věda a technologie pokrok podniků a společnosti; stříkací svařování stejného obrobku může být dosaženo různými procesy. Pro továrnu na formy by kromě zvážení požadavků svých zákazníků, který proces by měl být použit, měla vzít v úvahu také nákladovou výkonnost investic do zařízení, flexibilitu zařízení, náklady na údržbu a spotřební materiál pozdějšího použití a zda zařízení může pokrýt širší škálu produktů. Mikroplazmové nástřikové svařování nepochybně poskytuje lepší volbu pro továrny na výrobu forem.
Čas odeslání: 17. června 2022