عند الانتهاء من CNC Machining جزء ، لم تنجز وظيفتك. قد تحتوي هذه المكونات الخام على أسطح قبيحة وقد لا تكون قوية بما فيه الكفاية. أو أنها مجرد جزء من مكون واحد يجب ربطه بمكونات أخرى لتشكيل منتج كامل. بعد كل شيء ، كم مرة تستخدم جهازًا مكونًا من أجزاء فردية؟
النقطة المهمة هي أن عمليات ما بعد المعالجة ضرورية لمجموعة من التطبيقات ، وهنا نقدم لك بعض الاعتبارات حتى تتمكن من اختيار العملية الثانوية الصحيحة لمشروعك.
في هذه السلسلة المكونة من ثلاثة أجزاء ، سنقوم بتغطية الخيارات واعتبارات عمليات معالجة الحرارة والتشطيبات وتركيب الأجهزة. قد تكون هناك حاجة إلى أي شيء أو كل هذه لنقل الجزء الخاص بك من حالة صياغة إلى حالة جاهزة للعملاء. تناقش هذه المقالة معالجة الحرارة ، بينما يدرس الجزءان الثاني والثالث إعداد السطح وتثبيت الأجهزة.
في هذه السلسلة المكونة من ثلاثة أجزاء ، سنقوم بتغطية الخيارات واعتبارات عمليات معالجة الحرارة والتشطيبات وتركيب الأجهزة. قد يكون أي أو كل هذه ضروريًا للحصول على دورك من حالة صياغة إلى حالة جاهزة للعملاء. تناقش هذه المقالة معالجة الحرارة.
المعالجة الحرارية قبل أو بعد المعالجة؟
تعد المعالجة الحرارية أول عملية مراعاة بعد الآلات ، ومن الممكن التفكير في تصنيع المواد المعالجة مسبقًا. لماذا تستخدم طريقة واحدة وليس آخر؟ يمكن أن يؤثر الترتيب الذي يتم فيه اختيار المعالجة الحرارية ومعادن الآلات على خصائص المواد ، وعملية الآلات ، وتحمل الجزء.
عندما تستخدم المواد التي تم معالجتها بالحرارة ، فإن هذا يؤثر على تصنيعك - تستغرق المواد الصعبة وقتًا أطول لارتداء الماكينة والأدوات بشكل أسرع ، مما يزيد من تكاليف الآلات. اعتمادًا على نوع المعالجة الحرارية المطبقة والعمق أسفل السطح المتأثر للمادة ، من الممكن أيضًا قطع الطبقة المتصلب للمادة وهزيمة الغرض من استخدام المعدن المتصلب في المقام الأول. من الممكن أيضًا أن تولد عملية الآلات حرارة كافية لزيادة صلابة الشغل. بعض المواد ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، أكثر عرضة لتصلب العمل أثناء الآلات ، وهناك حاجة إلى رعاية إضافية لمنع ذلك.
ومع ذلك ، فإن اختيار المعدن المسبق له بعض المزايا. مع المعادن المتصلبة ، يمكن عقد أجزائك على التحمل أكثر تشددًا ، ومواد تحديد المصادر أسهل لأن المعادن المعالجة بالتسخين المتاحة متاحة بسهولة. وإذا انتظرت حتى بعد اكتمال الآلات ، فإن المعالجة الحرارية تضيف خطوة أخرى تستغرق وقتًا طويلاً إلى عملية الإنتاج.
من ناحية أخرى ، يمنحك المعالجة الحرارية بعد الآلات المزيد من التحكم في عملية الآلات. هناك العديد من أنواع المعالجة الحرارية ، ويمكنك اختيار أي نوع يجب استخدامه للحصول على خصائص المواد المطلوبة. كما يضمن المعالجة الحرارية بعد الآلات معالجة حرارية ثابتة على سطح الجزء. بالنسبة للمواد المسخنة مسبقًا ، قد تؤثر المعالجة الحرارية على المادة فقط إلى عمق معين ، لذلك قد يؤدي الآلات إلى إزالة المواد المتصلب في بعض الأماكن ولكن ليس غيرها.
كما ذكرنا سابقًا ، تزيد المعالجة الحرارية بعد المعالجة من التكلفة ووقت الرصاص لأن العملية تتطلب خطوات خارجية إضافية. يمكن أن تتسبب المعالجة الحرارية أيضًا في تشوه الأجزاء أو تشوه ، مما يؤثر على التحمل الضيق الذي تم الحصول عليه أثناء الآلات.
المعالجة الحرارية
عادة ، يغير المعالجة الحرارية خصائص المادة للمعدن. عادة ، هذا يعني زيادة قوة وصلابة المعدن حتى يتمكن من تحمل تطبيقات أكثر تطرفًا. ومع ذلك ، فإن بعض عمليات معالجة الحرارة ، مثل الصلب ، يمكن أن تقلل فعليًا من صلابة المعدن. دعونا نلقي نظرة على طرق المعالجة الحرارية المختلفة.
تصلب
يستخدم التصلب لجعل المعادن أكثر صعوبة. الصلابة العليا تعني أن المعدن أقل عرضة للتثبيت أو العلامات عند التأثير. تزيد المعالجة الحرارية أيضًا من قوة الشد للمعادن ، وهي القوة التي تفشل بها المادة وتتكسر. قوة أعلى تجعل المواد أكثر ملاءمة لتطبيقات معينة.
لتصلب المعدن ، يتم تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة محددة أعلى من درجة الحرارة الحرجة للمعدن ، أو النقطة التي يتغير عندها بنية البلورة وخصائصه الفيزيائية. يتم الاحتفاظ بالمعدن في درجة الحرارة هذه ثم يتم إخماده في الماء أو محلول ملحي أو زيت ليبرد. يعتمد سائل التبريد على سبيكة معينة من المعدن. كل سائل إخماد له معدل تبريد فريد ، وبالتالي يعتمد الاختيار على مدى سرعة تبريد المعدن.
تصلب القضية
تصلب الحالات هو نوع من التصلب الذي يؤثر فقط على السطح الخارجي للمادة. تتم هذه العملية عادة بعد تصنيعها لإنشاء طبقة خارجية متينة.
تصلب هطول الأمطار
تصلب هطول الأمطار هو عملية لمعادن محددة مع عناصر سبائك محددة. وتشمل هذه العناصر النحاس والألومنيوم والفوسفور والتيتانيوم. هذه العناصر تترسب في المعدن الصلب أو تشكل جزيئات صلبة عندما يتم تسخين المادة لفترة طويلة من الزمن. هذا يؤثر على بنية الحبوب ، مما يزيد من قوة المادة.
(يمكن تغيير عمق التصلب عن طريق تعديل معلمات العملية)
الصلب
كما ذكرنا سابقًا ، يتم استخدام الصلب لتليين المعدن ، وكذلك لتخفيف الإجهاد وزيادة ليونة المادة. هذه العملية تجعل المعدن أسهل في العمل.
لتصل إلى المعدن ، يتم تسخين المعدن ببطء إلى درجة حرارة معينة (فوق درجة الحرارة الحرجة للمادة) ، والمحتفظ بها في درجة الحرارة هذه ، وأخيراً تبريد ببطء شديد. يتم تحقيق عملية التبريد البطيئة هذه عن طريق دفن المعدن في المواد العازلة أو إبقائها في الفرن كفرن وبرودة معدنية.
تخفيف إجهاد البلاطة الكبير
يشبه تخفيف الإجهاد الصلب ، حيث يتم تسخين المادة إلى درجة حرارة معينة وتبريدها ببطء. ومع ذلك ، في حالة تخفيف الإجهاد ، تكون درجة الحرارة هذه أقل من درجة الحرارة الحرجة. ثم يتم تبريد المواد.
تزيل هذه العملية الإجهاد من العمل البارد أو القص دون تغيير الخواص الفيزيائية للمعدن بشكل كبير. في حين أن الخصائص الفيزيائية لا تتغير ، فإن تخفيف هذا الضغط يساعد على تجنب التغييرات الأبعاد (أو التزييف أو تشوه آخر) أثناء مزيد من المعالجة أو أثناء استخدام الجزء.
خفف
عندما يتم تخفيف المعدن ، يتم تسخينه إلى نقطة أقل من درجة الحرارة الحرجة ثم يتم تبريده في الهواء. هذا هو نفس تخفيف الإجهاد تقريبًا ، لكن درجة الحرارة النهائية ليست عالية مثل تخفيف الإجهاد. يزيد التخفيف من الصلابة مع الاحتفاظ بمعظم صلابة المادة المضافة من خلال عملية التصلب.
الأفكار النهائية
غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية للمعادن ضرورية لتحقيق الخصائص الفيزيائية المطلوبة
-------------------------------نهاية---------------------------------------
