Детальне пояснення технології штампування нержавіючої сталі

Штампування нержавіючої сталі є основним процесом у сфері сучасної точної обробки металу. В основному він покладається на прецизійні прес-форми та обладнання під тиском для застосування стабільної та контрольованої механічної зовнішньої сили до пластин з нержавіючої сталі, викликаючи пластичну деформацію або фізичне розділення сировини, таким чином обробляючи промислові точні деталі з різними специфікаціями та складною конструкцією. На відміну від звичайного штампування з вуглецевої сталі, нержавіюча сталь має більш високу твердість і спеціальні характеристики формування, а також має більш суворі вимоги до відповідності форм, параметрів процесу та точності обладнання. Діапазон товщини традиційно оброблених листів у промисловості стабільний між 0,1 мм і 6 мм. Покладаючись на сучасну технологію штампування з ЧПК, точність розмірів готових виробів може досягати ±0,05 мм, а загальна обробка поверхні є чудовою. Більшість готових виробів не потребують вторинного полірування після формування. Він може ефективно масово-виробляти різні типи складних геометричних структурних компонентів і є основним процесом для виробництва високоякісних-деталей з нержавіючої сталі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нержавіюча сталь – це тип сплаву-на основі заліза з вмістом хрому не менше 10,5%. Його основні характеристики пов’язані зі спонтанним утворенням на поверхні щільної, прозорої та -самовідновлюваної плівки оксиду хрому-. Ця пасивуюча плівка товщиною лише кілька нанометрів фізично ізолює основний метал від зовнішнього корозійного середовища, дозволяючи нержавіючій сталі залишатися нержавіючої протягом тривалого часу в атмосфері, прісній воді та різних слабо корозійних середовищах. На відміну від звичайної вуглецевої сталі, яка генерує пухкий і пористий оксид заліза (тобто іржу) у вологих умовах, оксидну плівку нержавіючої сталі можна відновити за допомогою кисню після пошкодження, що є основним джерелом її стійкості до корозії. З точки зору металографічної структури нержавіюча сталь, яка використовується в галузі промислового штампування, в основному поділяється на три основні типи. Відмінності в їхніх кристалічних структурах визначають різну поведінку штампування та межі застосування.

 

Аустенітна нержавіюча сталь: представлена ​​серіями 304 і 316, її кристалічна структура є гране{2}}кубічною та являє собою одну фазу аустеніту при кімнатній температурі. Цей тип нержавіючої сталі є не-магнітним і має найкращу формувальність серед усіх типів нержавіючої сталі. Це особливо підходить для глибокої витяжки, штампування зі складними вигнутими поверхнями. Аустенітну нержавіючу сталь неможливо зміцнити термічною обробкою, а її міцність можна покращити лише шляхом холодної обробки -, тобто ефекту зміцнення під час процесу штампування. Типова аустенітна нержавіюча сталь марки 304 має межу міцності на розрив приблизно від 520 до 620 МПа в відпаленому стані та подовження від 40% до 60%. Кухонні раковини, медичні ємності та різноманітні глибокі -розтягнуті контейнери є типовими носіями застосування цього типу матеріалу. Для звичайних електричних і механічних конструктивних деталей штампування з нержавіючої сталі 304 є найпоширенішою комбінацією процесів, враховуючи високу корозійну стійкість і формувальність.

 

Феритна нержавіюча сталь: представлена ​​марками 409, 430 і 439, її кристалічна структура є тіло{3}}кубічною, магнітною та не містить нікелю або містить лише незначну кількість нікелю. Формувальність феритної нержавіючої сталі нижча, ніж аустенітного класу, але вона широко використовується в сценаріях, які вимагають як стійкості до корозії, так і стійкості до високих температур, таких як вихлопні системи автомобілів, внутрішні циліндри пральних машин і компоненти печей. Вони, як правило, коштують дешевше, ніж аустенітні нержавіючі сталі, і менш сприйнятливі до хлоридного корозійного розтріскування. Феритні нержавіючі сталі також не піддаються термічній обробці та мають меншу швидкість холодної обробки.

 

Мартенситна нержавіюча сталь: представлена ​​марками 410 і 420, вміст вуглецю в ній значно вищий, ніж у попередніх двох категоріях-зазвичай від 0,15% до 0,40%. Високий вміст вуглецю дає цьому типу сталі потенціал для термічної обробки шляхом загартування та відпуску. Твердість мартенситної нержавіючої-сталі з термічною обробкою може сягати понад 50 HRC, що підходить для таких деталей, як ножі, хірургічні інструменти, леза для гоління та кульки підшипників, до яких пред’являються суворі вимоги щодо утримання країв або зносостійкості. Однак слід зазначити, що продуктивність штампування мартенситної нержавіючої сталі обмежена; помірне згинання та неглибоке витягування все ще можна виконувати в відпаленому стані, але глибоке витягування та складне формування повинні бути завершені перед термообробкою. Рішення щодо вибору матеріалу для штампованих деталей із нержавіючої сталі вимагають компромісу-між корозійною стійкістю, складністю формування, вимогами до міцності та вартістю: аустеніт забезпечує найкращу здатність до формування, ферит забезпечує найкращу економічність, а мартенсит пропонує.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значна різниця в поведінці штампування між нержавіючої сталлю та звичайною вуглецевою сталлю є результатом її вищої міцності, більш вираженої тенденції до зміцнення та унікальних характеристик пружності. Вища стійкість до деформації: межа текучості нержавіючої сталі 304 становить приблизно від 200 до 300 МПа, а міцність на розрив перевищує 520 МПа, обидва ці показники вищі, ніж у звичайної низьковуглецевої сталі. Це означає, що зусилля штампування, необхідне для штампування деталей з нержавіючої сталі однакової форми, значно вище, що висуває вищі вимоги до тоннажу та жорсткості преса. Також зростає контактна напруга, яку витримує форма, і прискорюється швидкість зношування робочої частини. Тому прес-форми для штампування з нержавіючої сталі зазвичай виготовляються з порошкової швидкорізальної-сталі або цементованого карбіду та покриваються нітридом титану або алмазо-вуглецевим покриттям.

 

Значний ефект зміцнення: під час процесу пластичної деформації аустенітної нержавіючої сталі в кубічній гратці з центром на грані утворюється велика кількість дислокаційних заплутань і двійників деформацій, що призводить до різкого збільшення міцності матеріалу та зниження пластичності. Ця характеристика має дві сторони: у процесі глибокого витягування робоче зміцнення може допомогти бічній стінці протистояти стоншенню та розтріскуванню та досягти більш рівномірного розподілу товщини стінки, але при багатопрохідному формуванні або сценаріях, які потребують локальної вторинної деформації, робоче зміцнення може призвести до передчасного розтріскування матеріалу. У машинобудуванні цю проблему часто вирішують шляхом контролю кількості одиничних деформацій, додавання обробки відпалом між процесами або вибору легких{4}}для-формування марок, що містять мідь та інші легуючі елементи (наприклад, 304Cu).

 

Значна пружність. Модуль пружності нержавіючої сталі становить приблизно від 193 до 200 ГПа, що подібно до вуглецевої сталі, але через вищу межу текучості напруга пружного відновлення на одиницю деформації є більшою. Після згинання та формування кут пружності деталей з нержавіючої сталі зазвичай на 20-50% більший, ніж у деталей з вуглецевої сталі тієї ж специфікації. Швидкість пружності може відрізнятися на 15% для різних типів - пружність аустенітної нержавіючої сталі зазвичай більша, ніж у фериту, а пружність у -зміцненому стані більша, ніж у відпаленому стані. Звичайні методи компенсації пружності включають попереднє встановлення кута згину у прес-формі, встановлення ребер тиску в корені згину для створення пластичної деформації стиснення або налаштування станції формування для корекції кута після згинання.

 

Прилипання форми та схильність до подряпин. Холодне зварювання може відбуватися між нержавіючою сталлю та сталлю форми в умовах тертя під високим-тиском, тобто крихітні частинки нержавіючої сталі переміщуються та прилипають до поверхні форми, утворюючи-збудований край. Ці прилипання подряпають поверхню деталі під час подальшого штампування та утворять сліди від малюнків, що є неприпустимим дефектом для кухонних, ванних і декоративних деталей, які вимагають дзеркального вигляду. Рішення включають: покращення рівня полірування робочої частини прес-форми до дзеркальної поверхні (Ra менше або дорівнює 0,1 мкм), вибір порошкоподібних матеріалів для форм із високошвидкісної-сталі, що містять ванадій, нанесення покриттів DLC або CrN та використання спеціального масла для штампування, що містить добавки протизадирного тиску. У виробництві деталей для штампування OEM з нержавіючої сталі накладений ефект вищезазначених технічних проблем вимагає достатньої перевірки випробувань форми та оптимізації параметрів на етапі розробки процесу, а не простого застосування досвіду процесу штампування з вуглецевої сталі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кухня, ванна кімната та побутова техніка: раковини з нержавіючої сталі, плити, камери для збору диму витяжки, підкладка для посудомийної машини, дверні рами для мікрохвильової печі, петлі для холодильника та дверні ручки - більшість металевих частин у цих повсякденних побутових приладах виготовлено шляхом штампування. Застосування в кухнях і ванних кімнатах висуває надзвичайно високі вимоги до якості поверхні штампування з нержавіючої сталі. Будь-які подряпини, малюнки, поглиблення або дефекти апельсинової кірки вплинуть на рейтинг зовнішнього вигляду. Таким чином, частота технічного обслуговування прес-форм є вищою, ніж у промислових конструкційних частин, і сировина з нержавіючої сталі з покриттям часто використовується для захисту поверхні.

 

Медичні та фармацевтичні прилади: лотки для хірургічних інструментів, стерилізаційні коробки, стерильні компоненти верстака, аксесуари для медичних візків, корпуси та підставки для діагностичного обладнання. Медична галузь має суворі вимоги до гігієнічних властивостей деталей для штампування з нержавіючої сталі - матеріал повинен мати не-пористу структуру, щоб уникнути накопичення бактерій, і низьку шорсткість поверхні, щоб полегшити очищення та дезінфекцію. Аустеніт 304 і 316 є основними матеріалами в галузі медицини. Зазвичай після штампування їх полірують електрохімічним шляхом, щоб отримати яскраву та чисту поверхню та усунути домішки в пасиваційній плівці. Автомобільна промисловість: теплозахисні екрани та кронштейни для вихлопних систем, ущільнювальні прокладки двигуна, стрічки паливного бака, шатуни склоочисників, дрібні штамповані деталі в механізмах регулювання сидінь, корпуси подушок безпеки та хомути акумулятора. Автомобільна промисловість має високі вимоги до термостійкості та стійкості до вібростоми деталей з нержавіючої сталі. Феритові серії (409, 439) переважають у вихлопних системах, тоді як аустенітні серії частіше використовуються в шасі та кріпильних елементах, які вимагають вищої стійкості до корозії.

 

Електронне та комунікаційне обладнання: середні корпуси мобільних телефонів, структурні частини корпусу планшетного комп’ютера, корпуси акумуляторів, тримачі SIM-карт, шрапнель антени та екрануючі кришки. Електронні вироби мають суворі вимоги до точності розмірів і площинності деталей для штампування з нержавіючої сталі. Допуск часто контролюється в межах ±0,03 мм, а партії великі й швидко оновлюються. Прес-форми для штампування повинні мати тривалий термін служби та можливість швидкої заміни. Промислове обладнання та конструкція: дверні панелі та рами шаф управління, аксесуари конвеєрного ланцюга, з’єднувачі для навісних стін будівель, рами фотоелектричних модулів і з’єднувальні вузли в сейсмостійких кронштейнах. У таких сферах застосування міцність і стійкість до погодних умов штампування з нержавіючої сталі мають пріоритет над естетичним виглядом поверхні. Конкурентоспроможність деталей для штампування з нержавіючої сталі в Китаї за заводськими цінами у вищезазначених областях залежить не лише від вартості окремої деталі, але й від комплексного контролю терміну служби прес-форми та кількості брухту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо потрібно оцінитиштампування деталей з листового металурішення або запитати зразки для вашого проекту, будь ласка, заповніть форму запиту нижче, щоб повідомити нам про креслення, клас матеріалу та річну потребу. Команда інженерів надасть аналіз здійсненності процесу та оцінку вартості протягом робочих днів.