Ultra Yüksek Mukavemetli Çelik (Alüminyum) için Yüksek Hızlı Sıcak Damgalama Üretim Hattı
Temel özellikler
Üretim Hattı, sıcak damgalama teknolojisinin uygulanmasıyla otomotiv parçalarının üretim sürecini optimize etmek üzere tasarlanmıştır. Asya'da sıcak damgalama, Avrupa'da ise pres sertleştirme olarak bilinen bu işlem, işlenmemiş malzemenin belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılmasını ve ardından hidrolik pres teknolojisi kullanılarak ilgili kalıplara preslenerek istenen şeklin elde edilmesi ve metal malzemenin faz dönüşümüne uğraması için basıncın korunmasını içerir. Sıcak damgalama tekniği, doğrudan ve dolaylı sıcak damgalama yöntemleri olarak sınıflandırılabilir.
Avantajları
Sıcak preslenmiş yapısal bileşenlerin temel avantajlarından biri, olağanüstü çekme dayanımına sahip karmaşık geometrilerin üretilmesine olanak tanıyan mükemmel şekillendirilebilirlikleridir. Sıcak preslenmiş parçaların yüksek mukavemeti, daha ince metal sacların kullanılmasına olanak tanır ve yapısal bütünlüğü ve darbe performansını korurken bileşenlerin ağırlığını azaltır. Diğer avantajları şunlardır:
Azaltılmış Birleştirme İşlemleri:Sıcak damgalama teknolojisi, kaynak veya bağlantı işlemlerine olan ihtiyacı azaltarak verimliliğin artmasını ve ürün bütünlüğünün gelişmesini sağlar.
En Aza İndirilmiş Yaylanma ve Eğilme:Sıcak damgalama işlemi, parçanın geri tepmesi ve eğrilmesi gibi istenmeyen deformasyonları en aza indirerek hassas boyutsal doğruluk sağlar ve ek işleme ihtiyacını azaltır.
Daha Az Parça Kusuru:Sıcak damgalı parçalar, soğuk şekillendirme yöntemlerine kıyasla çatlak ve ayrılma gibi daha az kusur sergiliyor, bu da ürün kalitesinin artmasına ve atık miktarının azalmasına neden oluyor.
Alt Pres Tonajı:Sıcak presleme, soğuk şekillendirme tekniklerine kıyasla gereken pres tonajını azaltarak maliyet tasarrufu ve üretim verimliliğinin artmasına neden olur.
Malzeme Özelliklerinin Özelleştirilmesi:Sıcak damgalama teknolojisi, parçanın belirli alanlarına göre malzeme özelliklerinin özelleştirilmesine olanak tanıyarak performans ve işlevselliği optimize eder.
Gelişmiş Mikro Yapısal İyileştirmeler:Sıcak damgalama, malzemenin mikro yapısının iyileştirilmesine olanak tanıyarak, mekanik özelliklerin iyileştirilmesine ve ürün dayanıklılığının artırılmasına olanak tanır.
Basitleştirilmiş Üretim Adımları:Sıcak damgalama, ara üretim adımlarını ortadan kaldırır veya azaltır, bunun sonucunda basitleştirilmiş bir üretim süreci, artırılmış verimlilik ve daha kısa teslim süreleri elde edilir.
Ürün Uygulamaları
Yüksek Mukavemetli Çelik (Alüminyum) Yüksek Hızlı Sıcak Damgalama Üretim Hattı, otomotiv beyaz gövde parçalarının üretiminde geniş uygulama alanı bulmaktadır. Bu, binek araçlarda kullanılan direk grupları, tamponlar, kapı kirişleri ve tavan rayı gruplarını içerir. Ayrıca, sıcak damgalama ile mümkün kılınan gelişmiş alaşımların kullanımı, havacılık, savunma ve gelişmekte olan pazarlar gibi sektörlerde giderek daha fazla araştırılmaktadır. Bu alaşımlar, diğer şekillendirme yöntemleriyle elde edilmesi zor olan daha yüksek mukavemet ve daha düşük ağırlık avantajları sunmaktadır.
Sonuç olarak, Yüksek Mukavemetli Çelik (Alüminyum) Yüksek Hızlı Sıcak Damgalama Üretim Hattı, karmaşık şekilli otomotiv gövde parçalarının hassas ve verimli bir şekilde üretilmesini sağlar. Üstün şekillendirilebilirlik, azaltılmış birleştirme işlemleri, minimuma indirilmiş kusurlar ve geliştirilmiş malzeme özellikleriyle bu üretim hattı sayısız avantaj sunar. Uygulamaları, binek araçlar için beyaz gövde parçalarının üretimine kadar uzanır ve havacılık, savunma ve gelişmekte olan pazarlarda potansiyel avantajlar sunar. Otomotiv ve ilgili endüstrilerde olağanüstü performans, verimlilik ve hafif tasarım avantajları elde etmek için Yüksek Mukavemetli Çelik (Alüminyum) Yüksek Hızlı Sıcak Damgalama Üretim Hattı'na yatırım yapın.
Sıcak damgalama nedir?
Avrupa'da pres sertleştirme ve Asya'da sıcak pres şekillendirme olarak da bilinen sıcak presleme, bir ham parçanın belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılıp ardından ilgili kalıpta basınç altında preslenip söndürülerek istenen şeklin elde edildiği ve metal malzemede faz dönüşümü sağlandığı bir malzeme şekillendirme yöntemidir. Sıcak presleme teknolojisi, borlu çelik sacların (başlangıç mukavemeti 500-700 MPa) östenitleme durumuna ısıtılmasını, yüksek hızlı presleme için hızla kalıba aktarılmasını ve kalıp içindeki parçanın 27°C/s'den yüksek bir soğutma hızıyla söndürülmesini ve ardından bir süre basınç altında bekletilmesini içerir. Bu sayede, homojen martensitik yapıya sahip ultra yüksek mukavemetli çelik bileşenler elde edilir.
Sıcak damgalamanın avantajları
Gelişmiş nihai çekme dayanımı ve karmaşık geometriler oluşturma yeteneği.
Yapısal bütünlük ve çarpışma performansı korunurken daha ince sac metal kullanılarak bileşen ağırlığı azaltıldı.
Kaynak veya sabitleme gibi birleştirme işlemlerine olan ihtiyacın azalması.
Parça yaylanması ve eğilmesi en aza indirildi.
Çatlak ve ayrılma gibi parça kusurları daha az görülür.
Soğuk şekillendirmeye kıyasla daha düşük pres tonajı gereksinimi.
Belirli parça bölgelerine göre malzeme özelliklerini uyarlama yeteneği.
Daha iyi performans için geliştirilmiş mikro yapılar.
Bitmiş ürüne ulaşmak için daha az operasyonel adım gerektiren, kolaylaştırılmış üretim süreci.
Bu avantajlar, sıcak damgalanmış yapısal bileşenlerin genel verimliliğine, kalitesine ve performansına katkıda bulunur.
Sıcak damgalama hakkında daha fazla bilgi
1. Sıcak Damgalama ve Soğuk Damgalama
Sıcak damgalama, çelik sacın ön ısıtılması sonrasında yapılan bir şekillendirme işlemi iken, soğuk damgalama ise çelik sacın ön ısıtma yapılmadan doğrudan damgalanması işlemidir.
Soğuk preslemenin sıcak preslemeye göre belirgin avantajları vardır. Ancak bazı dezavantajları da vardır. Soğuk presleme işlemi, sıcak preslemeye kıyasla daha yüksek gerilimlere maruz kaldığından, soğuk preslenmiş ürünler çatlama ve ayrılmaya daha yatkındır. Bu nedenle, soğuk presleme için hassas presleme ekipmanlarına ihtiyaç vardır.
Sıcak presleme, çelik sacın preslenmeden önce yüksek sıcaklıklara ısıtılması ve aynı anda kalıpta su verilmesini içerir. Bu işlem, çeliğin mikro yapısının tamamen martenzite dönüşmesine ve 1500 ila 2000 MPa arasında değişen yüksek bir mukavemete yol açar. Sonuç olarak, sıcak preslenmiş ürünler, soğuk preslenmiş ürünlere kıyasla daha yüksek mukavemet gösterir.
2. Sıcak Damgalama İşlem Akışı
"Pres sertleştirme" olarak da bilinen sıcak presleme, 500-600 MPa başlangıç mukavemetine sahip yüksek mukavemetli bir sacın 880 ila 950°C arasındaki sıcaklıklara ısıtılmasını içerir. Isıtılan sac daha sonra kalıpta hızla preslenir ve söndürülür, böylece 20-300°C/sn'lik soğuma hızlarına ulaşılır. Söndürme sırasında ostenitin martenzite dönüşmesi, bileşenin mukavemetini önemli ölçüde artırarak 1500 MPa'ya kadar mukavemete sahip preslenmiş parçaların üretilmesine olanak tanır. Sıcak presleme teknikleri iki kategoriye ayrılabilir: doğrudan sıcak presleme ve dolaylı sıcak presleme.
Doğrudan sıcak preslemede, önceden ısıtılmış ham parça, presleme ve söndürme için doğrudan kapalı bir kalıba beslenir. Sonraki işlemler arasında soğutma, kenar düzeltme ve delik delme (veya lazer kesim) ve yüzey temizleme yer alır.
Fiture1: sıcak damgalama işleme modu - doğrudan sıcak damgalama
Dolaylı sıcak damgalama prosesinde, ısıtma, sıcak damgalama, kenar düzeltme, delik delme ve yüzey temizleme aşamalarına girmeden önce soğuk şekillendirme ön şekillendirme adımı gerçekleştirilir.
Dolaylı sıcak presleme ile doğrudan sıcak presleme işlemleri arasındaki temel fark, dolaylı yöntemde ısıtma işleminden önce soğuk şekillendirme ön şekillendirme adımının dahil edilmesidir. Doğrudan sıcak preslemede sac levha doğrudan ısıtma fırınına beslenirken, dolaylı sıcak preslemede soğuk şekillendirilmiş ön şekillendirilmiş parça ısıtma fırınına gönderilir.
Dolaylı sıcak damgalamanın işlem akışı genellikle aşağıdaki adımları içerir:
Soğuk şekillendirme-ön şekillendirme-Isıtma-Sıcak damgalama-Kenar düzeltme ve delik delme-Yüzey temizleme
Fiture2: Sıcak damgalama işleme modu - dolaylı sıcak damgalama
3. Sıcak damgalama için ana ekipman, bir ısıtma fırını, sıcak şekillendirme presi ve sıcak damgalama kalıplarını içerir
Isıtma Fırını:
Isıtma fırını, ısıtma ve sıcaklık kontrol özellikleriyle donatılmıştır. Yüksek mukavemetli levhaları belirli bir süre içinde yeniden kristalleşme sıcaklığına kadar ısıtarak östenitik bir duruma getirebilir. Büyük ölçekli otomatik sürekli üretim gereksinimlerine uyum sağlayabilmelidir. Isıtılmış kütük yalnızca robotlar veya mekanik kollar tarafından taşınabildiğinden, fırın yüksek konumlandırma hassasiyetine sahip otomatik yükleme ve boşaltma gerektirir. Ayrıca, kaplanmamış çelik levhaları ısıtırken, kütüğün yüzey oksidasyonunu ve karbonsuzlaşmasını önlemek için gaz koruması sağlamalıdır.
Sıcak Şekillendirme Presi:
Pres, sıcak damgalama teknolojisinin temelini oluşturur. Hızlı damgalama ve tutma kabiliyetine sahip olmasının yanı sıra hızlı bir soğutma sistemiyle donatılmış olması gerekir. Sıcak şekillendirme preslerinin teknik karmaşıklığı, geleneksel soğuk damgalama preslerinin çok ötesindedir. Şu anda, bu tür preslerin tasarım ve üretim teknolojisine yalnızca birkaç yabancı şirket hakimdir ve hepsi ithalata bağımlı olduğundan, pahalıdırlar.
Sıcak Damgalama Kalıpları:
Sıcak pres kalıpları hem şekillendirme hem de söndürme aşamalarını gerçekleştirir. Şekillendirme aşamasında, kütük kalıp boşluğuna beslendikten sonra kalıp, malzeme martenzitik faz dönüşümüne uğramadan önce parça oluşumunun tamamlanmasını sağlamak için presleme işlemini hızla tamamlar. Ardından, kalıp içindeki iş parçasından gelen ısının sürekli olarak kalıba aktarıldığı söndürme ve soğutma aşamasına girer. Kalıp içinde bulunan soğutma boruları, akan soğutma sıvısı aracılığıyla ısıyı anında uzaklaştırır. Martenzitik-östenitik dönüşüm, iş parçası sıcaklığı 425°C'ye düştüğünde başlar. Martenzit ve östenit arasındaki dönüşüm, sıcaklık 280°C'ye ulaştığında sona erer ve iş parçası 200°C'de çıkarılır. Kalıbın tutucusunun görevi, söndürme işlemi sırasında parçanın şekil ve boyutlarında önemli değişikliklere ve hurdaya yol açabilecek dengesiz termal genleşme ve büzülmeyi önlemektir. Ayrıca, iş parçası ile kalıp arasındaki termal transfer verimliliğini artırarak hızlı söndürme ve soğutmayı destekler.
Özetle, sıcak damgalama için ana ekipmanlar, istenilen sıcaklığı elde etmek için bir ısıtma fırını, hızlı damgalama ve tutma için hızlı soğutma sistemine sahip bir sıcak şekillendirme presi ve uygun parça oluşumunu ve verimli soğutmayı sağlamak için hem şekillendirme hem de söndürme aşamalarını gerçekleştiren sıcak damgalama kalıplarıdır.
Söndürme soğutma hızı sadece üretim süresini değil, aynı zamanda ostenit ve martensit arasındaki dönüşüm verimliliğini de etkiler. Soğutma hızı, ne tür bir kristal yapının oluşacağını belirler ve iş parçasının nihai sertleştirme etkisine bağlıdır. Bor çeliğinin kritik soğutma sıcaklığı yaklaşık 30℃/s'dir ve yalnızca soğutma hızı kritik soğutma sıcaklığını aştığında martenzitik yapı oluşumu en üst düzeye çıkarılabilir. Soğutma hızı kritik soğutma hızından düşük olduğunda, iş parçası kristalleşme yapısında bainit gibi martenzitik olmayan yapılar ortaya çıkar. Ancak, soğutma hızı ne kadar yüksekse o kadar iyidir, daha yüksek soğutma hızı oluşturulan parçaların çatlamasına neden olur ve makul soğutma hızı aralığı, parçaların malzeme bileşimine ve işlem koşullarına göre belirlenmelidir.
Soğutma borusunun tasarımı doğrudan soğutma hızının büyüklüğüyle ilişkili olduğundan, soğutma borusu genellikle maksimum ısı transfer verimliliği perspektifinden tasarlanır, bu nedenle tasarlanan soğutma borusunun yönü daha karmaşıktır ve kalıp dökümü tamamlandıktan sonra mekanik delme ile elde edilmesi zordur. Mekanik işlemeyle kısıtlanmamak için genellikle kalıp dökümünden önce su kanalları ayırma yöntemi seçilir.
Sıcak presleme kalıp malzemesi, 200°C ile 880~950°C arasında uzun süre, şiddetli soğuk ve sıcak dönüşümlü koşullar altında çalıştığı için iyi bir yapısal sağlamlığa ve ısıl iletkenliğe sahip olmalı ve yüksek sıcaklıkta kütüğün oluşturduğu güçlü ısıl sürtünmeye ve düşen oksit tabakası parçacıklarının aşındırıcı etkisine dayanabilmelidir. Ayrıca, kalıp malzemesinin soğutma borusunun düzgün akışını sağlamak için soğutma sıvısına karşı iyi bir korozyon direncine sahip olması gerekir.
Kırpma ve delme
Sıcak presleme sonrası parçaların mukavemeti yaklaşık 1500 MPa'ya ulaştığından, pres kesim ve delme yöntemleri kullanıldığında ekipman tonajı gereksinimleri daha yüksek olur ve kalıp kesme kenarı aşınması ciddi boyutlara ulaşır. Bu nedenle, kenarları ve delikleri kesmek için genellikle lazer kesim üniteleri kullanılır.
4.Sıcak damgalama çeliğinin yaygın sınıfları
Damgalamadan önceki performans
Damgalama sonrası performans
Günümüzde sıcak presleme çeliğinin yaygın kalitesi B1500HS'dir. Preslemeden önceki çekme dayanımı genellikle 480-800 MPa arasındadır ve preslemeden sonra çekme dayanımı 1300-1700 MPa'ya ulaşabilir. Yani, 480-800 MPa çelik sacın çekme dayanımı, sıcak presleme ile şekillendirme yoluyla yaklaşık 1300-1700 MPa'lık parçalarda elde edilebilir.
5. Sıcak damgalama çeliğinin kullanımı
Sıcak damgalama parçalarının uygulanması, otomobilin çarpışma güvenliğini önemli ölçüde artırabilir ve beyaz renkteki otomobil gövdesinin hafiflemesini sağlayabilir. Günümüzde, sıcak damgalama teknolojisi, binek otomobillerin beyaz gövde parçalarına (örneğin, A sütunu, B sütunu, tampon, kapı kirişi, tavan rayı ve diğer parçalar) uygulanmaktadır. Hafifletmeye uygun parça örnekleri için aşağıdaki Şekil 3'e bakın.
Şekil 3: Sıcak damgalamaya uygun beyaz gövde bileşenleri
Şekil 4: Jiangdong Makine 1200 Ton Sıcak Damgalama Pres Hattı
Şu anda, JIANGDONG MAKİNA sıcak damgalama hidrolik pres üretim hattı çözümleri çok olgun ve istikrarlıdır, Çin'in sıcak damgalama şekillendirme alanında lider seviyeye aittir ve Çin Takım Tezgahları Derneği dövme makineleri şubesi başkan yardımcısı birimi ve Çin Dövme Makineleri Standardizasyon Komitesi'nin üye birimleri olarak, ayrıca çelik ve alüminyumun ulusal süper yüksek hızlı sıcak damgalanmasının araştırma ve uygulama çalışmalarını üstlendik ve bu, Çin'de ve hatta dünyada sıcak damgalama endüstrisinin gelişimini teşvik etmede büyük bir rol oynamıştır.
