מבוא למוצרי סגסוגת אבץ
סגסוגת אבץ היא סגסוגת המורכבת מאבץ כבסיס בתוספת אלמנטים נוספים. יסודות סגסוגת שנוספים בדרך כלל כוללים יסודות מסגסוגת אבץ בטמפרטורה-נמוכה כגון אלומיניום, נחושת, מגנזיום, קדמיום, עופרת וטיטניום.
סגסוגת אבץ בעלת נקודת התכה נמוכה, נזילות טובה, קלה לרתך, להלחמה ולעבור עיבוד פלסטי. הוא עמיד בפני קורוזיה- באטמוספירה, וחומר גרוטאות קל למיחזור ולהמסה מחדש. עם זאת, יש לו חוזק זחילה נמוך והוא נוטה להזדקנות טבעית, מה שעלול לגרום לשינויים בממדים. הוא מוכן על ידי התכה ויוצר על ידי יציקה- או עיבוד לחץ.
בהתבסס על תהליך הייצור, ניתן לחלק אותו לסגסוגות אבץ יצוק וסגסוגות אבץ מחושלות. המרכיבים העיקריים שנוספו בסגסוגות אבץ כוללים אלומיניום, נחושת ומגנזיום. לסגסוגות אבץ יצוק יש נזילות טובה ועמידות בפני קורוזיה, מה שהופך אותן למתאימות למכשירי יציקה-, חלקי רכב, מארזים וכו'.
מאפיינים פיזיים
אבץ הוא מתכת כחלחלה-לבנה ומבריקה בעלת תכונות דיאמגנטיות. למרות שאבץ מסחרי מעובד בדרך כלל, מאפיינים אלה אינם מובחנים עוד. צפיפותו נמוכה מעט מזו של ברזל, ויש לו מבנה גבישי משושה.
בטמפרטורת החדר, האבץ הוא קשה ושביר, אך הוא הופך לגמיש בין 100 ל-150 מעלות. כאשר הטמפרטורה עולה על 210 מעלות, האבץ הופך שוב שביר וניתן למעוך אותו בפטיש. לאבץ מוליכות חשמלית מתונה. בין כל המתכות, נקודת ההיתוך שלו (420 מעלות) ונקודת הרתיחה (900 מעלות) נמוכות יחסית. מלבד כספית וקדמיום, נקודת ההיתוך שלו היא הנמוכה ביותר מבין כל מתכות המעבר.
מאפיינים
נקודת התכה נמוכה: הוא נמס ב-385 מעלות, מה שמקל על יציקה-.
ביצועי יציקה טובים: הוא יכול למות-להטיל חלקים מורכבים ודקים{1}}דקים בקירות עם משטח חלק.
עמיד בפני קורוזיה- באווירה.
יציבות מימדית גבוהה ודיוק של מוצרים מוגמרים (עד 0.03 מ"מ).
עלות ייצור נמוכה: חיי עובש ארוכים.
01 היסטוריית פיתוח של סגסוגות אבץ
בשנת 1930, ערב מלחמת העולם השנייה, החלה גרמניה לחפש חלופות לברונזה מפח, פליז עופרת ומתכות באביט כדי לטפל במחסור במשאבי נחושת ובעלויות גבוהות, והחלה מחקר על דור חדש של סגסוגות מיסבים הזזה.
בשנת 1935, לאחר כמעט חמש שנים של מחקר, גרמניה גילתה שהתכונות המכניות והחיכוך-הפחתות את הביצועים של סגסוגות יצוקות על בסיס אבץ- וסגסוגות על בסיס אלומיניום-יצוק יכולות לעלות על אלו של סגסוגות על בסיס-נחושת ומתכות באביט.
בשנת 1938, גרמניה החליפה בהצלחה ברונזה פח וברונזה אלומיניום בסגסוגות אבץ יצוקות והחליפה את מתכות Babbitt בסגסוגות מבוססות אלומיניום יצוק- לייצור תותבי מיסבים ומוצרים דומים. אלה הותקנו בטנקים ובמכוניות צבאיות, והשיגו תוצאות מצוינות.
מ-1939 עד 1943, במהלך מלחמת העולם השנייה, השימוש השנתי בסגסוגות אבץ יצוקות ובסגסוגות על בסיס אלומיניום יצוק -בגרמניה זינק מ-7,800 טון ל-49,000 טון. שינוי זה משך תשומת לב משמעותית מצד ארגון העופרת והאבץ הבינלאומי.
בשנת 1959, יחידות חברות בארגון הבינלאומי לעופרת ואבץ השיקו במשותף פרויקט מחקר בשם "LONG-S PLAN". מטרתו הייתה לפתח דור חדש של סגסוגות-הפחתות חיכוך עם ביצועים גבוהים יותר וחיי שירות ארוכים יותר מסגסוגות מבוססות-נחושת ומתכות Babbitt. הסגסוגת שנמצאת בפיתוח כונתה מתכת לונג-.
הופעתה של הסגסוגת החדשה של Long{{0}s החיכוך המתכת-מפחיתה תשומת לב רבה ממשתמשים ברחבי העולם. מדינות מתועשות רבות השקיעו משאבים נכבדים במחקר ובפיתוח של מתכת לונג-. בארצות הברית לבדה, עשרות חברות פיתחו את Long-s מתכת אלומיניום-על בסיס-אבץ וסדרות אחרות של סגסוגות מפחיתות חיכוך-.
בשל החיכוך המצוין-הפחתת המאפיינים ויעילותה-עלויות, המתכת של Long-קודמה במהירות במגזר הייצור והחליפה באופן מקיף את הסגסוגות המסורתיות-המצמצמות כמו סגסוגות המבוססות על-נחושת ומתכות Babbitt, מה שהוכיח תחרותיות חזקה בשוק.
פיתוח סגסוגות אבץ בסין
מכיוון שניתן היה להשתמש בסגסוגת האבץ המתכת החדשה של Long- ובמתכות המסורתיות של Babbitt לייצור מיסבים הזזה, ועלות הייצור שלה הייתה נמוכה משמעותית מזו של מתכות Babbitt, המתכת של Long- הועתקה בסין כ"הסגסוגת של Long". אנשי מקצוע בתעשייה התייחסו למתכת של -Long כאל סוג חדש של סגסוגת מפחיתה חיכוך-, ורבים נהגו לקרוא לזה סוג חדש של סגסוגת מיסבים.
בשנת 1982, מכון המחקר של Shenyang Foundry, הרשות הלאומית לטכנולוגיית יציקה, הציג את Long-s מתכת ZA27 סגסוגת אבץ מהתקן האמריקאי ASTM B791-1979. לאחר כמעט שנתיים של לימוד והסתגלות, הם פיתחו את סגסוגת המיסב החדשה ZA27 המבוססת על אבץ-, עם קוד התקן הלאומי ZA27-2, המסמן את תחילת הפיתוח החדש של סגסוגת מפחית חיכוך בסין.
בשנת 1985, תחת הסנגוריה של גב' צ'ן שוז'י, אז סגנית המושלת של מחוז ליאונינג, ועם תמיכה חזקה של מנהיגים רלוונטיים של מכון המחקר של שניאנג יציקה, הוקם המכון למחקר חומרי נושאות שניאנג. הוא הורכב מאליטות טכניות ממכון המחקר של Shenyang Foundry והתמחה בהחדרת טכנולוגיית מתכת זרה מתקדמת של Long- כדי לקדם את הפיתוח והפופולריות של טכנולוגיית "הסגסוגת של לונג" המקומית.
בשנת 1991, המכון למחקר חומרי מיסבים ב-Shenyang פיתח לראשונה חומר סגסוגת ZA303 על בסיס-אבץ אלומיניום-על בסיס ZA303 המבוסס על ZA27-2, המתייחס לשבירות של ZA27-2 בטמפרטורה נמוכה. באותה שנה היא עברה את הערכת ההישגים המדעיים והטכנולוגיים של ועדת המדע והטכנולוגיה העירונית של שניאנג. מאז, טכנולוגיית "הסגסוגת של לונג" הופצה בהרחבה והתחלפה בין אוניברסיטאות מקומיות גדולות ומוסדות מחקר, ומקדמת את הפיתוח המהיר של "הסגסוגת של לונג" של סין.
סגסוגות מיקרו-גבישיות מבוססות-אבץ יכולות לעמוד בדרישות ביצועים ספציפיות עבור מאפיינים בודדים, ולהבדיל אותן מסגסוגות הפחתת חיכוך רגילות-רגילות. זה מספק ייצור מותאם אישית של חומרים להפחתת חיכוך- לתעשיית ייצור הציוד, עונה על הצרכים המותאמים אישית של ייצור ציוד ומציע תמיכה חזקה להשגת יעילות גבוהה, דיוק גבוה, אמינות גבוהה ועלות נמוכה בייצור ציוד.
עד 2010, מוצרים להפחתת חיכוך- כגון תותבי מיסבים, מיסבים, גלגלי שיניים, לוחות החלקה ואומים העשויים מסגסוגות מיקרו-גבישיות על בסיס-אבץ יושמו בהצלחה בתעשיות כמו ייצור ציוד פרזול, ייצור מכונות CNC, ייצור מכונות כבדות, ייצור מכונות מהירות וייצור מכונות כבדות, ייצור.
מוצרי סגסוגת מיקרו-גבישים מבוססי אבץ החליפו בהצלחה את החיכוך המסורתי-הפחתת סגסוגות ומוצרי חיכוך חדשים-הפחתת סגסוגת עם האמינות והיציבות הגבוהות שלהם, תוך השגת יתרונות חברתיים טובים ותשואה כלכלית משמעותית. זה מסמן את כניסת פיתוח סגסוגת האבץ של סין לעידן "הסגסוגת המיקרו-גבישית"!
02 תהליך ייצור סגסוגת אבץ
תהליך יציקת התבנית המסורתי- מורכב בעיקר מארבעה שלבים: הכנת תבנית, מילוי, הזרקה וניעור (הידוע בכינויו הפרדת שערים).
במהלך תהליך ההכנה, מרוסס חומר סיכה לתוך חלל העובש. חומר הסיכה לא רק עוזר לשלוט בטמפרטורת התבנית אלא גם מסייע בהוצאת היציקה. לאחר מכן, התבנית נסגרת, ומתכת מותכת מוזרקת לתבנית בלחץ גבוה, בדרך כלל נע בין 10 ל-175 מגה פסקל בקירוב.
ברגע שהמתכת המותכת ממלאת את התבנית, הלחץ נשמר עד שהיציקה מתמצקת. סיכות המפלט ואז דוחפים החוצה את כל היציקות. מכיוון שלתבנית עשויה להיות מספר חללים, ניתן לייצר מספר יציקות בכל מחזור.
תהליך השייק-אאוט כולל הפרדת שאריות, כולל שער העובש, רצים, שפך ופלאש. זה מושג בדרך כלל על ידי הידוק היציקה עם מתקן מיוחד. אם השער שביר, ניתן לדפוק ישירות את היציקה ולחסוך עבודה. ניתן להמיס עודפי חומר לשער עובש ולעשות שימוש חוזר. תשואה טיפוסית היא כ-67%.
הזרקת-לחץ גבוה גורמת למילוי מהיר מאוד של עובש, מה שמאפשר למתכת מותכת למלא את כל התבנית לפני שחלק כלשהו מתמצק. שיטה זו מבטיחה שגם מקטעים דקים-שקשה-למילוי- ימנעו אי-רציפות פני השטח.
עם זאת, זה יכול גם להוביל ללכידת אוויר, שכן האוויר מתקשה לברוח במהלך מילוי מהיר של עובש. ניתן להקל על בעיה זו על ידי הצבת פתחי אוורור לאורך קו הפרידה, אך גם בתהליכים מדויקים מאוד, עשויה להישאר נקבוביות מסוימת במרכז היציקה. ניתן לשפר את רוב יציקות התבנית באמצעות עיבוד משני כדי להשיג תכונות שאינן אפשריות עם יציקה בלבד, כגון קידוח, הקשה או ליטוש.
צִיוּד
מכונות יציקה-מתחלקות בעיקר לשני סוגים: מכונות יציקה-חמות-חמות ומכונות ליציקה-תתא קרה-. מכונות יציקה-חמות-משמשות בדרך כלל ליציקת סגסוגת אבץ-, בעוד שבמכונות ליציקה-תתא קרה-משמשות בדרך כלל לסגסוגות אלומיניום, מגנזיום, נחושת וסגסוגות אבץ עם תכולת אלומיניום גבוהה. לכן, אני לא ארחיב הרבה על יציקת-משטחים קרים-.
לוחית כיסוי 2. צוואר אווז 3. גליל כוח 4. מושב זרבובית 5. בוכנה 6. גוף צילינדר 7. כור היתוך 8. מתכת מותכת 9. זרבובית 10. אזור חימום 11. כניסת מתכת נוזלית 12. תא בעירה
יציקת-מתכת תא- חמה, המכונה לפעמים יציקת צוואר גוז-, כוללת בריכה של מתכת מותכת או חצי-מותכת הממלאת את התבנית בלחץ.
בתחילת המחזור, הבוכנה של המכונה נסוגה, ומאפשרת למתכת מותכת למלא את צוואר הגוז. לאחר מכן לחץ פנאומטי או הידראולי דוחף את הבוכנה, דוחס את המתכת ומחדיר אותה לתוך התבנית. מכונות ליציקה- נעות בין 10 טון ל-400 טון, כאשר הנפוצות ביותר הן 88 טון, 138 טון, 168 טון ו-200 טון.
היתרונות של מערכת זו כוללים זמני מחזור מהירים, קלות אוטומציה והיתכת מתכת נוחה.
החסרונות כוללים את חוסר היכולת למות-מתכות עם נקודות התכה גבוהות יותר, כגון אלומיניום, מכיוון שאלומיניום היה קולט ברזל מבריכת ההיתוך.
לפיכך, מכונות ליציקה-חמות-משמשות בדרך כלל לסגסוגות של אבץ, בדיל ועופרת. בנוסף, יציקת קוביות-חמות-בדרך כלל אינה מתאימה ליציקות גדולות; תהליך זה משמש בדרך כלל עבור יציקות קטנות.