في تجربتي مع أدوات الانحناءيُعد اختيار المادة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الدقة والمتانة في تصنيع المعادن. تتميز المواد المختلفة بمستويات متفاوتة من القوة ومقاومة التآكل والملاءمة لتطبيقات محددة. على مر السنين، عملت مع مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك الفولاذ عالي الكربون، وفولاذ الأدوات، والمواد المركبة، ولكل منها غرض فريد في عملية الثني. في هذه المقالة، سأستكشف المواد المستخدمة في تشكيل أدوات الثني، مع تسليط الضوء على خصائص كل مادة ومزاياها لمساعدتك على اتخاذ قرارات مدروسة بشأن عمليات الثني الخاصة بك.

ما هي المواد التي يمكن اختيارها لأدوات الانحناء؟

هناك مجموعة متنوعة من المواد لإنتاج الانحناء الأدوات، بما في ذلك الفولاذ، وكربيد الأسمنت، وكربيد الأسمنت الملتصق بالفولاذ، وسبائك الزنك، وسبائك الانصهار المنخفضة، وبرونز الألومنيوم، ومواد البوليمر. حاليًا، يُعد النحاس هو معظم المواد المستخدمة في تصنيع قوالب مكابس التثقيب. أنواع المواد المستخدمة في أجزاء عمل قوالب مكابس الثني الشائعة هي: فولاذ الأدوات الكربوني، وفولاذ الأدوات منخفض السبائك، وفولاذ الأدوات عالي الكربون عالي الكروم أو متوسط الكروم، وفولاذ السبائك متوسط الكربون، والفولاذ عالي السرعة، والفولاذ الأساسي وكربيد الأسمنت، وكربيد الأسمنت الملتصق بالفولاذ، إلخ.

فيما يلي مقدمة لعدة معارف مادية

أولاً، فولاذ الأدوات الكربوني

الفولاذ الكربوني المستخدم في الأدوات أدوات الانحناء تشمل هذه المجموعة T8A وT10A، وغيرها. تتميز هذه المجموعة بقدرة معالجة جيدة وسعر منخفض. إلا أن صلابة التبريد والصلابة الحمراء فيها ضعيفة، وتشوه المعالجة الحرارية كبير، وقدرتها على التحمل منخفضة.

ثانياً، فولاذ الأدوات منخفض السبائك

يعتمد فولاذ الأدوات منخفض السبائك على فولاذ الأدوات الكربوني مع عدد مناسب من عناصر السبائك. بالمقارنة مع فولاذ الأدوات الكربوني، فهو يقلل من احتمالية تشوه وتشقق الفولاذ الناتج عن الإخماد، ويحسن قابلية الإخماد، ويتمتع بمقاومة أفضل للتآكل. أنواع الفولاذ منخفض السبائك المستخدمة في تصنيع قوالب آلات الثني هي CrWMn، و9Mn2V، و7CrSiMnMoV، وغيرها.

ثالثًا، فولاذ الأدوات عالي الكربون والكروم

أنواع فولاذ الأدوات عالية الكربون والكروم الشائعة الاستخدام هي Cr12، وCr12MoV، وCr12Mo1V1. تتميز هذه الأنواع بقابلية انفجار جيدة، وصلابة إخماد، ومقاومة للتآكل، وتشوهها ضئيل أثناء المعالجة الحرارية. وهي فولاذ أدوات ثني عالي المقاومة للتآكل، وتحتل المرتبة الثانية بعد الفولاذ عالي السرعة. ومع ذلك، فإن فصل الكربيد خطير، ويجب إجراء عمليات ثني متكررة (الانقلاب المحوري والسحب الشعاعي) لتغيير طريقة التشكيل لتقليل تفاوت الكربيد وتحسين الأداء.

رابعا، الفولاذ عالي الكربون متوسط الكروم

تشمل أنواع فولاذ الأدوات عالي الكربون متوسط الكروم المستخدم في ثني أدوات الآلات Cr4W2MoV وCr6WV وCr5MoV. تتميز هذه الأنواع بانخفاض محتوى الكروم، وانخفاض كربيداتها الأيوتكتيكية، وتوزيعها المنتظم للكربيد، وتشوهها المنخفض أثناء المعالجة الحرارية، وخصائص إخماد جيدة، بالإضافة إلى ثبات أبعادها. وبالمقارنة مع الفولاذ عالي الكربون عالي الكروم ذي الفصل الكربيدي الشديد نسبيًا، فإن أدائها أفضل.

خامسا، الفولاذ عالي السرعة

يتميز الفولاذ عالي السرعة بأعلى صلابة ومقاومة للتآكل وقوة ضغط بين قوالب آلات الثني، كما يتميز بقدرة تحمل عالية. يُستخدم الفولاذان W18Cr4V وW6Mo5Cr4V، اللذان يحتويان على نسبة أقل من التنغستن، بشكل شائع في قوالب آلات الثني. كما يتطلب الفولاذ عالي السرعة عملية طرق لتحسين توزيع الكربيد فيه.

سادساً، الفولاذ الأساسي

إضافة كمية صغيرة من العناصر الأخرى إلى التركيبة الأساسية للصلب عالي السرعة، وزيادة أو تقليل محتوى الكربون بشكل مناسب لتحسين أداء الفولاذ.

تُعرف هذه الأنواع من الفولاذ مجتمعةً باسم الفولاذ الأساسي. فهي لا تتميز فقط بخصائص الفولاذ عالي السرعة، بل تتمتع أيضًا بمقاومة تآكل وصلابة معينة، بالإضافة إلى قوة تحمل تعب ومتانة أعلى من الفولاذ عالي السرعة، ولكنها أقل من الفولاذ عالي السرعة. أنواع الفولاذ الأساسي المستخدمة عادةً في قوالب آلات الثني هي 6Cr4W3Mo2VNb، و7Cr7Mo2V2Si، و5Cr4Mo3SiMnVAL، وغيرها.

سابعاً، كربيد الأسمنت وكربيد الأسمنت الفولاذي

يتميز كربيد الأسمنت بصلابة ومقاومة تآكل أعلى من أي نوع آخر من فولاذ أدوات الثني، ولكنه ضعيف في قوة الانحناء والمتانة. كربيد الأسمنت المستخدم في قالب آلة الثني هو تنغستن-كوبالت. لآلات الثني ذات مقاومة الصدمات المنخفضة ومقاومة التآكل العالية، يمكن اختيار كربيد أسمنتي يحتوي على نسبة منخفضة من الكوبالت. أما بالنسبة لقوالب آلات الثني عالية التأثير، فيمكن اختيار كربيد أسمنتي يحتوي على نسبة عالية من الكوبالت.

يُصنع كربيد الأسمنت الملتصق بالفولاذ بإضافة مسحوق الحديد مع كمية صغيرة من مسحوق عنصر السبائك كمادة رابطة، واستخدام كربيد التيتانيوم أو كربيد التنغستن كطور صلب، والتلبيد باستخدام مسحوق المعادن. مادة كربيد الأسمنت الملتصق بالفولاذ هي الفولاذ، مما يُغني عن عيوب ضعف المتانة وصعوبة التشغيل، ويمكن قطعه ولحامه وتشكيله ومعالجته حرارياً. يحتوي كربيد الأسمنت الملتصق بالفولاذ على كمية كبيرة من الكربيدات. على الرغم من أن صلابته ومقاومته للتآكل أقل من صلابته ومقاومته للتآكل، إلا أنه لا يزال أعلى من أنواع الفولاذ الأخرى. بعد الإخماد والتطبيع، يمكن أن تصل صلابته إلى 68 ~ 73HRC.

ثامناً، المواد الجديدة

المواد المستخدمة في ختم أدوات الثني CNC هي فولاذ آلات الثني المُستخدم على البارد، وهو الأكثر استخدامًا. متطلبات الأداء الرئيسية هي القوة والمتانة ومقاومة التآكل. في الوقت الحالي، يعتمد اتجاه تطوير فولاذ القوالب لمكابس الضغط المُستخدمة على البارد على أداء الفولاذ عالي السبائك D2، والذي ينقسم إلى فرعين رئيسيين: الأول هو تقليل محتوى الكربون وكمية عناصر السبائك، وتحسين توزيع الكربيد بشكل متساوٍ في الفولاذ، وتحسين متانة قالب آلة الثني. مثل فولاذ 8CrMoVSi من شركة سبائك الفاناديوم الأمريكية، وفولاذ DC53 من شركة داتونغ اليابانية للصلب الخاص.

شركة وما إلى ذلك. النوع الآخر هو فولاذ مسحوق عالي السرعة مُطوّر بهدف رئيسي هو تحسين مقاومة التآكل للتكيف مع السرعة العالية والأتمتة والإنتاج الضخم. مثل فولاذ 320CrVMo13 الألماني وما إلى ذلك.

اختيار المواد لأدوات الانحناء

رغم أن مشكلة تشوه قالب آلة الثني لا تظهر بكثرة، إلا أنها لا تزال بحاجة إلى عناية. قد يكون ذلك بسبب خطأ في عملية الإنتاج، أو ارتفاع صلابة مادة الصفائح المعدنية المراد ثنيها، مما يصعّب على قالب آلة الثني تحمل هذه القوة. اليوم، سأتحدث عن اختيار أداة آلة الثني الأساسية.

يؤثر اختيار المواد بشكل كبير على أداء قالب آلة الثني. المواد الشائعة الاستخدام في قالب آلة الثني هي فولاذ T8، وفولاذ T10، و42CrMo، وCr12MoV. لا شك أن Cr12MoV مادة جيدة، وأدائها مُرضٍ، وأداء عملية التصنيع ممتاز، إلا أن سعرها مرتفع نسبيًا.

لذلك، أكثر ما تعاملتُ معه هو 42CrMo. 42CrMo عبارة عن فولاذ مُخمّد ومُقسّى عالي القوة، يتميز بمتانة عالية وقوة تحمل عالية. ما يحتاجه قالب آلة الثني هو قوة وصلابة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل. بالطبع، هذه مجرد معلومات مرجعية، ويجب تحديد اختيار المواد بناءً على المنتج والميزانية.

عرض فيديو توضيحي