Quando finisci il CNC a lavorare una parte, il tuo lavoro non è finito. Questi componenti grezzi possono avere superfici sgradevoli e potrebbero non essere abbastanza forti. Oppure fanno solo una parte di un componente che deve essere unita ad altri componenti per formare un prodotto completo. Dopotutto, quanto spesso usi un dispositivo composto da singole parti?
Il punto è che i processi di post-elaborazione sono necessari per una serie di applicazioni e qui ti presentiamo alcune considerazioni in modo da poter scegliere l'operazione secondaria giusta per il tuo progetto.
In questa serie in tre parti, copriremo le opzioni e le considerazioni per i processi di trattamento termico, le finiture e l'installazione di hardware. Qualsiasi o tutti questi potrebbero essere tenuti a spostare la tua parte da uno stato lavorato a uno stato pronto per il cliente. Questo articolo discute il trattamento termico, mentre le parti II e III esaminano la preparazione della superficie e l'installazione di hardware.
In questa serie in tre parti, copriremo le opzioni e le considerazioni per i processi di trattamento termico, le finiture e l'installazione di hardware. Qualsiasi o tutti questi potrebbero essere necessari per ottenere la tua parte da uno stato lavorato a uno stato pronto per il cliente. Questo articolo discute il trattamento termico.
Trattamento termico prima o dopo l'elaborazione?
Il trattamento termico è la prima operazione da considerare dopo la lavorazione ed è persino possibile considerare la lavorazione dei materiali pretrattati. Perché usare un metodo e non l'altro? L'ordine in cui sono selezionati il trattamento termico e i metalli di lavorazione può influire sulle proprietà del materiale, il processo di lavorazione e le tolleranze della parte.
Quando si utilizzano materiali che sono stati trattati al calore, ciò influisce sulla lavorazione: i materiali più duri impiegano più tempo a conservare più velocemente le macchine e gli strumenti, il che aumenta i costi di lavorazione. A seconda del tipo di trattamento termico applicato e della profondità al di sotto della superficie interessata del materiale, è anche possibile tagliare lo strato indurito del materiale e sconfiggere lo scopo di utilizzare il metallo indurito in primo luogo. È anche possibile che il processo di lavorazione genera abbastanza calore per aumentare la durezza del pezzo. Alcuni materiali, come l'acciaio inossidabile, sono più inclini a lavorare per la lavorazione durante la lavorazione e sono necessarie ulteriori cure per prevenirlo.
Tuttavia, la scelta di un metallo preriscaldato ha alcuni vantaggi. Con i metalli induriti, le parti possono essere tenute a tolleranze più strette e i materiali di approvvigionamento sono più facili perché i metalli trattati con preriscaldamento sono prontamente disponibili. E, se si attende fino a quando la lavorazione è completa, il trattamento termico aggiunge un altro passo che richiede tempo al processo di produzione.
D'altra parte, il trattamento termico dopo la lavorazione ti dà un maggiore controllo sul processo di lavorazione. Esistono molti tipi di trattamento termico e puoi scegliere quale tipo utilizzato per ottenere le proprietà del materiale desiderate. Il trattamento termico dopo la lavorazione garantisce anche un trattamento termico costante sulla superficie della parte. Per i materiali preriscaldati, il trattamento termico può influire sul materiale solo a una certa profondità, quindi la lavorazione può rimuovere il materiale indurito in alcuni punti ma non altri.
Come accennato in precedenza, il trattamento termico post-elaborazione aumenta i costi e i tempi di consegna perché il processo richiede ulteriori passaggi in outsourcing. Il trattamento termico può anche causare parti di deformazione o deformarsi, influenzando le tolleranze strette ottenute durante la lavorazione.
Trattamento termico
In genere, il trattamento termico cambia le proprietà del materiale del metallo. Di solito, ciò significa aumentare la forza e la durezza del metallo in modo che possa resistere a applicazioni più estreme. Tuttavia, alcuni processi di trattamento termico, come la ricottura, possono effettivamente ridurre la durezza del metallo. Diamo un'occhiata ai diversi metodi di trattamento termico.
Indurimento
L'indurimento viene utilizzato per rendere il metallo più difficile. Una maggiore durezza significa che il metallo ha meno probabilità di ammaccarsi o contrassegnare se colpito. Il trattamento termico aumenta anche la resistenza alla trazione del metallo, che è la forza con cui il materiale fallisce e si rompe. Una maggiore resistenza rende il materiale più adatto a determinate applicazioni.
Per indurire un metallo, il pezzo viene riscaldato a una temperatura specifica al di sopra della temperatura critica del metallo o del punto in cui cambiano la sua struttura cristallina e le proprietà fisiche. Il metallo viene mantenuto a questa temperatura e quindi spento in acqua, salamoia o olio per raffreddare. Il fluido di spegnimento dipende dalla lega specifica del metallo. Ogni fluido di spegnimento ha una velocità di raffreddamento unica, quindi la scelta si basa su quanto velocemente raffredda il metallo.
Indurimento del caso
L'indurimento del caso è un tipo di indurimento che colpisce solo la superficie esterna del materiale. Questo processo viene solitamente eseguito dopo la lavorazione per creare uno strato esterno resistente.
Indurimento delle precipitazioni
L'indurimento delle precipitazioni è un processo per metalli specifici con elementi di lega specifici. Questi elementi includono rame, alluminio, fosforo e titanio. Questi elementi precipitano nel metallo solido o formano particelle solide quando il materiale viene riscaldato per un lungo periodo di tempo. Ciò colpisce la struttura del grano, aumentando la forza del materiale.
(La profondità di indurimento può essere modificata modificando i parametri di processo)
Ricottura
Come accennato in precedenza, la ricottura viene utilizzata per ammorbidire il metallo e per alleviare lo stress e aumentare la duttilità del materiale. Questo processo semplifica il funzionamento del metallo.
Per ricottura di un metallo, il metallo viene lentamente riscaldato a una temperatura specifica (sopra la temperatura critica del materiale), tenuto a quella temperatura e infine raffreddato molto lentamente. Questo processo di raffreddamento lento si ottiene seppellindo il metallo in materiale isolante o mantenendolo nel forno come forno e metallo fresco.
Grande sollievo da stress da lavorazione della lastra
Il sollievo da stress è simile alla ricottura, in cui il materiale viene riscaldato a una certa temperatura e raffreddato lentamente. Tuttavia, in caso di sollievo da stress, questa temperatura è inferiore alla temperatura critica. Il materiale viene quindi raffreddato all'aria.
Questo processo rimuove lo stress dal lavoro a freddo o al taglio senza alterare significativamente le proprietà fisiche del metallo. Mentre le proprietà fisiche non cambiano, alleviare questo stress aiuta a evitare cambiamenti dimensionali (o deformazione o altra deformazione) durante l'ulteriore elaborazione o durante l'uso della parte.
Temperato
Quando un metallo è temperato, viene riscaldato a un punto al di sotto della temperatura critica e quindi raffreddato in aria. Questo è quasi lo stesso del sollievo da stress, ma la temperatura finale non è alta quanto il sollievo da stress. Il temperamento aumenta la tenacità mantenendo la maggior parte della durezza del materiale aggiunto attraverso il processo di indurimento.
Pensieri finali
Il trattamento termico dei metalli è spesso necessario per ottenere la proprietà fisica desiderata
-------------------------------FINE---------------------------------------
