การตีประเภทแหวน เป็นกระบวนการทำงานโลหะที่สร้างส่วนประกอบรูปวงแหวน (รูปวงแหวน) โดยการสร้างโลหะผ่านแรงอัดที่มีการแปล เทคนิคนี้มีความสำคัญในหลายอุตสาหกรรมตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงการผลิตพลังงานเนื่องจากความสามารถในการสร้างชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าการไหลของเมล็ดข้าวที่ดีที่สุดและความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่ยอดเยี่ยม
กระบวนการของการปลอมประเภทแหวน
หลักการพื้นฐานของการปลอมประเภทแหวนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปแท่งโลหะที่อุ่นก่อน (มักจะเป็นกระบอกสูบที่เป็นของแข็งหรือรูปโดนัทที่เจาะไว้ล่วงหน้า) ระหว่างการตายภายใต้ความดันอันยิ่งใหญ่ มีวิธีการทั่วไปหลายประการในการบรรลุเป้าหมายนี้:
Open Die Forging (แหวนปลอม): ในวิธีนี้แท่งบิลเล็ตทรงกระบอกที่เป็นของแข็งหรือพุ่งเข้าใส่จะถูกวางไว้ที่ด้านล่างตายและมีแรงบีบอัดด้านบน เมื่อวัสดุเปลี่ยนรูปออกไปด้านนอกการปลอมจะหมุนอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความเข้มข้นและควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอก วิธีนี้มีความยืดหยุ่นสูงและเหมาะสำหรับการผลิตขนาดวงแหวนที่หลากหลายซึ่งมักจะใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่และกำหนดเอง
การปลอมแปลงแม่พิมพ์ปิด (การปลอมแปลงความประทับใจ): สำหรับการผลิตปริมาณที่สูงขึ้นและรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้น แท่งโลหะถูกวางไว้ในโพรงตายที่กำหนดรูปร่างสุดท้ายของวงแหวน เมื่อตายไปแล้วโลหะจะไหลเข้าสู่รูปทรงของโพรงสร้างส่วนประกอบที่แม่นยำและมักจะอยู่ใกล้กับเน็ต วิธีนี้ให้ความแม่นยำในมิติที่ยอดเยี่ยมและผิวผิว
Ring Rolling: กระบวนการพิเศษนี้ใช้สำหรับการผลิตแหวนรีดที่ไร้รอยต่อโดยเฉพาะ บิลเล็ตรูปโดนัทที่มีความร้อนและพกพาถูกวางไว้ระหว่างม้วนหลักที่ขับเคลื่อนด้วยและม้วนคนขี้เกียจ ในขณะที่ม้วนหลักหมุนม้วนคนขี้เกียจใช้ความดันทำให้แหวนบางและขยายขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง การเสียรูปอย่างต่อเนื่องนี้ปรับแต่งโครงสร้างเมล็ดข้าวและให้ความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยม การกลิ้งแหวนมีประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตวงแหวนขนาดใหญ่ที่มีผนังบาง
ข้อดีที่สำคัญของการตีพิมพ์ประเภทแหวน
ข้อดีของประเภทวงแหวนที่ตีพิมพ์ผ่านวิธีการผลิตอื่น ๆ เช่นการหล่อหรือการตัดเฉือนจากจานมีความสำคัญ:
คุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่า: การปลอมแปลงโครงสร้างเมล็ดพืชของโลหะทำลาย dendrites แบบแคระและสร้างเมล็ดที่เป็นเนื้อเดียวกันและละเอียดยิ่งขึ้น สิ่งนี้ส่งผลให้ความแข็งแรงเพิ่มความทนทานความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าและความแข็งแรงของแรงกระแทก การเสียรูปแบบควบคุมยังจัดแนวการไหลของเมล็ดตามรูปทรงของชิ้นส่วนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความต้านทานต่อความเครียด
ปรับปรุงความสมบูรณ์ของโครงสร้าง: กระบวนการปลอมจะช่วยลดช่องว่างภายในความพรุนและข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่สามารถนำเสนอในการหล่อ สิ่งนี้นำไปสู่องค์ประกอบที่หนาแน่นและมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นด้วยความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นและการคาดการณ์ในประสิทธิภาพ
การประหยัดวัสดุ: การปลอมสามารถผลิตส่วนประกอบใกล้เคียงกับเน็ตได้ลดปริมาณของเสียจากวัสดุเมื่อเทียบกับการตัดเฉือนจากสต็อกที่เป็นของแข็ง นี่เป็นข้อได้เปรียบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโลหะผสมที่มีราคาแพง
เวลาการตัดเฉือนที่ลดลง: เนื่องจากความแม่นยำในมิติที่ดีขึ้นและพื้นผิวที่สามารถทำได้ด้วยการปลอมการทำงานของการตัดเฉือนที่ตามมาสามารถลดลงอย่างมีนัยสำคัญหรือแม้แต่กำจัดในบางกรณี
ต้นทุน-คุ้มค่าสำหรับปริมาณสูง: ในขณะที่ต้นทุนการใช้เครื่องมือสามารถสูงขึ้นสำหรับการปลอมแบบปิดการตายประสิทธิภาพและการประหยัดวัสดุทำให้เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสูงสำหรับการผลิตขนาดใหญ่
แอปพลิเคชันประเภทแหวน
ส่วนประกอบประเภทแหวนที่ปลอมแปลงนั้นขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมมากมายเนื่องจากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ:
การบินและอวกาศ: ส่วนประกอบเครื่องยนต์เจ็ท (ปลอก, แหวน, ซีล), ชิ้นส่วนเกียร์ลงจอด, ส่วนประกอบของขีปนาวุธ
การผลิตพลังงาน: ตลับลูกปืนหลักกังหันลม, ส่วนประกอบกังหันก๊าซ, แหวนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
น้ำมันและก๊าซ: หน้าแปลน, ร่างกายวาล์ว, ส่วนประกอบของเรือแรงดัน
อุตสาหกรรมหนัก: เกียร์ขนาดใหญ่, แบริ่ง, วงแหวนลูกเล่นสำหรับการก่อสร้างและอุปกรณ์ขุด
ทะเล: เพลาใบพัดแบริ่งเรือ
ยานยนต์: ช่องว่างของเกียร์การแข่งขันแบริ่ง
วัสดุที่ใช้ในการปลอมประเภทแหวน
โลหะและโลหะผสมที่หลากหลายสามารถปลอมแปลงเป็นรูปทรงของวงแหวนแต่ละตัวเลือกสำหรับคุณสมบัติเฉพาะและข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน:
คาร์บอนเหล็ก: คุ้มค่าสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมทั่วไป
เหล็กกล้าอัลลอยด์: ให้ความแข็งแรงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ (เช่นเหล็กโครเมี่ยม-โมลี่, เหล็กกล้านิกเกิล-โครเมี่ยม)
สแตนเลสสตีล: ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติเชิงกลที่ดี
อลูมิเนียมอัลลอยด์: น้ำหนักเบาอัตราส่วนความแข็งแรงสูงต่อน้ำหนักพบได้ทั่วไปในการบินและอวกาศ
Superalloys ที่ใช้นิกเกิล: ความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนที่สำคัญสำหรับกังหันการบินและอวกาศ
โลหะผสมไทเทเนียม: ความแข็งแรงสูงความหนาแน่นต่ำและความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมมีความสำคัญในการบินและอวกาศและการแพทย์
การควบคุมและการตรวจสอบคุณภาพ
เมื่อพิจารณาถึงลักษณะสำคัญของวงแหวนปลอมแปลงมาตรการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดจึงเป็นสิ่งจำเป็นตลอดกระบวนการผลิต โดยทั่วไปแล้ว:
การรับรองวัสดุ: การตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลของวัตถุดิบ
การตรวจสอบมิติ: การใช้เครื่องมือที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าแหวนปลอมแปลงตรงกับความคลาดเคลื่อนที่ระบุ
การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT): วิธีการเช่นการทดสอบอัลตราโซนิก (UT), การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI), และการตรวจสอบการแทรกซึมของเหลว (LPI) ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในหรือพื้นผิว
การทดสอบเชิงกล: การทดสอบการทำลายล้างเช่นการทดสอบแรงดึงผลกระทบและความแข็งจะดำเนินการกับคูปองทดสอบเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุปลอมแปลง
การตรวจสอบโลหะ: การวิเคราะห์โครงสร้างข้าวและโครงสร้างจุลภาคเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติของวัสดุที่ดีที่สุดและการปลอมแปลงปราศจากข้อบกพร่อง
ความก้าวหน้าในการปลอมประเภทแหวน
สนามของประเภทแหวนการตียังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี:
ระบบการปลอมแบบอัตโนมัติ: การจัดการหุ่นยนต์และการควบคุมอัตโนมัติช่วยเพิ่มความแม่นยำความสอดคล้องและประสิทธิภาพ
ซอฟต์แวร์การจำลองขั้นสูง: การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด (FEA) ใช้เพื่อจำลองกระบวนการปลอมการออกแบบการตายการไหลของวัสดุการไหลเวียนของวัสดุและการทำนายข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นซึ่งจะช่วยลดการทดลองและข้อผิดพลาด
วัสดุและโลหะผสมใหม่: การพัฒนาโลหะผสมประสิทธิภาพสูงพร้อมการให้อภัยที่ดีขึ้นและคุณสมบัติที่เพิ่มขึ้นสำหรับการใช้งานที่รุนแรง
การผลิตไฮบริด: การรวมการปลอมกับการผลิตสารเติมแต่งหรือกระบวนการอื่น ๆ เพื่อสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนกับคุณสมบัติของวัสดุที่เหมาะสม
โดยสรุปการปลอมประเภทแหวนเป็นรากฐานที่สำคัญของการผลิตที่ทันสมัยส่งมอบส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพสูงทนทานและเชื่อถือได้ในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการมากมาย ความสามารถในการให้คุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าและความสมบูรณ์ของโครงสร้างทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนวงแหวนที่สำคัญและความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องสัญญาว่าจะมีความสามารถและการใช้งานที่ยิ่งใหญ่กว่าในอนาคต
