จะเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับแม่พิมพ์รีดร้อนต่อเนื่องสำหรับทองแดงได้อย่างไร?

ในอุตสาหกรรมแปรรูปทองแดง การอัดรีดร้อนแบบต่อเนื่องเป็นเทคโนโลยีหลักสำหรับการผลิตโปรไฟล์สำคัญ เช่น แท่งทองแดงและลวดทองแดง และการเลือกใช้วัสดุแม่พิมพ์ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิต คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และต้นทุนโดยรวม บทความนี้จะวิเคราะห์ข้อจำกัดของเหล็กกล้าแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมจากมุมมองของความต้องการในการผลิตจริง อธิบายรายละเอียดข้อดีของโลหะผสมโคบอลต์ และให้คำแนะนำอย่างมืออาชีพแก่ผู้ประกอบการในการเลือกวัสดุสำหรับแม่พิมพ์ทองแดงแบบอัดรีดร้อนแบบต่อเนื่องผ่านกรณีศึกษาการใช้งาน

การกำหนดข้อกำหนดวัสดุสำหรับการรีดร้อนแบบต่อเนื่องของทองแดง

ข้อกำหนดหลักสำหรับแม่พิมพ์ในอุตสาหกรรม

แท่งทองแดงและลวดทองแดงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในระบบส่งกำลังไฟฟ้า การขนส่งทางรถไฟ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และสาขาอื่นๆ โดยการผลิตต้องอาศัยการทำงานที่มีประสิทธิภาพของเครื่องรีดร้อนแบบต่อเนื่องแนวนอน เครื่องจักรเหล่านี้แปรรูปแท่งทองแดงให้เป็นรูปทรงที่มีหน้าตัดเฉพาะผ่านกระบวนการรีดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งต้องการความเสถียรของแม่พิมพ์ ความทนทานต่อการสึกหรอ และความสามารถในการคงรูปที่แม่นยำสูง แม่พิมพ์จึงต้องรักษาประสิทธิภาพให้คงที่ตลอดระยะเวลาการผลิตที่ยาวนาน เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์มีคุณลักษณะเฉพาะที่สม่ำเสมอ

ความท้าทายในสภาพแวดล้อมการทำงานของแม่พิมพ์

สภาพแวดล้อมการทำงานสำหรับการอัดรีดวัสดุทองแดงแบบร้อนอย่างต่อเนื่องนั้นรุนแรงมาก แม่พิมพ์ต้องทนต่ออุณหภูมิ 500–600°C แรงดันในการอัดรีดหลายร้อยเมกะปาสกาล และแรงเสียดทานรุนแรงที่เกิดจากการไหลของวัสดุทองแดงอย่างต่อเนื่อง ภายใต้สภาวะเช่นนี้ ความแข็งที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานความล้าจากความร้อนของแม่พิมพ์จะกลายเป็นตัวชี้วัดหลักในการประเมินประสิทธิภาพ ข้อบกพร่องใดๆ ในคุณสมบัติเหล่านี้อาจนำไปสู่การหยุดชะงักของการผลิตหรือการสูญเสียผลิตภัณฑ์

ข้อบกพร่องของเหล็กกล้าแม่พิมพ์แบบดั้งเดิม

ข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพของเหล็ก H11, H13 และ H21

เหล็กกล้าแม่พิมพ์สำหรับงานร้อน H11, H13 และ H21 เป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับการรีดขึ้นรูปทองแดงมาเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์การรีดขึ้นรูปร้อนอย่างต่อเนื่อง จะเกิดการสลายคาร์บอนอย่างรุนแรงที่อุณหภูมิสูง ที่อุณหภูมิสูงกว่า 500°C ธาตุคาร์บอนบนพื้นผิวเหล็กจะถูกออกซิไดซ์และสูญเสียได้ง่าย ทำให้ความแข็งผิวลดลงอย่างรวดเร็วและเร่งการสึกหรอของแม่พิมพ์ เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 600°C ความแข็งของเหล็กเหล่านี้จะลดลงอย่างรวดเร็ว ไม่สามารถรักษาความแข็งแรงเชิงโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการรีดขึ้นรูปได้ ส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำเชิงขนาดของวัสดุทองแดง วงจรการให้ความร้อนและความเย็นบ่อยครั้งทำให้เกิดความเค้นสลับกันภายในแม่พิมพ์ นำไปสู่รอยแตกร้าวขนาดเล็กที่ค่อยๆ แพร่กระจาย ส่งผลให้แม่พิมพ์เสียหายก่อนเวลาอันควร

เหตุใดโลหะผสมโคบอลต์จึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับแม่พิมพ์รีดร้อนทองแดง?

ข้อดีของคุณสมบัติของวัสดุ

เซนต์ 3 ซึ่งเป็นโลหะผสมโคบอลต์ทั่วไป มีความแข็งแรงและความเหนียวสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้อย่างยอดเยี่ยม จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในการอัดรีดวัสดุทองแดงแบบร้อนอย่างต่อเนื่อง ที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C โลหะผสม เซนต์ 3 ยังคงความแข็ง เอชอาร์ซี 40-45 โดยจะค่อยๆ ลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ป้องกันการตกกระแทกแบบหน้าผา จึงมั่นใจได้ถึงเสถียรภาพของโครงสร้างภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงในระยะยาว ความต้านทานการสึกหรอเกิดจากการเสริมความแข็งแรงของสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกที่มีอยู่ในโลหะผสม มากกว่าคาร์ไบด์ ส่งผลให้ความต้านทานการสึกหรอภายใต้สภาวะแรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูงสูงกว่าเหล็ก H13 ถึง 3-5 เท่า จึงต้านทานการสึกหรอบนพื้นผิวที่เกิดจากการไหลของวัสดุทองแดงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โลหะผสมโคบอลต์สามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง ลดการเกิดรอยแตกร้าวจากความเค้นความร้อน และยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้อย่างมาก

กรณีศึกษาลูกค้าชาวอินเดีย

ในช่วงแรก บริษัทแปรรูปทองแดงแห่งหนึ่งในอินเดียมีความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับต้นทุนที่สูงของโลหะผสม เซนต์ 3 เมื่อเลือกวัสดุสำหรับทำแม่พิมพ์ เราจึงจัดตั้งทีมงานเฉพาะกิจขึ้นมาเพื่อเข้าแทรกแซงกระบวนการออกแบบแม่พิมพ์ โดยผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เราได้ปรับโครงสร้างรางวิ่งแม่พิมพ์ให้เหมาะสม ลดความหนาของวัสดุในพื้นที่ทำงานแกนกลาง และใช้กระบวนการที่ผสมผสาน ST3 และ H13 เข้าด้วยกันสำหรับการประกอบแบบร้อน ซึ่งช่วยลดการใช้วัสดุโลหะผสมโคบอลต์ในขณะที่ยังคงความแข็งแรงเอาไว้

หลังจากทดสอบแม่พิมพ์โลหะผสม เซนต์ 3 ที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพแล้ว ลูกค้าเห็นถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าต้นทุนต่อแม่พิมพ์จะเพิ่มขึ้น แต่บริษัทก็สามารถประหยัดต้นทุนโดยรวมได้

การเลือกวัสดุแม่พิมพ์ที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตทองแดง

การผลิตวัสดุทองแดงที่มีประสิทธิภาพผ่านการรีดร้อนอย่างต่อเนื่องต้องอาศัยวัสดุแม่พิมพ์ประสิทธิภาพสูง ข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพของเหล็กกล้าแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงและการสึกหรอสูงได้กลายเป็นอุปสรรคสำคัญที่จำกัดการพัฒนาอุตสาหกรรม โลหะผสมโคบอลต์จึงเป็นทางออกที่ดีเยี่ยมสำหรับความท้าทายนี้ ด้วยความแข็งผิวแดง ความทนทานต่อการสึกหรอ และความต้านทานความล้าจากความร้อนที่ยอดเยี่ยม

หากคุณประสบปัญหา เช่น แม่พิมพ์มีอายุสั้นหรือการผลิตไม่เสถียร โปรดติดต่อเราเพื่อรับโซลูชันที่ปรับแต่งตามความต้องการ