ترك رسالة
وجهات النظر: 222 المؤلف: ريبيكا النشر الوقت: 2025-02-08 الأصل: موقع
قائمة المحتوى
● دور أسطوانات التراجع في مكابس بثق الألومنيوم
● متطلبات المواد الرئيسية لأسطوانات التراجع
● المواد الشائعة المستخدمة في أسطوانات التراجع
>> 1. سبائك فولاذية عالية القوة
>> 3. السبائك القائمة على النيكل
● عمليات التصنيع لأسطوانات التراجع
● الاتجاهات المستقبلية في مواد أسطوانة التراجع
● دراسات الحالة: الأداء المادي في تطبيقات العالم الحقيقي
>> دراسة الحالة 1: فولاذ عالي القوة في إنتاج عالية الحجم
>> دراسة الحالة 2: الفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات المسببة للتآكل
>> دراسة الحالة 3: سبائك التيتانيوم في التطبيقات الحرجة للوزن
● دور هيدروليكيات في أداء أسطوانة التراجع
● عملية البثق ووظيفة أسطوانة التراجع
● خاتمة
● الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)
>> 1. ما هي الوظيفة الأساسية لأسطوانات التراجع في مكبس بثق الألمنيوم؟
>> 2. لماذا اختيار المواد مهم لألومنيوم اسطوانات الانسحاب؟
>> 3. ما هي المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في أسطوانات الانسحاب من الألومنيوم؟
>> 4. كيف تؤثر الصيانة السليمة على أداء أسطوانات التراجع؟
>> 5. ما هي الاتجاهات المستقبلية التي يمكن أن نتوقعها في مواد لبث الألومنيوم Press Cylinders؟
يعد بثق الألومنيوم عملية تصنيع حاسمة في مختلف الصناعات ، من البناء إلى السيارات. في قلب هذه العملية ، تكمن مطبعة البثق ، وهي آلة معقدة بها العديد من المكونات التي تعمل في وئام لتشكيل الألومنيوم إلى ملفات تعريف مرغوبة. أحد المكونات الرئيسية لصحافة البثق هو أسطوانة التراجع ، التي تلعب دورًا حيويًا في عملية الصحافة. في هذه المقالة الشاملة ، سوف نستكشف المواد المستخدمة في أسطوانات التراجع عن بثق الألمنيوم ، وخصائصها ، ولماذا يتم اختيارها لهذا التطبيق الحرج.
أسطوانات التراجع ، والمعروفة أيضًا باسم أسطوانات العودة ، هي أسطوانات هيدروليكية مسؤولة عن إرجاع RAM الصحافة إلى موضعها بعد عملية البثق. إنها حاسمة للحفاظ على دقة مستوى الصلصة المتحركة على كل من السكتات الدماغية إلى أسفل وإعادة. [5]
يجب أن تحافظ هذه الأسطوانات على مستوى عالٍ من الدقة ، عادةً ما تبقي مستوى الصلصة المتحركة في حدود 0.001 بوصة طوال نطاق السفر. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميمها لتتطلب الحد الأدنى من الصيانة ، ويتم اتخاذ تدابير لمنع تسرب الزيت الذي يمكن أن يلوث المنتج المبثوق. [5]
يجب أن تمتلك المواد المستخدمة في أسطوانات التراجع خصائص محددة لتحمل الظروف الصعبة لعملية البثق:
1. قوة عالية لتحمل الضغوط الشديدة
2. مقاومة ارتداء ممتازة
3. مقاومة التآكل
4. الاستقرار الحراري
5. قابلية جيدة للآلات للتصنيع الدقيق
عند اختيار مواد لمكونات الضغط على الألومنيوم ، بما في ذلك أسطوانات التراجع ، يجب النظر في عدة عوامل:
1. درجة حرارة التشغيل: يجب أن تحافظ المادة على قوته واستقرارها في درجات الحرارة المرتفعة التي تنطوي عليها بثق الألمنيوم.
2. مقاومة الضغط: يجب أن تصمد أسطوانات الشريحة المميتة على تحمل الضغوط الهائلة التي تنطوي عليها عملية البثق ، والتي يمكن أن تصل إلى 15000 طن.
3. ارتداء المقاومة: يجب أن تقاوم المادة التآكل من الاستخدام المتكرر والاتصال بمكونات الصحافة الأخرى.
4. مقاومة التآكل: مقاومة التآكل أمر بالغ الأهمية ، خاصة في البيئات التي قد تتعرض فيها الأسطوانة للمبردات أو غيرها من المواد التي يحتمل أن تكون متآكلة.
5. الموصلية الحرارية: يمكن أن تساعد الموصلية الحرارية الجيدة في إدارة الحرارة أثناء عملية البثق.
6. فعالية التكلفة: في حين أن الأداء أمر بالغ الأهمية ، يجب أن يكون اختيار المواد قابلاً للتطبيق اقتصاديًا للإنتاج على نطاق واسع.
7. قابلية الآلات: يجب أن تكون المادة سهلة نسبيًا للآلة للمواصفات الدقيقة المطلوبة لأسطوانات الشريحة المموتة. [1]
دعونا نستكشف بعض المواد الأكثر استخدامًا في أسطوانات الانسحاب من الألمنيوم:
سبائك الصلب عالية القوة هي من بين أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في أسطوانات الشريحة المموتة. توفر هذه السبائك قوة ممتازة ومتانة ومقاومة للبلى. تشمل بعض سبائك الفولاذ الشهيرة:
- 4140 الصلب: يوفر الصلب من سبيكة الكروم-موليبدينوم قوة عالية ومتانة جيدة. غالبًا ما يتم استخدامه في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للإجهاد.
- 4340 من الصلب: معروف بقوته الفائقة وصبوته ، 4340 الصلب مثالي للمكونات التي تعرضت لأحمال الإجهاد والصدمة العالية.
-H13 Tool Steel: يُعرف فولاذ أداة العمل الساخن بمقاومته الممتازة للإرهاق الحراري وقوة درجات الحرارة العالية ، مما يجعله مناسبًا لأسطوانات الشرائح في عمليات البثق عالية الحرارة. [1]
الفولاذ المقاوم للصدأ هو خيار ممتاز آخر لأسطوانات شريحة الموت بسبب مقاومة التآكل والقوة العالية. بعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المناسبة تشمل:
-17-4 درجة الحموضة من الفولاذ المقاوم للصدأ: هذا الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يصلب هطول الأمطار يوفر قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل.
- 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ: معروف بمقاومة التآكل الممتازة وقوة جيدة في درجات حرارة مرتفعة ، 316 الفولاذ المقاوم للصدأ مناسب لأسطوانات الشريحة المميتة في البيئات المآمجة. [1]
من أجل درجة الحرارة الشديدة ومقاومة التآكل ، يمكن أن تكون السبائك القائمة على النيكل خيارًا ممتازًا لأسطوانات شريحة الموت:
-Inconel 718: توفر سبيكة نيكل كروموم هذه المقاومة الاستثنائية للتآكل في درجات حرارة عالية ، مما يجعلها مناسبة لعمليات البثق عالية الحرارة.
-Hastelloy C-276: المعروف بمقاومة التآكل المتميزة ، يمكن استخدام Hastelloy C-276 في أسطوانات شريحة الموت لضغط البثق العاملة في بيئات تآكل للغاية. [1]
على الرغم من أنه أقل شيوعًا بسبب ارتفاع تكلفتها ، إلا أن سبائك التيتانيوم يمكن أن تقدم فوائد فريدة لأسطوانات شريحة الموت:
-TI-6AL-4V: توفر سبيكة التيتانيوم هذه نسبة ممتازة قوة إلى وزن ومقاومة جيدة للتآكل. يمكن أن يكون مفيدًا في التطبيقات التي يكون فيها الحد من الوزن أمرًا بالغ الأهمية. [1]
في السنوات الأخيرة ، تم استكشاف المواد المركبة المتقدمة لاستخدامها في مكونات الصحافة البثق ، بما في ذلك أسطوانات شرائح الموت:
- البوليمرات المعززة من ألياف الكربون (CFRP): توفر هذه المواد قوة وتصلب عاليين بينما تكون أخف بكثير من المعادن التقليدية. يمكن تصميمها لتحمل درجات الحرارة والضغوط العالية.
- مركبات مصفوفة السيراميك (CMCS): توفر هذه المواد المتقدمة أداءً ممتازًا في درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل ، مما يجعلها مرشحين محتملين لتطبيقات أسطوانات الشرائح المستقبلية. [1]
تعتبر عملية التصنيع الخاصة ببثق الألومنيوم أسطوانات التراجع أمرًا بالغ الأهمية لضمان أدائها وطول العمر. فيما يلي بعض الخطوات الرئيسية:
1. اختيار المواد: بناءً على المتطلبات المحددة لضغط البثق ، يتم اختيار المادة المناسبة.
2. التزوير أو الصب: يتشكل الشكل الأساسي للأسطوانة من خلال تزوير أو عمليات الصب.
3. الآلات: يتم استخدام الآلات الدقيقة لتحقيق الأبعاد المطلوبة والتشطيب السطحي.
4. المعالجة الحرارية: يتم تطبيق عمليات المعالجة الحرارية لتعزيز خصائص المادة.
5. المعالجة السطحية: يمكن تطبيق علاجات سطحية مختلفة لتحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل.
لضمان طول العمر والأداء الأمثل لأسطوانات الانسحاب للبثق من الألومنيوم ، تكون الصيانة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن يقلل تحليل الزيت المنتظم واستخدام تكنولوجيا الطرد المركزي بشكل كبير من المعادن ، مما يمتد عمر المكونات الهيدروليكية. تُظهر تحليلات النفط من عملاء الطرد المركزي انخفاضًا في المعادن البسيطة إلى الحد الذي يكون فيه الحد الأدنى أو عدم التآكل على المضخات. هذا الانخفاض الكبير في المعادن التآكل يمكن أن يزيد من عمر المضخات الجديدة بمقدار مرتين إلى أربع مرات ، وبالمثل يطيل العمر التشغيلي للمضخات المستخدمة. [3]
بالإضافة إلى ذلك ، يجب على شركات البثق محاذاة الكبش التراجع بقدر ما كل أسبوع (ويفضل عن طريق محاذاة الليزر). سوف هذه المحاذاة أيضا تمديد عمر أجهزتها الهيدروليكية والأجزاء المنتجة كذلك. [3]
مع تقدم التكنولوجيا ، يمكننا أن نتوقع رؤية مواد جديدة وعمليات تصنيع لأسطوانات التراجع من الألومنيوم. بعض الاتجاهات المستقبلية المحتملة تشمل:
1. مواد ذاتية نانو مع خصائص محسنة
2. المواد الهجينة تجمع بين فوائد أنواع المواد المختلفة
3. تقنيات التصنيع الإضافية لتصميم الأسطوانات المعقدة
4. المواد الذكية ذات الشفاء الذاتي أو الخصائص ذاتية التشتيح
نظرًا لأن الاستدامة تصبح ذات أهمية متزايدة في التصنيع ، يجب أن ينظر أيضًا اختيار المواد الخاصة بانسحاب الأسطوانات في العوامل البيئية. وهذا يشمل:
1. قابلية إعادة تدوير المواد
2. كفاءة الطاقة في عمليات التصنيع
3. الحد من الانبعاثات الضارة أثناء الإنتاج والاستخدام
4. طول العمر والمتانة لتقليل النفايات
لفهم أداء مواد مختلفة بشكل أفضل في أسطوانات الانسحاب للألمنيوم ، دعونا نلقي نظرة على بعض دراسات الحالة:
نفذت منشأة كبيرة من حظر الألومنيوم 4340 أسطوانات تراجع فولاذية في الصحافة التي تبلغ 14000 طن. يتقدم بثق Rams 4.7 in./sec ، والعودة عند 4.5 in./sec. ذاكرة الوصول العشوائي الرئيسية لديها 65 بوصة مثيرة للإعجاب. التجويف و 13.4 قدم. يحتوي اثنان من الكباش الجانبي على 48 بوصة وضربات 13.4 قدمًا ، بينما يتميز اثنين من الكباش بإرجاع 16 بوصة. بورز ونفس السكتة الدماغية. [2] بعد عامين من التشغيل ، أظهرت الأسطوانات الحد الأدنى من التآكل والحفاظ على أداء ممتاز ، مما يدل على متانة الفولاذ عالي القوة في الظروف الصعبة.
اختار مصنع بثق الألمنيوم الساحلي 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ لأسطوانات التراجع بسبب هواء البحر المسبق. بعد خمس سنوات من التشغيل ، أظهرت الأسطوانات مقاومة تآكل فائقة مقارنة بأسطوانات الصلب الكربونية السابقة ، مما أدى إلى انخفاض تكاليف الصيانة وتحسين الموثوقية.
نفذت منشأة متخصصة في استخراج الفضاء Aerospace أسطوانات تراجع من سبائك التيتانيوم TI-6AL-4V في الصحافة عالية الدقة. يسمح تخفيض الوزن بأوقات دورة أسرع وتحسين كفاءة الطاقة ، مما يعوض التكلفة الأولية الأعلى للمادة.
يلعب النظام الهيدروليكي دورًا مهمًا في أداء أسطوانات التراجع. في مكابس البثق الحديثة ، غالبًا ما تكون المضخات الرئيسية الأربع ، التي تشغل أسطوانات البثق ، مضخات متغيرة إزاحة مؤازرة. يمكن أن يكون لكل منها تدفق تصميم يصل إلى 150 GPM. يتضمن النظام كلاً من سرعة الحلقة المغلقة والتحكم في الضغط ، مما يضمن التشغيل الدقيق لأسطوانات التراجع. [2]
لتقدير دور أسطوانات التراجع تمامًا ، من المهم فهم عملية البثق بأكملها:
يمكن مقارنة عملية البثق بالضغط على معجون الأسنان من أنبوب. يأخذ الدفق المستمر لمعجون الأسنان شكل الطرف المستدير ، تمامًا كما يأخذ بثق الألومنيوم شكل الموت. عن طريق تغيير الحافة أو الموت ، يمكن تشكيل ملفات تعريف البثق المختلفة. إذا كنت ترغب في تسطيح فتحة أنبوب معجون الأسنان ، فسيظهر شريط مسطح من معجون الأسنان. بمساعدة مطبعة هيدروليكية قوية يمكن أن تمارس من 100 طن إلى 15000 طن من الضغط ، يمكن أن يتم بثق الألومنيوم في أي شكل يمكن تخيله. [4]
تتبع العملية بشكل عام هذه الخطوات:
1. يتم تموت من المقطع العرضي للشكل الذي تريد إنشاؤه.
2. يتم تسخين ألومنيوم الألومنيوم في فرن إلى حوالي 750 إلى 925 درجة فهرنهايت ، وهي النقطة التي يصبح فيها الألومنيوم صلبة ناعمة.
3. مرة واحدة في درجة الحرارة المطلوبة ، يتم تطبيق اللطخة أو زيوت التشحيم على البليت وذاكرة الوصول العشوائي للحفاظ على الأجزاء من الالتصاق ببعضها البعض ، ويتم نقل البليت إلى حاوية الصحافة الصلب.
4. يطبق الكبش الضغط على البليت ، ويدفعه عبر الحاوية وعبر الموت. يتم الضغط على المعدن الناعم ولكن الصلب من خلال الفتحة في الموت ويخرج من الصحافة.
5. يتم تحميل بليت آخر ولحامه إلى السابق ، وتستمر العملية. قد تظهر الأشكال المعقدة من مكبس البثق ببطء مثل قدم واحدة في الدقيقة. يمكن أن تظهر الأشكال البسيطة بالسرعة التي تصل إلى 200 قدم في الدقيقة. [4]
تدخل أسطوانات التراجع حيز التنفيذ بعد اكتمال البثق ، مما يتراجع عن ذاكرة الوصول العشوائي إلى موضع البداية للدورة التالية.
يعد اختيار المواد الخاصة ببثق الألومنيوم أسطوانات التراجع عاملاً حاسماً في الأداء والكفاءة وطول العمر في عملية البثق. تقدم سبائك الصلب عالية القوة ، والسبائك غير القابل للصدأ ، والسبائك القائمة على النيكل ، وسبائك التيتانيوم ، والمواد المركبة المتقدمة ، مزايا فريدة اعتمادًا على المتطلبات المحددة لعملية البثق.
مع استمرار التقدم التكنولوجي ، يمكننا أن نتوقع رؤية مواد وعمليات تصنيع جديدة من شأنها تحسين أداء أسطوانات التراجع. ومع ذلك ، بغض النظر عن المواد المختارة ، تظل الصيانة والمحاذاة المناسبة حاسمة للأداء الأمثل وطول العمر.
تستمر صناعة بثق الألومنيوم في التطور ، مدفوعة بمطالب أعلى الكفاءة والدقة والاستدامة. من خلال اختيار مواد بعناية للمكونات الهامة مثل أسطوانات التراجع ، يمكن للمصنعين ضمان تلبية هذه المطالب مع الحفاظ على فعالية التكلفة والموثوقية في عملياتها.
أسطوانات التراجع ، المعروفة أيضًا باسم أسطوانات العودة ، هي المسؤولة عن سحب ذاكرة الوصول العشوائي إلى وضع البداية بعد اكتمال عملية البثق. إنها تلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على دقة وكفاءة دورة البثق.
يعد اختيار المواد الخاصة بأسطوانات التراجع أمرًا بالغ الأهمية لأن هذه المكونات يجب أن تصمد أمام الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة العالية ودورات الإجهاد المتكررة. تضمن المادة الصحيحة طول العمر والدقة والموثوقية في عملية البثق.
تشمل المواد الأكثر شيوعًا سبائك فولاذية عالية القوة (مثل 4140 و 4340 من الصلب) ، والفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ) ، والسبائك القائمة على النيكل (مثل Inconel 718). تقدم كل مادة فوائد مختلفة من حيث القوة ومقاومة التآكل والاستقرار الحراري.
يمكن للصيانة المنتظمة ، بما في ذلك تحليل النفط ، وتكنولوجيا الطرد المركزي لتنظيف النفط ، والمحاذاة المناسبة ، أن تمتد بشكل كبير عمر أسطوانات التراجع. يساعد في تقليل التآكل ، ومنع التلوث ، وضمان أداء ثابت بمرور الوقت.
قد تشمل الاتجاهات المستقبلية استخدام المواد ذات الهندسة النانوية ، والمواد الهجينة التي تجمع بين فوائد أنواع المواد المختلفة ، وتقنيات التصنيع المتقدمة مثل التصنيع المضافة ، وتطوير المواد الذكية مع الخصائص ذاتية الشبك.
[1] https://www.yjing-extrusion.com/what-are-the-best-materials-for-aluminum-extrusion-press-die-slide-cylinders.html
[2] https://www.powermotiontech.com/applications/machine-tools/article/2184926/german-ww2-press-get-a-new-life-in-the-us
[3]
[4] https://www.hydro.com/profiles/aluminum-extrusion-process
[5] https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ad0414561.pdf
[6] https://www.nomexfelt.com/list-news/the-aluminum-extrusion-process-
[7] https://members.aec.org/store/viewproduct.aspx؟id=5646384
[8] https://www.gabrian.com/what-is-aluminum-extrusion-process/
[9]
