Aquest article presenta el procés de soldadura per aerosol dels motlles de llaunes d'ampolles de vidre des de tres aspectes
El primer aspecte: el procés de soldadura per aerosol de motlles de vidre d'ampolles i llaunes, inclosa la soldadura manual per polvorització, la soldadura per aspersió de plasma, la soldadura per aspersió làser, etc.
El procés comú de soldadura per polvorització de motlles: soldadura per polvorització de plasma, ha fet recentment nous avenços a l'estranger, amb actualitzacions tecnològiques i funcions significativament millorades, conegudes comunament com a "soldadura per polvorització de microplasma".
La soldadura per polvorització de microplasma pot ajudar les empreses de motlles a reduir en gran mesura els costos d'inversió i adquisició, el manteniment a llarg termini i els costos d'ús de consumibles, i l'equip pot ruixar una àmplia gamma de peces de treball.Simplement substituint el capçal de la torxa de soldadura per aspersió pot satisfer les necessitats de soldadura per aspersió de diferents peces de treball.
2.1 Quin és el significat específic de "pols de soldadura d'aliatge a base de níquel"
És un malentès considerar el "níquel" com un material de revestiment, de fet, la pols de soldadura d'aliatge a base de níquel és un aliatge compost de níquel (Ni), crom (Cr), bor (B) i silici (Si).Aquest aliatge es caracteritza pel seu baix punt de fusió, que oscil·la entre 1.020 °C i 1.050 °C.
El principal factor que porta a l'ús generalitzat de pols de soldadura d'aliatge a base de níquel (níquel, crom, bor, silici) com a materials de revestiment a tot el mercat és que les pols de soldadura d'aliatge a base de níquel amb diferents mides de partícules s'han promogut enèrgicament al mercat. .A més, els aliatges a base de níquel s'han dipositat fàcilment mitjançant soldadura amb gas oxi-combustible (OFW) des de les seves primeres etapes a causa del seu baix punt de fusió, suavitat i facilitat de control del bassal de soldadura.
La soldadura amb gas combustible d'oxigen (OFW) consta de dues etapes diferenciades: la primera etapa, anomenada etapa de deposició, en la qual la pols de soldadura es fon i s'adhereix a la superfície de la peça;Fon per compactar i reduir la porositat.
Cal destacar que l'anomenada fase de refusió s'aconsegueix per la diferència de punt de fusió entre el metall base i l'aliatge de níquel, que pot ser una fosa ferrítica amb un punt de fusió d'1.350 a 1.400 °C o una fusió. punt de 1.370 a 1.500 °C d'acer al carboni C40 (UNI 7845–78).És la diferència de punt de fusió la que garanteix que els aliatges de níquel, crom, bor i silici no provocaran la refusió del metall base quan estiguin a la temperatura de l'etapa de fusió.
Tanmateix, la deposició d'aliatge de níquel també es pot aconseguir dipositant un cordó de filferro ajustat sense necessitat d'un procés de refusió: això requereix l'ajuda de la soldadura per arc de plasma transferit (PTA).
2.2 Pols de soldadura d'aliatge a base de níquel que s'utilitza per al punxó / nucli de revestiment a la indústria del vidre d'ampolles
Per aquests motius, la indústria del vidre ha escollit de manera natural aliatges a base de níquel per a recobriments endurits en superfícies de punxada.La deposició d'aliatges a base de níquel es pot aconseguir mitjançant soldadura amb gas d'oxi-combustible (OFW) o per polvorització de flama supersònica (HVOF), mentre que el procés de refusió es pot aconseguir mitjançant sistemes de calefacció per inducció o soldadura amb gas d'oxi-combustible (OFW) de nou. .De nou, la diferència de punt de fusió entre el metall base i l'aliatge de níquel és el requisit previ més important, en cas contrari, el revestiment no serà possible.
Els aliatges de níquel, crom, bor i silici es poden aconseguir mitjançant la tecnologia d'arc de transferència de plasma (PTA), com ara la soldadura per plasma (PTAW) o la soldadura de gas inert de tungstè (GTAW), sempre que el client tingui un taller per a la preparació de gas inert.
La duresa dels aliatges a base de níquel varia segons els requisits del treball, però sol estar entre 30 HRC i 60 HRC.
2.3 A l'entorn d'alta temperatura, la pressió dels aliatges a base de níquel és relativament gran
La duresa esmentada anteriorment es refereix a la duresa a temperatura ambient.Tanmateix, en entorns operatius d'alta temperatura, la duresa dels aliatges a base de níquel disminueix.
Com es mostra anteriorment, encara que la duresa dels aliatges a base de cobalt és inferior a la dels aliatges a base de níquel a temperatura ambient, la duresa dels aliatges a base de cobalt és molt més forta que la dels aliatges a base de níquel a altes temperatures (com ara el funcionament del motlle). temperatura).
El gràfic següent mostra el canvi de duresa de diferents pols de soldadura d'aliatge amb l'augment de la temperatura:
2.4 Quin és el significat específic de "pols de soldadura d'aliatge a base de cobalt"?
Tenint en compte el cobalt com a material de revestiment, en realitat és un aliatge compost per cobalt (Co), crom (Cr), tungstè (W) o cobalt (Co), crom (Cr) i molibdè (Mo).Normalment es coneix com a pols de soldadura "Stellite", els aliatges a base de cobalt tenen carburs i borurs per formar la seva pròpia duresa.Alguns aliatges a base de cobalt contenen un 2,5% de carboni.La característica principal dels aliatges a base de cobalt és la seva súper duresa fins i tot a altes temperatures.
2.5 Problemes trobats durant la deposició d'aliatges a base de cobalt a la superfície del punxó/nucli:
El principal problema amb la deposició d'aliatges a base de cobalt està relacionat amb el seu alt punt de fusió.De fet, el punt de fusió dels aliatges a base de cobalt és de 1.375 ~ 1.400 ° C, que és gairebé el punt de fusió de l'acer al carboni i la fosa.Hipotèticament, si haguéssim d'utilitzar la soldadura de gas oxi-combustible (OFW) o la polvorització hipersònica de flama (HVOF), aleshores durant l'etapa de "refusió", el metall base també es fondria.
L'única opció viable per dipositar pols a base de cobalt al punxó/nucli és: Arc de plasma transferit (PTA).
2.6 Sobre la refrigeració
Com s'ha explicat anteriorment, l'ús dels processos de soldadura de gas de combustible d'oxigen (OFW) i d'esprai de flama hipersònica (HVOF) significa que la capa de pols dipositada es fon i s'adhereix simultàniament.En l'etapa de fusió posterior, el cordó de soldadura lineal es compacta i els porus s'omplen.
Es pot veure que la connexió entre la superfície del metall base i la superfície del revestiment és perfecta i sense interrupcions.Els punxons de la prova estaven a la mateixa línia de producció (ampolla), punxons amb soldadura amb gas oxi-combustible (OFW) o polvorització de flama supersònica (HVOF), punxons amb arc transferit per plasma (PTA), mostrats a la mateixa pressió d'aire de refrigeració. , la temperatura de funcionament del punxó de l'arc de transferència de plasma (PTA) és 100 °C més baixa.
2.7 Sobre el mecanitzat
El mecanitzat és un procés molt important en la producció de punxons/nuclis.Com s'ha indicat anteriorment, és molt desavantatge dipositar pols de soldadura (en punxons/nuclis) amb duresa molt reduïda a altes temperatures.Un dels motius és el mecanitzat;El mecanitzat amb pols de soldadura d'aliatge de duresa 60HRC és bastant difícil, cosa que obliga els clients a triar només paràmetres baixos quan s'estableixen els paràmetres de l'eina de tornejat (velocitat de l'eina de tornejat, velocitat d'alimentació, profunditat...).Utilitzar el mateix procediment de soldadura per polvorització en pols d'aliatge 45HRC és molt més fàcil;els paràmetres de l'eina de tornejat també es poden configurar més alts i el mecanitzat serà més fàcil de completar.
2.8 Sobre el pes de la pols de soldadura dipositada
Els processos de soldadura amb gas oxi-combustible (OFW) i polvorització de flama supersònica (HVOF) tenen taxes de pèrdua de pols molt elevades, que poden arribar al 70% en adherir el material de revestiment a la peça de treball.Si una soldadura per polvorització de nucli de bufat requereix realment 30 grams de pols de soldadura, això significa que la pistola de soldadura ha de ruixar 100 grams de pols de soldadura.
Amb molt, la taxa de pèrdua de pols de la tecnologia d'arc transferit per plasma (PTA) és d'entre el 3% i el 5%.Per al mateix nucli de bufat, la pistola de soldadura només necessita polvoritzar 32 grams de pols de soldadura.
2.9 Sobre el temps de deposició
Els temps de deposició de la soldadura de gas d'oxi-combustible (OFW) i de la projecció de flama supersònica (HVOF) són els mateixos.Per exemple, el temps de deposició i refusió del mateix nucli de bufat és de 5 minuts.La tecnologia d'arc transferit per plasma (PTA) també requereix els mateixos 5 minuts per aconseguir l'enduriment complet de la superfície de la peça (arc transferit per plasma).
Les imatges següents mostren els resultats de la comparació entre aquests dos processos i la soldadura per arc de plasma transferit (PTA).
Comparació de punxons per a revestiment a base de níquel i revestiment a base de cobalt.Els resultats de les proves realitzades a la mateixa línia de producció van mostrar que els punxons de revestiment a base de cobalt van durar 3 vegades més que els punxons de revestiment a base de níquel, i els punxons de revestiment a base de cobalt no van mostrar cap "degradació". El tercer aspecte: preguntes i respostes sobre l'entrevista al Sr. Claudio Corni, expert italià en soldadura per aspersió, sobre la soldadura per aspersió completa de la cavitat
Pregunta 1: Quin gruix té la capa de soldadura teòricament necessària per a la soldadura per polvorització de cavitat completa?El gruix de la capa de soldadura afecta el rendiment?
Resposta 1: suggereixo que el gruix màxim de la capa de soldadura sigui de 2 ~ 2,5 mm i l'amplitud d'oscil·lació s'estableixi en 5 mm;si el client utilitza un valor de gruix més gran, es pot trobar el problema de la "juntura de solapa".
Pregunta 2: Per què no utilitzar un swing més gran OSC = 30 mm a la secció recta (es recomana establir 5 mm)?Això no seria molt més eficient?Hi ha alguna importància especial per al swing de 5 mm?
Resposta 2: recomano que la secció recta també utilitzi un swing de 5 mm per mantenir la temperatura adequada al motlle;
Si s'utilitza un oscil·lació de 30 mm, s'ha d'establir una velocitat de polvorització molt lenta, la temperatura de la peça serà molt alta i la dilució del metall base es farà massa alta i la duresa del material de farciment perdut és de fins a 10 HRC.Una altra consideració important és la tensió consegüent a la peça (a causa de l'alta temperatura), que augmenta la probabilitat d'esquerdes.
Amb un oscil·lació de 5 mm d'amplada, la velocitat de la línia és més ràpida, es pot obtenir el millor control, es formen bones cantonades, es mantenen les propietats mecàniques del material de farciment i la pèrdua és només de 2 ~ 3 HRC.
P3: Quins són els requisits de composició de la pols de soldadura?Quina pols de soldadura és adequada per a la soldadura per polvorització de cavitats?
A3: Recomano el model de pols de soldadura 30PSP, si es produeix un trencament, utilitzeu 23PSP en motlles de ferro colat (utilitzeu el model PP en motlles de coure).
P4: Quin és el motiu per triar ferro dúctil?Quin és el problema amb l'ús de ferro colat gris?
Resposta 4: A Europa s'acostuma a utilitzar ferro colat nodular, perquè el ferro colat nodular (dos noms anglesos: Nodular cast iron i Ductile cast iron), el nom s'obté perquè el grafit que conté existeix en forma esfèrica al microscopi;a diferència de les capes de ferro colat gris format en placa (de fet, es pot anomenar amb més precisió "ferro colat laminat").Aquestes diferències compositives determinen la principal diferència entre el ferro dúctil i el ferro colat laminat: les esferes creen una resistència geomètrica a la propagació d'esquerdes i així adquireixen una característica de ductilitat molt important.A més, la forma esfèrica del grafit, donada la mateixa quantitat, ocupa menys superfície, causant menys danys al material, obtenint així la superioritat material.Des del seu primer ús industrial l'any 1948, el ferro dúctil s'ha convertit en una bona alternativa a l'acer (i altres ferros colats), permetent un baix cost i un alt rendiment.
El rendiment de difusió del ferro dúctil a causa de les seves característiques, combinat amb la facilitat de tall i les característiques de resistència variable del ferro colat, excel·lent relació d'arrossegament/pes.
bona mecanització
baix cost
El cost unitari té una bona resistència
Excel·lent combinació de propietats de tracció i elongació
Pregunta 5: Què és millor per a la durabilitat amb una duresa alta i una duresa baixa?
A5: Tot el rang és de 35 ~ 21 HRC, recomano utilitzar pols de soldadura de 30 PSP per obtenir un valor de duresa proper a 28 HRC.
La duresa no està directament relacionada amb la vida del motlle, la principal diferència en la vida útil és la forma en què la superfície del motlle està "coberta" i el material utilitzat.
La soldadura manual, la combinació real (material de soldadura i metall base) del motlle obtingut no és tan bona com la del plasma PTA, i sovint apareixen esgarrapades en el procés de producció de vidre.
Pregunta 6: Com fer la soldadura per polvorització completa de la cavitat interior?Com detectar i controlar la qualitat de la capa de soldadura?
Resposta 6: Recomano establir una velocitat de pols baixa al soldador PTA, no més de 10 RPM;començant des de l'angle de l'espatlla, manteniu l'espai a 5 mm per soldar perles paral·leles.
Escriu al final:
En una era de ràpids canvis tecnològics, la ciència i la tecnologia impulsen el progrés de les empreses i la societat;La soldadura per polvorització de la mateixa peça es pot aconseguir mitjançant diferents processos.Per a la fàbrica de motlles, a més de considerar els requisits dels seus clients, quin procés s'ha d'utilitzar, també ha de tenir en compte el rendiment de costos de la inversió en equips, la flexibilitat dels equips, els costos de manteniment i consumibles d'un ús posterior i si l'equip pot cobrir una gamma més àmplia de productes.La soldadura per polvorització de microplasma, sens dubte, ofereix una millor opció per a les fàbriques de motlles.
Hora de publicació: 17-juny-2022