معرفی جریان فناوری پردازش نوارهای فولاد ضدزنگ تیغه‌زنی شده

تیغ‌زدن نوار فولاد ضدزنگ به فرآیند پردازش مواد نواری فولاد ضدزنگ از طریق فناوری تیغ‌زنی گفته می‌شود که در آن قطعات یا محصولات نیمه‌ساخته با اشکال و اندازه‌های خاصی به دست می‌آیند.

نوار فولاد ضدزنگ تیغ‌زده

نوارهای فولاد ضدزنگ دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، شکل‌پذیری مناسب و سطح صاف و بدون نقص هستند. با ترکیب این ویژگی‌ها با کارایی بالا و دقت زیاد فرآیند تیغ‌زنی، این نوارها به‌طور گسترده در صنایع الکترونیک، خودرو، لوازم خانگی، دستگاه‌های پزشکی و تجهیزات صنعتی به کار می‌روند.

جریان فناوری پردازش نوارهای فولاد ضدزنگ تیغ‌زده، به مجموعه‌ای از مراحل تیغ‌زنی منظم و سامان‌یافته اشاره دارد که از طریق آن نوارهای فولاد ضدزنگ به قطعاتی با اشکال، اندازه‌ها و ویژگی‌های مشخص تبدیل می‌شوند. کل این فرآیند باید با توجه به ویژگی‌های ماده، طراحی قالب و پارامترهای تجهیزات انجام شود تا تولیدی کارآمد و با دقت بالا حاصل گردد.

مرحله آماده‌سازی

انتخاب و بازرسی مواد

درجه نوار فولاد ضدزنگ (مانند 304، 316، 430 و غیره) را بر اساس محصول نیازها (مانند مقاومت در برابر خوردگی، استحکام، قابلیت شکل‌پذیری با استمپینگ) انتخاب کنید و ضخامت نوار (معمولاً 0.02 تا 3 میلی‌متر)، عرض و وضعیت سطح (مانند پرداخت آینه‌ای، پرداخت مات، حالت نورد سرد) را تعیین نمایید.

بازرسی ورودی نوارهای فولاد ضدزنگ را انجام دهید: تلورانس ضخامت (که باید در محدوده ±0.01 تا ±0.1 میلی‌متر باشد)، عیوب سطحی (خش‌ها، پوسته اکسیدی، لکه‌های روغنی) و خواص مکانیکی (سختی، ازدیاد طول، جهت اطمینان از تطابق با الزامات پلاستیسیته برای عملیات نورد) را بررسی کنید.

طراحی محصول و قالب

بر اساس نقشه قطعه، برنامه فرآیند نورد را طراحی کنید، ترکیب فرآیند (مانند نورد تک مرحله‌ای یا نورد متوالی) را تعیین نمایید و طرح چیدمان را برنامه‌ریزی کنید (بهینه‌سازی نرخ استفاده از مواد و کاهش ضایعات).

طراحی قالب‌های تخصصی نورد

قطعات ساده (مانند واشرها و قطعات برش‌خورده) می‌توانند از قالب‌های تک‌فرآیندی (قالب‌های برش، قالب‌های پانچ) استفاده کنند.

قطعات پیچیده (مانند قطعات متخلخل، منحنی و کشیده شده) نیازمند قالب‌های پیوسته (قالب‌های متوالی) هستند تا چندین فرآیند را در یک مجموعه قالب ترکیب کرده و تولید خودکار پیوسته را ممکن سازند.

انتخاب مواد قالب: با توجه به سختی بالا و مقاومت در برابر سایش فولاد ضدزنگ، از Cr12MoV و فولادهای ابزار پرسرعت (مانند W6Mo5Cr4V2) معمولاً برای لبه‌های برش قالب استفاده می‌شود و عملیات آبکاری انجام می‌شود (با سختی HRC58-62) تا عمر مفید آن افزایش یابد.

ایشکال زدایی تجهیزات

انتخاب پرس مناسب بر اساس ضخامت نوار و فرآیند نورد (مانند برش، کشش): برای قطعات کوچک از پرس روی میز یا پرس دقت بالا و سریع (با سرعت ۵۰ تا ۵۰۰ بار در دقیقه) استفاده می‌شود، در حالی که برای قطعات بزرگ از پرس هیدرولیک چهار ستونه یا پرس مکانیکی استفاده می‌گردد.

تنظیم پارامترهای دستگاه پانچ: شامل حرکت سُنگ، سرعت نشاندن و ارتفاع بسته شدن، به‌منظور اطمینان از تطابق با قالب و جلوگیری از آسیب به قالب یا تغییر شکل قطعه به علت نیروی ضربه‌ی بیش از حد.

II. مرحله فرآیند نورد هسته

با توجه به پیچیدگی قطعات، فرآیندهای نورد را می‌توان به نورد تک مرحله‌ای (مناسب برای قطعات ساده) و نورد مداوم (مناسب برای قطعات پیچیده و تولید انبوه) تقسیم کرد. فرآیندهای اصلی به شرح زیر است:

1. باز کردن و صاف کردن

باز کردن: نوار فولاد ضدزنگ پیچیده شده از طریق دستگاه بازکننده باز می‌شود و همراه با مکانیزم فیدینگ (مانند فیدینگ غلطکی یا فیدینگ سروو)، نوار به‌صورت پیوسته و یکنواخت به داخل قالب نورد هدایت می‌شود. دقت فیدینگ در محدوده ±0.05 میلی‌متر کنترل می‌شود (برای اطمینان از یکنواختی ابعاد قطعه).

تراز کردن: اگر ماده نواری خم یا پیچیده باشد، باید تنش داخلی از طریق دستگاه ترازکننده (ترازکننده چند غلتکی) حذف شود تا اطمینان حاصل شود که ماده نواری صاف است و از انحرافات ابعادی قطعات یا گیرکردن قالب به دلیل تغییر شکل مواد در حین فرم‌دهی جلوگیری شود.

2. فرآیند اولیه کار با فشار

برش اولیه/برش: نوار فولاد ضدزنگ با استفاده از لبه برشی قالب سوراخ یا برش داده می‌شود تا بُرِش اولیه قطعه به دست آید (مانند مواد ورقی گرد یا مربعی). لبه برشی باید تیز باشد تا از ایجاد بریدگی جلوگیری شود (ارتفاع بریدگی باید ≤0.03 میلی‌متر باشد، در غیر این صورت بر روی مونتاژهای بعدی تأثیر می‌گذارد).

سوراخ‌کاری/برش لبه: سوراخ‌های مورد نیاز (سوراخ‌های گرد یا نامنظم) روی نوار یا بُرِش ایجاد می‌شوند، یا مواد اضافی روی لبه‌ها حذف می‌شوند تا دقت موقعیت سوراخ (خطای مکانی ±0.02 تا ±0.1 میلی‌متر) و لبه‌های صاف تضمین شود.

3. فرآیند کار با فشار شکل‌دهی

خم کردن: نوار به وسیله قالب خم‌کاری به زاویه مشخصی (مانند ۹۰°، U شکل، Z شکل) خم می‌شود. با توجه به خصوصیات جهش معکوس فولاد ضدزنگ (به ویژه فولاد آستنیتی که نرخ جهش معکوس بالاتری دارد)، لازم است از جبران‌سازی قالب (مانند طراحی زاویه خم بیشتر از حد مطلوب) استفاده شود تا اطمینان حاصل شود که ابعاد پس از خم‌کاری مطابق با الزامات هستند.

کشش: این روش برای قطعات سه‌بعدی شکل (مانند قطعات کاسه‌ای و استوانه‌ای) مناسب است. از طریق قالب کشش، نوار تا عمق مورد نیاز کشیده می‌شود. ضریب کشش (نسبت کاهش قطر در هر مرحله کشش) باید کنترل شود تا از ترک خوردن ماده به دلیل کشش بیش از حد جلوگیری شود (فولاد آستنیتی بهترین عملکرد کششی را دارد و می‌تواند چندین بار کشیده شود).

خم کردن/پرس کردن ریب‌ها: لبه قطعات تا می‌خورد (مانند خم کردن سوراخ‌های گرد به حاشیه)، یا ریب‌های تقویتی پرس می‌شوند (برای افزایش سفتی قطعات). هنگام خم کردن، باید اطمینان حاصل کرد که لبه‌ها بدون چروک باشند و عمق پرس شدن ریب‌ها یکنواخت باشد.

4. پرداخت دقیق (اختیاری)

برای قطعاتی با نیازهای دقت بالا (مانند اتصالات الکترونیکی)، انجام پرداخت ثانویه ضروری است که شامل برش دقیق (برای بهبود صافی سطح برش)، صافکاری (برای اصلاح انحرافات ابعادی پس از خم یا کشش) و حذف بریدگی لبه (از طریق سنگ‌زنی، الکترولیز یا لیزر) می‌شود.

III. مرحله پردازش بعدی

تمیزکاری و رفع چربی

روغن استمپینگ مورد استفاده در فرآیند استمپینگ (برای روانکاری و خنک‌کاری) باید از طریق فرآیند تمیزکاری حذف شود. روش‌های متداول تمیزکاری شامل:

تمیزکاری با حلال (مانند الکل، مواد تمیزکننده): مناسب قطعات کوچک؛

تمیزکاری اولتراسونیک: مناسب قطعات با ساختار پیچیده، که حذف کامل لکه‌های روغن از شیارها و سوراخ‌ها را تضمین می‌کند.

درمان سطحی

فرآیند پرداخت سطحی را بر اساس نیازهای محصول انتخاب کنید

پسیویت (Passivation): با استفاده از محلول اسید نیتریک یا کرومات، لایه‌ای اکسیدی روی سطح فولاد ضدزنگ ایجاد می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی آن افزایش یابد (به ویژه برای فولادهای ضدزنگ اوستنیتی مانند 304 و 316).

صیقل‌کاری: برای افزایش صافی سطح (مانند اثر آینه‌ای)، که در قطعات تزئینی یا قطعات تماس با مواد غذایی استفاده می‌شود.

الکتروپلیتینگ: مانند روکش نیکل یا کروم، به منظور افزایش سختی سطح یا تغییر ظاهر (کمتر برای فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود زیرا این ماده از قبل مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد).

بررسی و بسته‌بندی

بازرسی: ابعاد، تلرانس‌های شکل و کیفیت سطح قطعات با استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری (کولیس، ریزسنج)، دستگاه‌های تصویری و غیره بررسی می‌شود و محصولات نامنطبق حذف می‌شوند.

بسته‌بندی: روش بسته‌بندی (مانند جعبه‌های بلیستر، سینی‌ها) را بر اساس ویژگی‌های قطعات انتخاب کنید تا از خراشیدگی یا تغییر شکل ناشی از فشار در حین حمل و نقل جلوگیری شود.

چهارم. ویژگی‌های فرآیند و کنترل‌های کلیدی

راندمان بالا و پیوستگی: با استفاده از قالب‌های پیشرفت و سیستم‌های اتوماتیک تغذیه، می‌توان تولید مداوم را به دست آورد. خروجی روزانه یک خط تولید منفرد می‌تواند به چند ده هزار تا چند صد هزار عدد برسد و برای قطعات استاندارد در مقیاس بزرگ مناسب است.

نقطه‌های کنترلی اساسی

دقت قالب: این عامل مستقیماً بر تحمل ابعادی قطعات تأثیر می‌گذارد. نگهداری منظم لبه برش ضروری است تا از انحراف ابعادی ناشی از سایش جلوگیری شود.

اثر روان‌کاری: روغن استمپینگ باید با جنس فولاد ضدزنگ و فرآیند متناظر (مانند روغن فشار حدی با ویسکوزیته بالا برای کشش) سازگار باشد تا از خراشیدگی مواد یا داغ شدن بیش از حد قالب جلوگیری شود.

کنترل بازگشت فنری: با بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند (مانند سرعت و دمای نورد) یا جبران قالب، انحراف شکل قطعات تشکیل‌شده کاهش می‌یابد.