แม่พิมพ์สำหรับการเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิคจะถูกนำไปผ่านกระบวนการในเตาอบความร้อนสุญญากาศเฉพาะทาง
แม่พิมพ์อัลตราโซนิกและแม่พิมพ์เหล็กอัลตราโซนิกเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์เชื่อมอัลตราโซนิก โดยความแม่นยำของพื้นผิว ความแข็ง และความทนทานต่อการสึกหรอของแม่พิมพ์เหล่านี้เป็นตัวกำหนดคุณภาพการเชื่อมโดยตรง ในกระบวนการผลิตแม่พิมพ์เหล็ก การอบชุบด้วยความร้อนในสภาวะสุญญากาศในเตาอบเฉพาะทาง นับเป็นขั้นตอนสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของแม่พิมพ์เหล็ก บริษัท เซินเจิ้น เฉิงกวน อินเทลลิเจนท์ อัลตราโซนิกส์ จำกัด (ต่อไปนี้เรียกว่า "เฉิงกวน อินเทลลิเจนท์") ในฐานะผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์และแม่พิมพ์เชื่อมอัลตราโซนิกส์ระดับมืออาชีพในประเทศจีน ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาครั้งสำคัญทั้งในด้านความแม่นยำและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์เหล็ก ผ่านกระบวนการเตาอบสุญญากาศที่ปรับแต่งตามความต้องการเฉพาะ
I. ข้อกำหนดหลักของแม่พิมพ์เหล็กอัลตราโซนิกสำหรับการอบชุบความร้อน
แม่พิมพ์เหล็กอัลตราโซนิกมักทำจากวัสดุต่างๆ เหล็กกล้าสำหรับทำแม่พิมพ์ (เช่น SKD11, DC53) และต้องทนต่อการสั่นสะเทือน แรงเสียดทาน และแรงกระแทกความถี่สูง ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการอบชุบด้วยความร้อน
- ความแข็งสูง : ความแข็งของพื้นผิวต้องอยู่ที่ระดับ HRC58~62 เพื่อให้มั่นใจถึงความทนทานต่อการสึกหรอ
- การเสียรูปต่ำ ความแม่นยำของแม่พิมพ์เหล็กต้องควบคุมให้อยู่ภายใน 0.01 มม. และการเสียรูปหลังการอบชุบความร้อนต้องน้อยกว่า 0.005 มม.
- ปราศจากออกซิเดชัน พื้นผิวของแม่พิมพ์เหล็กต้องเรียบเสมอกัน เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในระหว่างการเจียรในขั้นตอนต่อไป
การอบชุบความร้อนแบบดั้งเดิมอาจทำให้เกิดการออกซิเดชันและการเสียรูปมากเกินไปของแม่พิมพ์เหล็กได้ง่าย ในขณะที่เฉิงกวน อัจฉริยะ ใช้... เตาอบชุบแข็งสุญญากาศแบบปรับแต่งพิเศษ ซึ่งตรงกับความต้องการเหล่านี้อย่างสมบูรณ์แบบ
II. การกำหนดค่าเตาอบสุญญากาศอัจฉริยะเฉิงกวนแบบกำหนดเอง
เพื่อรองรับขนาดที่เล็กและความแม่นยำสูงของแม่พิมพ์เหล็กอัลตราโซนิก บริษัท Chengguan Intelligent จึงร่วมมือกับผู้ผลิตอุปกรณ์ในการปรับแต่งแม่พิมพ์ให้เหมาะสมกับความต้องการ เตาอบความร้อนสุญญากาศขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูง โดยมีโครงสร้างหลักดังต่อไปนี้:
- พารามิเตอร์ของเตาเผา : ขนาดใช้งานจริง φ200×300 มม. เหมาะสำหรับการประมวลผลแม่พิมพ์เหล็กจำนวน 10-15 ชิ้นต่อชุด
- ระบบสุญญากาศ : มีการใช้ชุดปั๊มระดับโมเลกุลเพื่อรักษาระดับสุญญากาศให้คงที่ที่ 5×10⁻³Pa ซึ่งจะช่วยป้องกันการเกิดออกซิเดชันบนพื้นผิวแม่พิมพ์เหล็ก
- ระบบควบคุมอุณหภูมิ : 4 โซนควบคุมอุณหภูมิอิสระ ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ ±1℃ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความแข็งของแม่พิมพ์เหล็กทุกส่วนมีความสม่ำเสมอ
- ระบบระบายความร้อน : การดับด้วยแก๊สแบบเป็นขั้นตอน (ระบายความร้อนอย่างรวดเร็วด้วยไนโตรเจน 1 MPa ก่อน จากนั้นระบายความร้อนอย่างช้าๆ ด้วยไนโตรเจน 0.3 MPa) เพื่อลดการเสียรูปจากความเครียดทางความร้อน
III. แผนผังกระบวนการทำงานของเตาอบชุบแข็งแม่พิมพ์เหล็กด้วยระบบอัลตราโซนิคแบบสุญญากาศ (ศูนย์ปฏิบัติการอัจฉริยะเฉิงกวน)
บริษัท Chengguan Intelligent ผสานรวมการอบชุบด้วยความร้อนในสุญญากาศเข้ากับกระบวนการผลิตแม่พิมพ์เหล็กทั้งหมด โดยมีขั้นตอนโดยละเอียดดังต่อไปนี้:
1.เมื่อบรรจุวัสดุลงในเตาหลอมแล้ว แม่พิมพ์เหล็กจะถูกเตรียมโดยใช้เครื่องจักร CNC และทำความสะอาดคราบน้ำมันและเสี้ยนบนพื้นผิว จากนั้นจึงยึดแม่พิมพ์ด้วยอุปกรณ์ยึดแบบกราไฟต์
ออกแบบโดยบริษัท Chengguan Intelligent (เพื่อป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์เหล็กติดกับอุปกรณ์ยึด) และจัดวางอย่างสม่ำเสมอบนถาดใส่ชิ้นงานของเตาหลอม
2.การดูดฝุ่นและการให้ความร้อน และปิดประตูเตาเผา จากนั้นทำการดูดอากาศออกจนเหลือระดับสุญญากาศต่ำ (10⁻¹Pa) ก่อน แล้วจึงเพิ่มระดับสุญญากาศให้ถึงระดับเป้าหมาย (5×10⁻³Pa) และให้ความร้อนจนถึง 850℃
เพิ่มอุณหภูมิในอัตรา 5℃/นาที และคงอุณหภูมิไว้ 20 นาที (เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเกิดออสเทนไนเซชันของวัสดุ SKD11)
3.การชุบแข็งในสุญญากาศ ดำเนินการโดยการทำให้แม่พิมพ์เหล็กเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วด้วยก๊าซไนโตรเจนบริสุทธิ์สูง 1 MPa ลดอุณหภูมิจาก 850℃ เหลือ 200℃ (อัตราการเย็นตัว 15℃/วินาที) จากนั้น
จากนั้นจึงเปลี่ยนอุณหภูมิไปที่ก๊าซไนโตรเจนที่ความดัน 0.3 MPa เพื่อค่อยๆ ลดอุณหภูมิลงจนถึงอุณหภูมิห้อง เพื่อหลีกเลี่ยงการกระจุกตัวของความเค้น
4.การอบชุบด้วยสุญญากาศและ หลังจากชุบแข็งแล้ว แม่พิมพ์เหล็กจะถูกนำกลับเข้าไปในเตาอบพิเศษ ให้ความร้อนถึง 200 องศาเซลเซียส และคงอุณหภูมิไว้เป็นเวลา 60 นาที เพื่อขจัดความเครียดภายในจากการชุบแข็งและทำให้เหล็กคงตัว
ขนาดของแม่พิมพ์เหล็ก (บริษัทเฉิงกวน อัจฉริยะ ควบคุมการเสียรูปของแม่พิมพ์เหล็กให้อยู่ภายใน 0.003 มม. ผ่านกระบวนการนี้)
5.เตาหลอม พื้นผิวของแม่พิมพ์เหล็กมีความเงางามและปราศจากสนิม หลังจากผ่านการทดสอบความแข็ง (HRC60±1) และการทดสอบความแม่นยำ (เครื่องสแกน 3 มิติ) แล้ว จึงเข้าสู่กระบวนการขัดเงาต่อไป
6.IV. คุณค่าทางเทคนิคของการอบชุบด้วยความร้อนในสภาวะสุญญากาศในเตาอบเฉพาะทาง (กรณีศึกษาของ Chengguan Intelligent)
ด้วยกระบวนการอบชุบความร้อนในเตาอบสุญญากาศที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ แม่พิมพ์เหล็กอัลตราโซนิกของ Chengguan Intelligent จึงประสบความสำเร็จดังนี้:
- อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น อายุการใช้งานเฉลี่ยของแม่พิมพ์เหล็กเพิ่มขึ้นจาก 50,000 รอบการเชื่อมในกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม เป็น 120,000 รอบการเชื่อม
- ความแม่นยำที่เสถียร : ความสามารถในการทำซ้ำของแม่พิมพ์เหล็กได้รับการรักษาไว้ภายใน 0.01 มม. และผลผลิตของผลิตภัณฑ์เชื่อมได้รับการปรับปรุงให้เป็น 99.5%
- การลดต้นทุน การลดขั้นตอนการเจียรและการปรับแต่งชิ้นงานในภายหลัง ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์เหล็กชิ้นเดียวลดลง 15%
ในฐานะองค์กรที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีในด้านการเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิค บริษัท เฉิงกวน อินเทลลิเจนท์ ได้บูรณาการเทคโนโลยีเตาอบชุบแข็งแบบสุญญากาศเข้าไว้ด้วยกันอย่างลึกซึ้ง
เข้าสู่กระบวนการผลิตแม่พิมพ์เหล็กด้วยการจัดวางแบบบูรณาการ "อุปกรณ์ + แม่พิมพ์ + กระบวนการ" เพื่อให้ได้โซลูชันการเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิคที่เชื่อถือได้มากขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ สิ่งทอ และยานยนต์
