Lini Produksi Stamping panas berkecepatan tinggi untuk Baja Berkekuatan Sangat Tinggi (Aluminium)
Fitur utama
Lini produksi dirancang untuk mengoptimalkan proses pembuatan suku cadang otomotif melalui penerapan teknologi hot stamping.Proses ini, yang dikenal sebagai hot stamping di Asia dan pengerasan tekan di Eropa, melibatkan pemanasan bahan kosong hingga suhu tertentu dan kemudian menekannya dalam cetakan yang sesuai menggunakan teknologi pengepres hidrolik sambil mempertahankan tekanan untuk mencapai bentuk yang diinginkan dan menjalani transformasi fase dari bahan tersebut. bahan logam.Teknik hot stamping dapat diklasifikasikan menjadi metode hot stamping langsung dan tidak langsung.
Keuntungan
Salah satu keunggulan utama komponen struktural yang dicap panas adalah sifat mampu bentuk yang sangat baik, yang memungkinkan produksi geometri kompleks dengan kekuatan tarik yang luar biasa.Kekuatan tinggi pada komponen yang diberi stempel panas memungkinkan penggunaan lembaran logam yang lebih tipis, mengurangi bobot komponen sekaligus menjaga integritas struktural dan kinerja benturan.Keunggulan lainnya antara lain:
Pengurangan Operasi Penyambungan:Teknologi hot stamping mengurangi kebutuhan operasi pengelasan atau pengencangan sambungan, sehingga meningkatkan efisiensi dan meningkatkan integritas produk.
Springback dan Warpage yang Diminimalkan:Proses hot stamping meminimalkan deformasi yang tidak diinginkan, seperti pegas bagian belakang dan lengkungan, memastikan akurasi dimensi yang presisi dan mengurangi kebutuhan pengerjaan ulang tambahan.
Lebih Sedikit Cacat Bagian:Bagian yang diberi stempel panas menunjukkan lebih sedikit cacat, seperti retak dan pecah, dibandingkan dengan metode pembentukan dingin, sehingga menghasilkan peningkatan kualitas produk dan pengurangan limbah.
Tonase Tekan Lebih Rendah:Hot stamping mengurangi tonase pengepresan yang dibutuhkan dibandingkan dengan teknik cold forming, sehingga menghasilkan penghematan biaya dan peningkatan efisiensi produksi.
Kustomisasi Properti Material:Teknologi hot stamping memungkinkan penyesuaian sifat material berdasarkan area tertentu pada komponen, mengoptimalkan kinerja dan fungsionalitas.
Peningkatan Perbaikan Mikrostruktur:Hot stamping menawarkan kemampuan untuk meningkatkan struktur mikro material, sehingga meningkatkan sifat mekanik dan meningkatkan daya tahan produk.
Langkah-Langkah Produksi yang Efisien:Hot stamping menghilangkan atau mengurangi langkah-langkah manufaktur perantara, sehingga menghasilkan proses produksi yang disederhanakan, peningkatan produktivitas, dan waktu tunggu yang lebih pendek.
Aplikasi Produk
Lini Produksi Hot Stamping Berkecepatan Tinggi Baja Berkekuatan Tinggi (Aluminium) dapat diterapkan secara luas dalam pembuatan suku cadang bodi putih otomotif.Ini termasuk rakitan pilar, bemper, balok pintu, dan rakitan rel atap yang digunakan pada kendaraan penumpang.Selain itu, penggunaan paduan canggih yang dimungkinkan oleh hot stamping semakin dieksplorasi di industri seperti dirgantara, pertahanan, dan pasar negara berkembang.Paduan ini menawarkan keunggulan kekuatan lebih tinggi dan pengurangan bobot yang sulit dicapai melalui metode pembentukan lainnya.
Kesimpulannya, Lini Produksi Hot Stamping Berkecepatan Tinggi Baja Berkekuatan Tinggi (Aluminium) memastikan produksi suku cadang otomotif berbentuk kompleks yang presisi dan efisien.Dengan sifat mampu bentuk yang unggul, mengurangi operasi penyambungan, meminimalkan cacat, dan meningkatkan sifat material, lini produksi ini memberikan banyak keuntungan.Penerapannya mencakup pembuatan bagian bodi berwarna putih untuk kendaraan penumpang dan menawarkan potensi manfaat di bidang kedirgantaraan, pertahanan, dan pasar negara berkembang.Berinvestasi pada Lini Produksi Hot Stamping Berkecepatan Tinggi Baja Berkekuatan Tinggi (Aluminium) untuk mencapai keunggulan kinerja, produktivitas, dan desain ringan yang luar biasa di industri otomotif dan industri sejenisnya
Apa itu stempel panas?
Hot stamping, juga dikenal sebagai press hardening di Eropa dan hot press forming di Asia, adalah metode pembentukan material dimana blanko dipanaskan hingga suhu tertentu dan kemudian dicap dan dipadamkan di bawah tekanan pada cetakan yang sesuai untuk mencapai bentuk dan menginduksi yang diinginkan. transformasi fasa pada bahan logam.Teknologi hot stamping melibatkan pemanasan lembaran baja boron (dengan kekuatan awal 500-700 MPa) ke keadaan austenitisasi, dengan cepat memindahkannya ke cetakan untuk stamping berkecepatan tinggi, dan mendinginkan bagian dalam cetakan dengan laju pendinginan lebih dari 27° C/s, diikuti dengan periode penahanan di bawah tekanan, untuk mendapatkan komponen baja berkekuatan sangat tinggi dengan struktur martensit yang seragam.
Keuntungan dari stempel panas
Peningkatan kekuatan tarik utama dan kemampuan untuk membentuk geometri kompleks.
Mengurangi bobot komponen dengan menggunakan lembaran logam yang lebih tipis dengan tetap menjaga integritas struktural dan kinerja benturan.
Mengurangi kebutuhan untuk operasi penyambungan seperti pengelasan atau pengikatan.
Bagian yang diperkecil muncul kembali dan melengkung.
Lebih sedikit cacat bagian seperti retak dan pecah.
Persyaratan tonase tekan lebih rendah dibandingkan dengan pembentukan dingin.
Kemampuan untuk menyesuaikan sifat material berdasarkan zona bagian tertentu.
Struktur mikro yang ditingkatkan untuk kinerja yang lebih baik.
Proses manufaktur yang disederhanakan dengan langkah operasional yang lebih sedikit untuk mendapatkan produk jadi.
Keunggulan ini berkontribusi terhadap efisiensi, kualitas, dan kinerja komponen struktural yang diberi stempel panas secara keseluruhan.
Rincian lebih lanjut tentang stempel panas
1. Stempel Panas vs Stempel Dingin
Hot stamping adalah proses pembentukan yang dilakukan setelah lembaran baja dipanaskan terlebih dahulu, sedangkan cold stamping mengacu pada stamping langsung pada lembaran baja tanpa pemanasan awal.
Stamping dingin memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan hot stamping.Namun, hal ini juga menunjukkan beberapa kelemahan.Karena tekanan yang lebih tinggi yang disebabkan oleh proses stempel dingin dibandingkan dengan stempel panas, produk yang diberi stempel dingin lebih rentan terhadap retak dan pecah.Oleh karena itu, diperlukan peralatan stamping yang presisi untuk cold stamping.
Stamping panas melibatkan pemanasan lembaran baja ke suhu tinggi sebelum dicap dan pada saat yang sama pendinginan dalam cetakan.Hal ini menyebabkan transformasi lengkap struktur mikro baja menjadi martensit, menghasilkan kekuatan tinggi berkisar antara 1500 hingga 2000 MPa.Akibatnya, produk yang diberi stempel panas menunjukkan kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan produk yang diberi stempel dingin.
2. Alur Proses Stamping Panas
Stamping panas, juga dikenal sebagai "pengerasan tekan", melibatkan pemanasan lembaran berkekuatan tinggi dengan kekuatan awal 500-600 MPa hingga suhu antara 880 dan 950°C.Lembaran yang dipanaskan kemudian dengan cepat dicap dan didinginkan dalam cetakan, mencapai laju pendinginan 20-300°C/s.Transformasi austenit menjadi martensit selama pendinginan secara signifikan meningkatkan kekuatan komponen, memungkinkan produksi bagian yang dicap dengan kekuatan hingga 1500 MPa. Teknik hot stamping dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori: hot stamping langsung dan hot stamping tidak langsung:
Dalam hot stamping langsung, blanko yang sudah dipanaskan langsung dimasukkan ke dalam cetakan tertutup untuk stamping dan quenching.Proses selanjutnya meliputi pendinginan, pemangkasan tepi dan pelubangan (atau pemotongan laser), dan pembersihan permukaan.
Fiture1: mode pemrosesan stempel panas - stempel panas langsung
Pada proses hot stamping tidak langsung, dilakukan tahap cold forming pre-shaping sebelum memasuki tahap pemanasan, hot stamping, edge trimming, hole punching, dan pembersihan permukaan.
Perbedaan utama antara proses hot stamping tidak langsung dan proses hot stamping langsung terletak pada dimasukkannya langkah pra-pembentukan pembentukan dingin sebelum pemanasan dalam metode tidak langsung.Pada stempel panas langsung, lembaran logam langsung dimasukkan ke dalam tungku pemanas, sedangkan pada stempel panas tidak langsung, komponen pra-bentuk dingin dikirim ke tungku pemanas.
Alur proses hot stamping tidak langsung biasanya melibatkan langkah-langkah berikut:
Pra-pembentukan dingin - Pemanasan - Stamping panas - Pemangkasan tepi dan pelubangan lubang - Pembersihan permukaan
Fiture2: mode pemrosesan stempel panas - stempel panas tidak langsung
3. Peralatan utama untuk hot stamping meliputi tungku pemanas, mesin press panas, dan cetakan hot stamping
Tungku Pemanas:
Tungku pemanas dilengkapi dengan kemampuan pemanas dan pengatur suhu.Ia mampu memanaskan pelat berkekuatan tinggi hingga suhu rekristalisasi dalam waktu tertentu, mencapai keadaan austenitik.Perusahaan harus mampu beradaptasi dengan persyaratan produksi berkelanjutan otomatis berskala besar.Karena billet yang dipanaskan hanya dapat ditangani oleh robot atau lengan mekanis, tungku memerlukan bongkar muat otomatis dengan akurasi posisi yang tinggi.Selain itu, saat memanaskan pelat baja yang tidak dilapisi, pelat tersebut harus memberikan perlindungan gas untuk mencegah oksidasi permukaan dan dekarbonisasi billet.
Pers Pembentuk Panas:
Pers adalah inti dari teknologi hot stamping.Ia harus memiliki kemampuan untuk menginjak dan menahan dengan cepat, serta dilengkapi dengan sistem pendingin yang cepat.Kompleksitas teknis dari mesin press pembentuk panas jauh melebihi mesin press cold stamping konvensional.Saat ini, hanya sedikit perusahaan asing yang menguasai desain dan teknologi pembuatan mesin press tersebut, dan mereka semua bergantung pada impor sehingga membuatnya mahal.
Cetakan Stamping Panas:
Cetakan hot stamping melakukan tahap pembentukan dan pendinginan.Pada tahap pembentukan, setelah billet dimasukkan ke dalam rongga cetakan, cetakan dengan cepat menyelesaikan proses stamping untuk memastikan selesainya pembentukan bagian sebelum material mengalami transformasi fase martensit.Kemudian memasuki tahap pendinginan dan pendinginan, dimana panas dari benda kerja di dalam cetakan secara terus menerus dipindahkan ke cetakan.Pipa pendingin yang disusun di dalam cetakan langsung menghilangkan panas melalui cairan pendingin yang mengalir.Transformasi martensit-austenitik dimulai ketika suhu benda kerja turun hingga 425°C.Transformasi antara martensit dan austenit berakhir ketika suhu mencapai 280°C, dan benda kerja dikeluarkan pada suhu 200°C.Peran penahan cetakan adalah untuk mencegah pemuaian dan kontraksi termal yang tidak merata selama proses pendinginan, yang dapat mengakibatkan perubahan signifikan pada bentuk dan dimensi komponen, sehingga menyebabkan skrap.Selain itu, ini meningkatkan efisiensi perpindahan panas antara benda kerja dan cetakan, sehingga mempercepat pendinginan dan pendinginan.
Singkatnya, peralatan utama untuk hot stamping meliputi tungku pemanas untuk mencapai suhu yang diinginkan, mesin press pembentuk panas untuk stamping dan penahan cepat dengan sistem pendinginan cepat, dan cetakan hot stamping yang melakukan tahap pembentukan dan pendinginan untuk memastikan pembentukan bagian yang tepat. dan pendinginan yang efisien.
Kecepatan pendinginan quenching tidak hanya mempengaruhi waktu produksi, tetapi juga mempengaruhi efisiensi konversi antara austenit dan martensit.Laju pendinginan menentukan jenis struktur kristal yang akan terbentuk dan berhubungan dengan efek pengerasan akhir benda kerja.Suhu pendinginan kritis baja boron adalah sekitar 30℃/s, dan hanya ketika laju pendinginan melebihi suhu pendinginan kritis barulah pembentukan struktur martensit dapat ditingkatkan secara maksimal.Ketika laju pendinginan kurang dari laju pendinginan kritis, struktur non-martensit seperti bainit akan muncul pada struktur kristalisasi benda kerja.Namun, semakin tinggi laju pendinginan, semakin baik, semakin tinggi laju pendinginan akan menyebabkan retaknya bagian-bagian yang terbentuk, dan kisaran laju pendinginan yang wajar perlu ditentukan sesuai dengan komposisi bahan dan kondisi proses bagian-bagian tersebut.
Karena desain pipa pendingin berhubungan langsung dengan ukuran kecepatan pendinginan, maka pipa pendingin umumnya dirancang dari sudut pandang efisiensi perpindahan panas maksimum, sehingga arah pipa pendingin yang dirancang lebih kompleks dan sulit. untuk diperoleh dengan pengeboran mekanis setelah selesainya pengecoran cetakan.Untuk menghindari pembatasan oleh pemrosesan mekanis, metode pemesanan saluran air sebelum pengecoran cetakan umumnya dipilih.
Karena bekerja dalam waktu lama pada suhu 200℃ hingga 880~950℃ dalam kondisi bolak-balik dingin dan panas yang parah, material cetakan hot stamping harus memiliki kekakuan struktural dan konduktivitas termal yang baik, serta dapat menahan gesekan termal yang kuat yang dihasilkan oleh billet di suhu tinggi dan efek keausan abrasif dari partikel lapisan oksida yang jatuh.Selain itu, bahan cetakan juga harus memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap cairan pendingin untuk menjamin kelancaran aliran pipa pendingin.
Memangkas dan menusuk
Karena kekuatan suku cadang setelah hot stamping mencapai sekitar 1500MPa, jika menggunakan pemotongan dan pelubangan tekan, kebutuhan tonase peralatan lebih besar, dan keausan ujung tombak menjadi serius.Oleh karena itu, unit pemotongan laser sering digunakan untuk memotong tepian dan lubang.
4. Nilai umum baja hot stamping
Performa sebelum dicap
Performa setelah dicap
Saat ini, kelas baja hot stamping yang umum adalah B1500HS.Kekuatan tarik sebelum dicap umumnya antara 480-800MPa, dan setelah dicap kekuatan tariknya bisa mencapai 1300-1700MPa.Artinya, kekuatan tarik pelat baja 480-800MPa, melalui pembentukan hot stamping, dapat memperoleh kekuatan tarik sekitar 1300-1700MPa.
5. Penggunaan baja stamping panas
Penerapan suku cadang hot-stamping dapat secara signifikan meningkatkan keselamatan tabrakan pada mobil dan mewujudkan bobot ringan pada bodi mobil berwarna putih.Saat ini teknologi hot stamping telah diterapkan pada bagian bodi mobil penumpang berwarna putih, seperti mobil, pilar A, pilar B, bemper, balok pintu dan rel atap serta bagian lainnya. Lihat gambar 3 di bawah untuk contoh bagian yang cocok untuk lampu. - pembobotan.
gambar 3：Komponen bodi putih cocok untuk hot stamping
Gambar 4: mesin jiangdong 1200 Ton Hot Stamping Press Line
Saat ini, solusi lini produksi pers hidrolik hot stamping MESIN JIANGDONG telah sangat matang dan stabil, di bidang pembentukan hot stamping China milik tingkat terdepan, dan sebagai unit wakil ketua cabang mesin tempa Asosiasi Alat Mesin China serta unit anggota Komite Standardisasi Mesin Tempa Tiongkok, kami juga telah melakukan penelitian dan penerapan hot stamping baja dan aluminium berkecepatan super tinggi nasional, yang telah memainkan peran besar dalam mendorong perkembangan industri hot stamping di Tiongkok dan bahkan dunia. .
