تصنيع الصلب باستخدام الحاسب الآلي هي عملية تفصيلية لتصنيع أجزاء فولاذية معقدة مثالية لمختلف القطاعات. بمساعدة ماكينات CNC المتطورة, يقوم المصنعون بالعديد من العمليات مثل التشكيل, قطع, وتشطيب المكونات الفولاذية بأعلى مستوى من الدقة. تعتبر هذه الطريقة فعالة من حيث التكلفة نسبيًا لأنها تتيح الإنتاج السريع, لديها نسبة أقل من الخطأ, ويوفر التوحيد.
تهدف هذه المقالة إلى إلقاء نظرة ثاقبة على تصنيع الفولاذ باستخدام الحاسب الآلي بما في ذلك تشغيلها, مزايا, الاستخدامات, و اكثر.
ما هو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الصلب?
يعد تصنيع الفولاذ باستخدام الحاسب الآلي تقنية تصنيع حتمية تتضمن استخدام الآلات التي تعمل بالكمبيوتر للتشكيل, يقطع, ووضع اللمسات النهائية على الأجزاء الفولاذية. يعد الفولاذ من بين المواد المرنة ذات القوة المتفاوتة المستخدمة عادةً على نطاق واسع في صناعة السيارات, الفضاء الجوي, بناء, وصناعات الآلات.
تبدأ العملية بإدخال تصميم CAD افتراضي في برنامج الجهاز. يتحكم برنامج CAD/CAM في حركة ماكينة CNC, وأدوات مثل المطاحن, مخارط, التدريبات, إلخ., لأداء عمليات مثل القطع, حفر, تحول, وطحن المكونات الفولاذية. تساعد الآلات CNC في صنع أشكال معقدة ومتسامحة بإحكام, يمكنها تقديم دقة عالية وجودة عالية, فترة بعد فترة.
يمكن أن يكون قطع الفولاذ مهمة شاقة. نظرًا لأنها مادة صلبة نسبيًا وتتطلب الكثير من القوة. لذلك, فهو يتطلب أدوات خاصة وطرق القطع. للتغلب على هذه التحديات, يتم إعداد آلات CNC بصريًا بسبب سرعة القطع العالية, الدقة في النتائج, والقدرة على تصوير الأشكال الهندسية المعقدة. التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يستوعب بشكل فعال الصلب الكربوني, الفولاذ المقاوم للصدأ, أو سبيكة الصلب, ويوفر صفات وقوة جيدة.
سبائك الصلب الأمثل لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي
تشمل الدرجات الصلب النموذجية المستخدمة في تصنيع CNC:
1. الكربون الصلب
لكميات كبيرة, الصلب الكربوني قابل للخدمة ومثالية لآلات CNC بين العديد من أنواع الصلب. يتم تصنيفه بشكل أساسي على أساس محتوى الكربون الخاص به:
- فولاذ منخفض الكربون: يحتوي على ما يصل إلى 0.3% كربون. إنه يوفر قابلية جيدة للآلات ويستخدم لإنتاج أجزاء لا تتطلب قوة أو صلابة الصلب.
- فولاذ كربوني متوسط: يتضمن 0.3% ل 0.6% كربون. إنه أقوى من الفولاذ المنخفض الكربون وتشمل التطبيقات الشائعة عناصر مثل التروس والأعمدة.
- فولاذ عالي الكربون: هو محتوى الكربون أعلى من 0.6% محتوى الكربون. من الصعب بعض الشيء الماكينة والمقاومة للارتداء, ولكن لا يزال يعمل في إنتاج أدوات لقطع المكونات الصناعية.
2. الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ يستخدم بشكل متكرر بسبب تآكله الجيد والخصائص الميكانيكية. تشمل الدرجات المشتركة:
- 304 الفولاذ المقاوم للصدأ:304 يُعرف على نطاق واسع بخصائص التآكل الجيدة إلى حد ما ومن السهل تصنيعها. في الغالب, يتم استخدامه في منتجات معالجة الأغذية. على سبيل المثال, في آلية معالجة المنتجات الغذائية, المعدات الطبية, وأدوات المطبخ.
- 316 الفولاذ المقاوم للصدأ: 316 له ميل أعلى ضد الآثار المسببة للتآكل ويستخدم في الغالب في الصناعات البحرية والكيميائية.
- درجة 420 الفولاذ المقاوم للصدأ: مجموعة من الصلب التي تتميز بتطبيقها في تصنيع أدوات القطع والأدوات الجراحية ، إنها صعبة وتمتلك مقاومة عالية التآكل.
3. سبائك الصلب
الصلب من سبائك مصنوعة عن طريق دمج مكونات صناعة سبائك مختلفة مثل الكروم, النيكل, أو الموليبدينوم. يوفر قوة شد عالية, صلابة, وارتداء المقاومة. تشمل درجات الصلب من السبائك:
- سبائك الصلب منخفضة: تحتوي على مواد سبائكية أقل من 5 %. تتكون هذه المكونات من الهياكل في المباني, المركبات, وفاق, والآلات المنشأة في الصناعات.
- سبائك الصلب المتوسطة: لديه صغير 5%-10% الاختلاف في تكوين مادة صناعة السبائك. الدعاوى صنع مكونات مثل العتاد, مهاوي, والمحاور.
- سبائك الصلب عالية: لديه أكثر من 10% من مكونات السبائك. لذلك, لديها مقاومة عالية للتآكل والمتانة. في التطبيقات القاسية التي تتطلب القوة بشدة بما في ذلك أدوات القطع والمنتجات الصناعية.
4. أداة الصلب
يتم تصنيع فولاذ الأداة باستخدام الحاسب الآلي لصياغة الأدوات, وكذلك في صناعة القوالب والقوالب. إنها متينة للغاية وتتحمل الحرارة وتتميز أيضًا بخصائص مقاومة التآكل الجيدة. تشمل الدرجات المشتركة:
- أداة فولاذية من الدرجة D2: يتم استخدامه عادةً بسبب مقاومته العالية للتآكل في تشكيل القوالب أو اللكمات.
- أداة فولاذية من الدرجة A2: أصعب إلى حد ما على الرغم من أقل دكتايل أو, بعبارة أخرى, أقل بسهولة إلى أدوات من الصلب الكربوني.
- الصلب من الدرجة M2: جيد للاستخدام على أدوات القطع لأنه يفقد صلابة في درجات حرارة عالية.
5. الفولاذ الطري
الفولاذ الطري لديه نسبة مئوية من الكربون تصل إلى 0.3%; نفس الصلب منخفض الكربون. يتم تصنيعها بسهولة نسبيًا ويمكن استخدامها لمجموعة واسعة من التطبيقات في التطبيقات الصناعية العادية حيث شبكات وتصلب, إطارات, هناك حاجة إلى أقواس.
6. حديدعالى السرعه (الأحرار)
HSS هي أداة الصلب ولا تفقد صلابة في درجات حرارة عالية. يتم استخدامه في الغالب عند التدريبات, الصنابير, أو سيتم تصنيع مصانع القطع. على العموم, يستلزم HSCO مقاومة عالية للدموع بسرعات أكبر من HSS ولكنها ضيقة للغاية للآلة.
إيجابيات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الصلب
- دقة عالية: تقدم Machining CNC دقة يتم التحكم فيها بشكل جيد لإنتاج أجزاء فولاذية تلبي التحمل.
- براعه: يمكن لآلات CNC العمل بشكل مثالي مع الفولاذ المختلفة, الأشكال, والتصميمات.
- تناسق: تخلق هذه التكنولوجيا أجزاء فولاذية أفضل ومتسقة مما يجعلها مثالية لتقديم نتائج متسقة.
- التخصيص: يمكن تعديل التصميمات بسهولة لتناسب أجزاء فولاذية مخصصة معينة.
- قوة: الحاجة إلى إنتاج طويل الأمد, يتم تقديم أجزاء عالية الأداء بشكل جيد من قبل المتانة المتأصلة في Steel.
- تنوع المواد: يمكن للآلات CNC استيعاب العديد من أنواع الصلب بما في ذلك الصلب الكربوني, سبائك الصلب, والفولاذ المقاوم للصدأ.
- فعال من حيث التكلفة للإنتاج الضخم: تقلص تكنولوجيا CNC تكاليف العمالة عندما يتم تصنيع العديد من الأجزاء الفولاذية في وقت واحد.
- تقليل النفايات: تصنيع CNC يقلل من هدر المواد على الصلب.
- الهندسات المعقدة: تشكل تصنيع CNC مكونات فولاذية معقدة لا يمكن تشكيلها بالطرق التقليدية.
سلبيات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الصلب
- التكلفة الأولية العالية: آلات CNC كثيفة رأس المال لأنها تحتاج إلى دفعة أولى ضخمة.
- صعوبات الآلات: الصلب الصلب بشكل خاص, يمكن أن يكون من الصعب للغاية التعامل معها باستخدام تقنية تصنيع CNC.
- ارتداء أداة: يمكن للصلب ارتداء الأدوات بسرعة مما يؤدي إلى نفقات الصيانة العالية.
- يقتصر على أنواع الصلب: من الصعب في درجات مختلفة من الصلب الجهاز من غيرها.
- استهلاك الطاقة: عادة ما تأخذ آلات CNC المزيد من الطاقة عند الاستخدام.
- الإعداد المعقد: يستغرق إعداد البرمجة وآلات CNC لقطع الغيار.
- مرونة محدودة للدفعات الصغيرة: تعتبر تصنيع CNC اقتصاديًا عند تصنيع عدد صغير من الأجزاء الفولاذية.
تطبيقات تصنيع الصلب باستخدام الحاسب الآلي
يتم استخدام الصلب في الغالب في العديد من الصناعات لأنه يوفر مكونات عالية الجودة, التي توفر أجزاء طويلة الأمد وعالية الجودة. فيما يلي بعض التطبيقات الرئيسية:
- صناعة السيارات: يتم استخدام تصنيع CNC الصلب لإنشاء قطع غيار المحرك, مكونات ناقل الحركة وكذلك الأجزاء الهيكلية التي تحتاج إلى قوة ودقة عالية.
- الفضاء الجوي: يتم استخدام تصنيع الفولاذ حيث تحتاج إلى تصنيع أجزاء مثل شفرات التوربينات, معدات الهبوط, الإطارات الهيكلية, والعديد من المكونات الأخرى للعمل في ظل ظروف قاسية.
- أجهزة طبية: يتم استخدام الفولاذ عادةً في الآلات الجراحية والمزروعات نظرًا لجودته لدعم المتطلبات الطبية.
- بناء: يمكن لتصنيع الفولاذ أن ينتج إطارات فولاذية معززة بشكل فعال, العجلات الصناعية والجسور وكذلك المكونات التي يجب أن تحتوي على قوة شد عالية.
- الأدوات والقوالب: معظم قوالب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي, يموت, وأدوات القطع مصنوعة من الفولاذ بسبب مقاومتها العالية للتآكل ومتانتها.
- قطاع الطاقة: يعد تصنيع الفولاذ أمرًا ضروريًا في تصنيع المكونات الشائعة الاستخدام في محطات الطاقة بما في ذلك التوربينات, الصمامات, وأجزاء المضخة. لأن هذه الأجزاء تخضع لضغوط الضغط ودرجة الحرارة.
معالجات ما بعد المعالجة للحصول على أسطح أفضل على الفولاذ
تعتبر المعالجة النهائية وطلاء السطح أمرًا ضروريًا للتحسينات المميزة والمظهر. هذه التشطيبات تضيف الاستقرار, متانة, جانب مقاومة التآكل, والوظائف المثلى. فيما يلي خيارات شائعة لما بعد المعالجة والتشطيبات السطحية على أجزاء الصلب:
طحن:
طحن يوفر التوحيد على الوجه ويؤسس الخشونة. ينطبق على عناصر التصنيع التي تتطلب درجة محددة من الحجم والتشطيب السطحي.
تلميع:
تضيء تلميع المظهر السطحي في الجزء وتوفير سطح فيلم عكس. إنه يضيف قيمة بشكل عام إلى المكونات الهيكلية من حيث المظهر, والمظهر.
الطرق المعروفة باسم الصلب, التبريد, أو يتم توظيف تقارير لتعديل خصائص الصلب مثل الصلابة, قوة, أو ليونة. تتيح هذه العمليات للمصنعين تحقيق الخصائص المطلوبة للأجزاء النموذجية لاستخدامها في تطبيقات أكثر تحديا.
تسديدة:
ينطوي تسديدة على تعريض سطح الفولاذ الفعلي للتأثير على الضغط من الخرز الكروي الحجم الصغير.
الطلاء والطلاء:
أجزاء الصلب تستوعب أيضًا طلاء الجلفنة والكروم. هذه الطلاءات مفيدة لحماية التآكل وصياد السطح. بجانب, هذه القيمة المضافة لإعطاء نظرة "جمالية".
مسحوق الطلاء:
يخدم طلاء المسحوق لإنشاء خالية من الصدأ, عادة ما يتم تطبيق المينا الطويلة على كمسحوق غير مملوء.
أنودة:
أنودة ممكن على بعض السبائك الصلب. تؤدي العملية إلى تكوين طبقة أكسيد عن طريق زيادة خصائص التآكل وكذلك الصلابة.
نقش بالليزر أو الحفر:
يمكن أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ محفورًا بالليزر, ومحفور لإنشاء شعارات, التصاميم, أو حتى النص المدرج على سطح المادة.
خاتمة
تصنيع CNC الصلب هي عملية قوية ودقيقة لتطوير جودة عالية, مكونات متينة عبر صناعات متعددة. من السيارات إلى الفضاء, الأجهزة الطبية لتصنيع المعدات, قوة الفولاذ تجعله لا غنى عنه. بجانب, فهو يقدم درجات مختلفة مثل الفولاذ الكربوني, الفولاذ المقاوم للصدأ, وسبائك الفولاذ لإنشاء أشكال هندسية معقدة وتحقيق تفاوتات مشددة بسهولة.
إلى جانب الفوائد, العملية لها قيود أيضًا. على سبيل المثال, أنت بحاجة إلى تكلفة أولية عالية ومشغلين ماهرين, وبالتالي فإن الفوائد مثل الدقة, تناسق, والكفاءة تفوق هذه القيود.
فضلاً عن ذلك, يمكن لتقنيات ما بعد المعالجة تحسين خصائص الفولاذ على النحو الأمثل, لكنها تضيف إلى حد ما نفقات إضافية. إجمالي, يظل تصنيع الفولاذ باستخدام الحاسب الآلي حجر الزاوية في التصنيع الحديث, لتوفير قطع الغيار لمجموعة واسعة من التطبيقات.
