Makalah ini memperkenalkan proses pengelasan semprot cetakan kaleng botol kaca dari tiga aspek
Aspek pertama: proses pengelasan semprot botol dan kaleng cetakan kaca, termasuk pengelasan semprot manual, pengelasan semprot plasma, pengelasan semprot laser, dll.
Proses umum pengelasan semprot cetakan – pengelasan semprot plasma, baru-baru ini membuat terobosan baru di luar negeri, dengan peningkatan teknologi dan peningkatan fungsi secara signifikan, umumnya dikenal sebagai “pengelasan semprot plasma mikro”.
Pengelasan semprot plasma mikro dapat membantu perusahaan cetakan mengurangi biaya investasi dan pengadaan, pemeliharaan jangka panjang dan biaya penggunaan bahan habis pakai, dan peralatan tersebut dapat menyemprotkan berbagai macam benda kerja. Cukup mengganti kepala obor las semprot dapat memenuhi kebutuhan pengelasan semprot pada benda kerja yang berbeda.
2.1 Apa arti spesifik dari “bubuk solder paduan berbasis nikel”
Ada kesalahpahaman jika menganggap “nikel” sebagai bahan pelapis, padahal bubuk solder paduan berbahan dasar nikel adalah paduan yang terdiri dari nikel (Ni), kromium (Cr), boron (B) dan silikon (Si). Paduan ini dicirikan oleh titik lelehnya yang rendah, berkisar antara 1.020°C hingga 1.050°C.
Faktor utama yang menyebabkan meluasnya penggunaan bubuk solder paduan berbahan nikel (nikel, kromium, boron, silikon) sebagai bahan pelapis di seluruh pasar adalah bubuk solder paduan berbahan nikel dengan ukuran partikel berbeda telah dipromosikan secara gencar di pasar. . Selain itu, paduan berbahan dasar nikel mudah diendapkan melalui pengelasan gas oxy-fuel (OFW) sejak tahap awal karena titik lelehnya yang rendah, kehalusannya, dan kemudahan pengendalian genangan las.
Pengelasan Gas Bahan Bakar Oksigen (OFW) terdiri dari dua tahap berbeda: tahap pertama, disebut tahap deposisi, di mana bubuk las meleleh dan menempel pada permukaan benda kerja; Meleleh untuk pemadatan dan mengurangi porositas.
Perlu dikemukakan fakta bahwa apa yang disebut tahap peleburan kembali dicapai dengan perbedaan titik leleh antara logam dasar dan paduan nikel, yang dapat berupa besi tuang feritik dengan titik leleh 1.350 hingga 1.400°C atau titik leleh 1.350 hingga 1.400°C. titik 1.370 hingga 1.500°C baja karbon C40 (UNI 7845–78). Perbedaan titik leleh inilah yang menjamin paduan nikel, kromium, boron, dan silikon tidak menyebabkan peleburan kembali logam dasar ketika berada pada suhu tahap peleburan kembali.
Namun, pengendapan paduan nikel juga dapat dicapai dengan menyimpan manik kawat yang rapat tanpa memerlukan proses peleburan kembali: hal ini memerlukan bantuan pengelasan busur plasma (PTA) yang ditransfer.
2.2 Bubuk solder paduan berbahan dasar nikel yang digunakan untuk pelapis pukulan/inti dalam industri kaca botol
Karena alasan ini, industri kaca secara alami memilih paduan berbasis nikel untuk lapisan yang mengeras pada permukaan punch. Pengendapan paduan berbasis nikel dapat dilakukan dengan pengelasan gas oxy-fuel (OFW) atau dengan penyemprotan api supersonik (HVOF), sedangkan proses peleburan kembali dapat dilakukan dengan sistem pemanas induksi atau pengelasan gas oxy-fuel (OFW) lagi. . Sekali lagi, perbedaan titik leleh antara logam dasar dan paduan nikel merupakan prasyarat yang paling penting, jika tidak maka pelapisan tidak akan dapat dilakukan.
Paduan nikel, kromium, boron, silikon dapat diperoleh dengan menggunakan Teknologi Busur Transfer Plasma (PTA), seperti Pengelasan Plasma (PTAW), atau Pengelasan Gas Inert Tungsten (GTAW), asalkan pelanggan memiliki bengkel untuk persiapan gas inert.
Kekerasan paduan berbasis nikel bervariasi sesuai dengan persyaratan pekerjaan, namun biasanya antara 30 HRC dan 60 HRC.
2.3 Di lingkungan bersuhu tinggi, tekanan paduan berbasis nikel relatif besar
Kekerasan yang disebutkan di atas mengacu pada kekerasan pada suhu kamar. Namun, di lingkungan pengoperasian bersuhu tinggi, kekerasan paduan berbasis nikel menurun.
Seperti ditunjukkan di atas, meskipun kekerasan paduan berbahan dasar kobalt lebih rendah dibandingkan dengan paduan berbahan dasar nikel pada suhu kamar, kekerasan paduan berbahan dasar kobalt jauh lebih kuat dibandingkan dengan kekerasan paduan berbahan dasar nikel pada suhu tinggi (seperti pengoperasian cetakan). suhu).
Grafik berikut menunjukkan perubahan kekerasan serbuk solder paduan yang berbeda dengan meningkatnya suhu:
2.4 Apa arti spesifik dari “bubuk solder paduan berbasis kobalt”?
Mengingat kobalt sebagai bahan pelapis, sebenarnya kobalt merupakan paduan yang terdiri dari kobalt (Co), kromium (Cr), tungsten (W), atau kobalt (Co), kromium (Cr), dan molibdenum (Mo). Biasanya disebut sebagai bubuk solder “Stellite”, paduan berbahan dasar kobalt memiliki karbida dan borida yang membentuk kekerasannya sendiri. Beberapa paduan berbahan dasar kobalt mengandung 2,5% karbon. Fitur utama paduan berbasis kobalt adalah kekerasannya yang super bahkan pada suhu tinggi.
2.5 Masalah yang dihadapi selama pengendapan paduan berbasis kobalt pada permukaan punch/core:
Masalah utama pengendapan paduan berbasis kobalt terkait dengan titik lelehnya yang tinggi. Faktanya, titik leleh paduan berbasis kobalt adalah 1,375~1,400°C, yang hampir sama dengan titik leleh baja karbon dan besi tuang. Secara hipotetis, jika kita harus menggunakan pengelasan gas oxy-fuel (OFW) atau penyemprotan api hipersonik (HVOF), maka pada tahap “peleburan kembali”, logam dasar juga akan meleleh.
Satu-satunya pilihan yang layak untuk menyimpan bubuk berbasis kobalt pada punch/core adalah: Transferred Plasma Arc (PTA).
2.6 Tentang pendinginan
Seperti dijelaskan di atas, penggunaan proses Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) dan Hypersonic Flame Spray (HVOF) berarti lapisan bubuk yang diendapkan akan meleleh dan melekat secara bersamaan. Pada tahap peleburan kembali selanjutnya, manik las linier dipadatkan dan pori-pori diisi.
Terlihat bahwa sambungan antara permukaan logam dasar dengan permukaan cladding sempurna dan tidak terputus. Pukulan yang diuji berada pada jalur produksi (botol) yang sama, pukulan menggunakan pengelasan gas oxy-fuel (OFW) atau penyemprotan api supersonik (HVOF), pukulan menggunakan plasma transfer arc (PTA), ditunjukkan pada gambar yang sama. , suhu pengoperasian pukulan plasma transfer arc (PTA) 100°C lebih rendah.
2.7 Tentang pemesinan
Pemesinan adalah proses yang sangat penting dalam produksi punch/core. Seperti yang ditunjukkan di atas, sangat merugikan untuk menyimpan bubuk solder (pada pukulan/inti) dengan kekerasan yang sangat berkurang pada suhu tinggi. Salah satu alasannya adalah mengenai permesinan; pemesinan pada bubuk solder paduan kekerasan 60HRC cukup sulit, memaksa pelanggan untuk hanya memilih parameter rendah saat mengatur parameter alat pemutar (kecepatan alat putar, kecepatan umpan, kedalaman…). Menggunakan prosedur pengelasan semprot yang sama pada bubuk paduan 45HRC jauh lebih mudah; parameter alat pembubutan juga dapat diatur lebih tinggi, dan pemesinan itu sendiri akan lebih mudah diselesaikan.
2.8 Tentang berat bubuk solder yang disimpan
Proses pengelasan gas oxy-fuel (OFW) dan penyemprotan api supersonik (HVOF) memiliki tingkat kehilangan bubuk yang sangat tinggi, yang bisa mencapai 70% dalam menempelkan material pelapis ke benda kerja. Jika pengelasan semprot inti tiup sebenarnya membutuhkan 30 gram bubuk solder, berarti pistol las harus menyemprotkan 100 gram bubuk solder.
Sejauh ini, tingkat kehilangan bubuk teknologi plasma transfer arc (PTA) adalah sekitar 3% hingga 5%. Untuk inti tiupan yang sama, pistol las hanya perlu menyemprotkan 32 gram bubuk solder.
2.9 Tentang waktu deposisi
Waktu pengendapan pengelasan gas bahan bakar oksi (OFW) dan penyemprotan api supersonik (HVOF) adalah sama. Misalnya, waktu pengendapan dan peleburan kembali inti peniup yang sama adalah 5 menit. Teknologi Plasma Transferred Arc (PTA) juga memerlukan waktu 5 menit yang sama untuk mencapai pengerasan sempurna pada permukaan benda kerja (plasma transfer arc).
Gambar di bawah ini menunjukkan hasil perbandingan kedua proses tersebut dengan transfer plasma arc weld (PTA).
Perbandingan pukulan untuk kelongsong berbahan dasar nikel dan kelongsong berbahan dasar kobalt. Hasil uji coba pada lini produksi yang sama menunjukkan bahwa cladding punch berbahan dasar kobalt bertahan 3 kali lebih lama dibandingkan dengan cladding punch berbahan dasar nikel, dan cladding punch berbahan dasar kobalt tidak menunjukkan adanya “degradasi”. Aspek ketiga: Pertanyaan dan jawaban tentang wawancara dengan Bapak Claudio Corni, seorang ahli las semprot berkebangsaan Italia, tentang pengelasan semprot penuh pada rongga
Pertanyaan 1: Seberapa tebal lapisan pengelasan yang secara teoritis diperlukan untuk pengelasan semprotan penuh rongga? Apakah Ketebalan Lapisan Solder Mempengaruhi Kinerja?
Jawaban 1: Saya menyarankan ketebalan maksimum lapisan pengelasan adalah 2 ~ 2,5 mm, dan amplitudo osilasi diatur ke 5 mm; jika pelanggan menggunakan nilai ketebalan yang lebih besar, masalah “sambungan putaran” mungkin akan ditemui.
Pertanyaan 2: Mengapa tidak menggunakan ayunan OSC=30mm yang lebih besar pada bagian lurus (disarankan untuk menyetel 5mm)? Bukankah ini jauh lebih efisien? Apakah ada arti khusus dari ayunan 5mm?
Jawaban 2: Saya menganjurkan agar bagian lurus juga menggunakan ayunan 5mm untuk menjaga suhu yang tepat pada cetakan;
Jika ayunan 30 mm digunakan, kecepatan penyemprotan harus diatur sangat lambat, suhu benda kerja akan sangat tinggi, pengenceran logam dasar menjadi terlalu tinggi, dan kekerasan bahan pengisi yang hilang mencapai 10 HRC. Pertimbangan penting lainnya adalah akibat tekanan pada benda kerja (akibat suhu tinggi), yang meningkatkan kemungkinan retak.
Dengan ayunan lebar 5mm, kecepatan garis lebih cepat, kontrol terbaik dapat diperoleh, sudut yang terbentuk baik, sifat mekanik bahan pengisi tetap terjaga, dan kerugian hanya 2~3 HRC.
Q3: Apa persyaratan komposisi bubuk solder? Bubuk solder mana yang cocok untuk pengelasan semprotan rongga?
A3: Saya sarankan solder powder model 30PSP, jika terjadi keretakan gunakan 23PSP pada cetakan besi cor (gunakan model PP pada cetakan tembaga).
Q4: Apa alasan memilih besi ulet? Apa masalahnya dengan menggunakan besi cor kelabu?
Jawaban 4: Di Eropa, kita biasanya menggunakan besi cor nodular, karena besi cor nodular (dua nama bahasa Inggris: besi cor nodular dan besi cor ulet), nama tersebut diperoleh karena grafit yang dikandungnya ada dalam bentuk bola di bawah mikroskop; tidak seperti lapisan Besi cor kelabu berbentuk pelat (sebenarnya, lebih tepat disebut “besi cor laminasi”). Perbedaan komposisi tersebut menentukan perbedaan utama antara besi ulet dan besi cor laminasi: bola menciptakan ketahanan geometris terhadap perambatan retak dan dengan demikian memperoleh karakteristik keuletan yang sangat penting. Selain itu, grafit berbentuk bola, jika diberi jumlah yang sama, menempati luas permukaan yang lebih kecil, menyebabkan lebih sedikit kerusakan pada material, sehingga memperoleh keunggulan material. Sejak penggunaan industri pertamanya pada tahun 1948, besi ulet telah menjadi alternatif yang baik untuk baja (dan besi tuang lainnya), sehingga menghasilkan biaya rendah dan kinerja tinggi.
Kinerja difusi besi ulet karena karakteristiknya, dikombinasikan dengan karakteristik ketahanan pemotongan yang mudah dan variabel dari besi cor, Rasio drag/berat yang sangat baik
kemampuan mesin yang baik
biaya rendah
Biaya unit memiliki ketahanan yang baik
Kombinasi sempurna antara sifat tarik dan pemanjangan
Pertanyaan 5: Mana yang lebih baik dalam hal ketahanan dengan kekerasan tinggi dan kekerasan rendah?
A5: Seluruh rentangnya adalah 35~21 HRC, saya sarankan menggunakan bubuk solder 30 PSP untuk mendapatkan nilai kekerasan mendekati 28 HRC.
Kekerasan tidak berhubungan langsung dengan umur cetakan, perbedaan utama dalam umur pemakaian adalah cara permukaan cetakan “ditutupi” dan bahan yang digunakan.
Pengelasan manual, kombinasi cetakan yang diperoleh sebenarnya (bahan las dan logam dasar) tidak sebaik plasma PTA, dan sering muncul goresan pada proses produksi kaca.
Pertanyaan 6: Bagaimana cara melakukan pengelasan semprot penuh pada rongga bagian dalam? Bagaimana cara mendeteksi dan mengontrol kualitas lapisan solder?
Jawaban 6: Saya merekomendasikan pengaturan kecepatan bubuk rendah pada tukang las PTA, tidak lebih dari 10RPM; mulai dari sudut bahu, jaga jarak 5mm untuk mengelas manik-manik paralel.
Tulis di akhir:
Di era perubahan teknologi yang pesat, ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong kemajuan perusahaan dan masyarakat; pengelasan semprot pada benda kerja yang sama dapat dicapai dengan proses yang berbeda. Untuk pabrik cetakan, selain mempertimbangkan kebutuhan pelanggannya, proses mana yang harus digunakan, juga harus mempertimbangkan kinerja biaya investasi peralatan, fleksibilitas peralatan, biaya pemeliharaan dan konsumsi untuk penggunaan selanjutnya, dan apakah peralatan tersebut dapat mencakup produk yang lebih luas. Pengelasan semprot plasma mikro tidak diragukan lagi memberikan pilihan yang lebih baik untuk pabrik cetakan.
Waktu posting: 17 Juni 2022