عند الانتهاء من تصنيع الأجزاء باستخدام الحاسب الآلي ، فإن عملك لم ينته بعد.قد تحتوي هذه المكونات الأصلية على أسطح قبيحة ، وقد لا تكون قوية بدرجة كافية ، أو قد تكون جزءًا من مكون واحد فقط ، والذي يجب توصيله بمكونات أخرى لتشكيل منتج كامل.بعد كل شيء ، كم مرة تستخدم معدات مكونة من أجزاء فردية؟
النقطة الأساسية هي أن عملية المعالجة اللاحقة ضرورية لسلسلة من التطبيقات.نقدم لك هنا بعض الاحتياطات حتى تتمكن من اختيار العملية الثانوية الصحيحة لمشروعك.
في هذه السلسلة المكونة من ثلاثة أجزاء ، سنقدم خيارات واعتبارات لعملية المعالجة الحرارية ومعالجة الأسطح وتركيب الأجهزة.قد يُطلب من أي من هذه العناصر أو جميعها نقل الجزء الخاص بك من حالة آلية إلى حالة استعداد العميل.تتناول هذه المقالة المعالجة الحرارية ، بينما يفحص الجزءان الثاني والثالث المعالجة السطحية وتركيب الأجهزة.
في هذه السلسلة المكونة من ثلاثة أجزاء ، سنقدم عملية المعالجة الحرارية ، وخيارات التثبيت وتركيب الأجهزة والاعتبارات.قد يكون أي من هذه العناصر أو جميعها ضروريًا لتغيير الجزء الخاص بك من حالة آلية إلى حالة استعداد العميل.تناقش هذه الورقة المعالجة الحرارية.
المعالجة الحرارية قبل أو بعد المعالجة؟
المعالجة الحرارية هي أول عملية يتم أخذها في الاعتبار بعد المعالجة ، ويمكن اعتبارها حتى لمعالجة مواد التسخين المسبق.لماذا نستخدم طريقة واحدة بدلاً من الأخرى؟قد يؤثر الترتيب الذي يتم فيه اختيار معادن المعالجة الحرارية والمعالجة الآلية على خصائص المواد وعملية التصنيع والتفاوتات في الأجزاء.
عند استخدام مواد تمت معالجتها حراريًا ، سيؤثر ذلك على معالجتك - فالمواد الأكثر صلابة تتطلب وقتًا أطول للمعالجة وتآكلًا أسرع للأدوات ، مما يزيد من تكلفة المعالجة.اعتمادًا على نوع المعالجة الحرارية المطبقة والعمق تحت السطح المتأثر للمادة ، من الممكن أيضًا قطع الطبقة المتصلبة من المادة وتدمير الغرض من استخدام المعدن المتصلب أولاً.قد تولد عملية المعالجة أيضًا حرارة كافية لزيادة صلابة قطعة العمل.بعض المواد ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، تكون أكثر عرضة لتصلب العمل أثناء المعالجة ، ويلزم مزيد من العناية لمنع ذلك.
ومع ذلك ، هناك بعض المزايا في اختيار المعادن التي تم تسخينها مسبقًا.بالنسبة للمعادن المتصلبة ، يمكن أن تحافظ أجزائك على تفاوتات أكثر إحكامًا ، ومن الأسهل شراء المواد لأن المعادن المعالجة مسبقًا بالحرارة متوفرة بسهولة.علاوة على ذلك ، في حالة اكتمال المعالجة ، ستضيف المعالجة الحرارية خطوة أخرى تستغرق وقتًا طويلاً في عملية الإنتاج.
من ناحية أخرى ، فإن المعالجة الحرارية بعد المعالجة تمكنك من التحكم بشكل أفضل في عملية التصنيع.هناك العديد من أنواع المعالجة الحرارية ، ويمكنك اختيار النوع الذي تريد استخدامه للحصول على خصائص المواد المطلوبة.يمكن أن تضمن المعالجة الحرارية بعد المعالجة أيضًا أن تأثير المعالجة الحرارية لسطح الجزء متسق.بالنسبة للمواد التي تم تسخينها مسبقًا ، قد يكون للمعالجة الحرارية تأثير عمق معين فقط على المواد ، لذلك قد تزيل الماكينة المواد الصلبة في بعض الأماكن وليس في أماكن أخرى.
كما ذكرنا سابقًا ، تزيد المعالجة الحرارية بعد المعالجة من التكلفة والمهلة لأن هذه العملية تتطلب خطوات إضافية للاستعانة بمصادر خارجية.قد تؤدي المعالجة الحرارية أيضًا إلى تشوه أو تشوه الأجزاء ، مما يؤثر على التحمل الشديد الذي يتم الحصول عليه أثناء المعالجة.
المعالجة الحرارية
بشكل عام ، ستغير المعالجة الحرارية الخصائص المادية للمعادن.بشكل عام ، هذا يعني زيادة قوة وصلابة المعدن بحيث يمكنه تحمل المزيد من التطبيقات القاسية.ومع ذلك ، فإن بعض عمليات المعالجة الحرارية ، مثل التلدين ، تقلل فعليًا من صلابة المعدن.دعونا نلقي نظرة على طرق المعالجة الحرارية المختلفة.
تصلب
يستخدم التصلب لجعل المعدن أكثر صلابة.تعني الصلابة العالية أن المعدن أقل عرضة للانبعاج أو التمييز عند الاصطدام.تزيد المعالجة الحرارية أيضًا من قوة الشد للمعدن ، وهي قوة فشل المواد والكسر.القوة العالية تجعل المادة أكثر ملاءمة لتطبيقات معينة.
من أجل تقوية المعدن ، يتم تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة معينة أعلى من درجة الحرارة الحرجة للمعدن ، أو نقطة يتغير فيها هيكلها البلوري وخصائصها الفيزيائية.يتم الاحتفاظ بالمعدن عند درجة الحرارة هذه ثم يتم إخماده وتبريده في الماء أو المحلول الملحي أو الزيت.يعتمد مائع التبريد على سبيكة المعدن المحددة.كل جهاز تسخين له معدل تبريد فريد ، لذلك يتم اختياره وفقًا لمعدل تبريد المعدن.
تصلب السطح
تصلب العلبة هو نوع من التصلب يؤثر فقط على السطح الخارجي للمادة.عادة ما يتم الانتهاء من هذه العملية بعد المعالجة لتشكيل طبقة خارجية متينة.
يمكن تغيير عمق التصلب عن طريق تعديل معاملات العملية
تصلب الترسيب
التصلب بالترسيب هو عملية لمعادن معينة بعناصر سبيك محددة.وتشمل هذه العناصر النحاس والألمنيوم والفوسفور والتيتانيوم.عندما يتم تسخين المادة لفترة طويلة ، تترسب هذه العناصر في المعدن الصلب أو تشكل جزيئات صلبة.سيؤثر هذا على بنية الحبيبات ويزيد من قوة المادة.
التلدين
كما ذكرنا سابقًا ، يتم استخدام التلدين لتليين المعدن ، وكذلك لتحرير الضغط وزيادة ليونة المادة.هذه العملية تجعل المعدن أسهل في المعالجة.
لتصلب المعدن ، يتم تسخين المعدن ببطء إلى درجة حرارة معينة (أعلى من درجة الحرارة الحرجة للمادة) ، ثم يتم الحفاظ عليها عند درجة الحرارة هذه ، وفي النهاية يتم تبريده ببطء شديد.تتم عملية التبريد البطيء هذه عن طريق دفن المعدن في المادة العازلة أو وضعه في الفرن بينما يبرد الفرن والمعدن.
تخفيف الإجهاد من معالجة الألواح الكبيرة
يشبه تخفيف الإجهاد التلدين ، أي يتم تسخين المادة إلى درجة حرارة معينة وتبريدها ببطء.ومع ذلك ، في حالة تخفيف الضغط ، تكون درجة الحرارة أقل من درجة الحرارة الحرجة.ثم يتم تبريد المادة بالهواء.
يمكن أن تقضي هذه العملية على الإجهاد الناجم عن العمل البارد أو القص ، ولكنها لا تغير بشكل كبير الخصائص الفيزيائية للمعدن.على الرغم من أن الخصائص الفيزيائية لا تتغير ، فإن التخلص من هذا الضغط أثناء المعالجة الإضافية أو الاستخدام الجزئي يساعد على تجنب التغيرات في الأبعاد (أو الالتواء أو أي تشوه آخر).
هدأ
عندما يتم تقسية المعدن ، يجب تسخينه إلى درجة أقل من درجة الحرارة الحرجة ثم تبريده في الهواء.هذا يشبه تقريبًا تخفيف الإجهاد ، لكن درجة الحرارة النهائية ليست عالية مثل تخفيف الإجهاد.يزيد التقسية من المتانة مع الحفاظ على معظم صلابة المادة المضافة بواسطة عملية التصلب.
الفكر الأخير
غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية للمعادن ضرورية لتحقيق الخصائص الفيزيائية المطلوبة لتطبيق معين.على الرغم من أن المعالجة الحرارية للمواد قبل الطحن يمكن أن توفر وقت الإنتاج الإجمالي ، إلا أنها ستزيد من وقت المعالجة والتكلفة.في الوقت نفسه ، تسهل الأجزاء المعالجة حرارياً معالجة المواد ، ولكنها تضيف خطوات إضافية إلى عملية الإنتاج.
