วัสดุ Bimetallic ในการผลิตเชิงกล

Mar 02, 2023

แปรรูปวัสดุโลหะเดี่ยวชนิดต่างๆ เพื่อผลิตวัสดุผสมโลหะพิเศษที่มีคุณสมบัติใหม่ในที่สุด วัสดุผสมโลหะชนิดพิเศษนี้มีข้อได้เปรียบในด้านวัตถุดิบ แต่ยังมีคุณสมบัติใหม่ๆ อีก ซึ่งสามารถนำไปใช้กับการผลิตเชิงกลได้ดี วัสดุผสมโลหะมีข้อดีหลายประการ เช่น มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา และมีความหนาแน่นสูง ในขณะที่วัสดุโลหะแบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะปฏิบัติตามเงื่อนไขทั้งสามนี้ในเวลาเดียวกันวัสดุ Bimetallicมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆ ในตลาด วัสดุผสมโลหะไม่เพียงให้บริการอุปกรณ์ขนาดใหญ่ ปรับปรุงความสามารถในการทำงานของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ทำชิ้นส่วนและส่วนประกอบในกระบวนการผลิตเครื่องจักรและมีบทบาทในการเชื่อมต่ออีกด้วย



จุดสนใจในการเลือกวัสดุ Bimetallic ในการผลิตเชิงกล
1.1 เศรษฐศาสตร์ของ วัสดุ
การพัฒนาองค์กรให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจขั้นสูงสุด ดังนั้นองค์กรในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรจะใช้วัสดุที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่สูงขึ้น ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตขององค์กรและได้รับประโยชน์มากขึ้นภายใต้เงื่อนไขของการรับประกันคุณภาพ ในกระบวนการเลือกวัสดุ อันดับแรกองค์กรจะเข้าใจการจัดหาวัสดุ และประการที่สองจะพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุ ราคา และต้นทุนการประมวลผล เพื่อลดต้นทุนขององค์กรตั้งแต่ต้นทาง
1.2 ขนาดและลักษณะของการโหลด
ในกระบวนการออกแบบเครื่องกล บริษัทผู้ผลิตเครื่องจักรจะพิจารณาขนาดและลักษณะของการบรรทุกวัสดุ ผู้ออกแบบต้องพิจารณาว่าขนาดการรับน้ำหนักของวัสดุที่เลือกนั้นตรงตามข้อกำหนดการออกแบบหรือไม่ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบจะไม่มีปัญหาในการใช้งาน นักออกแบบยังต้องคำนึงถึงคุณสมบัติอื่นๆ ของวัสดุด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์จะไม่มีปัญหาด้านคุณภาพในการใช้งานจริง
1.3 ขนาดและคุณภาพของส่วนประกอบ
ในกระบวนการผลิตเชิงกลและการผลิต การประมวลผลของชิ้นส่วนบางส่วนไม่เป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบ ซึ่งอาจทำให้ขนาดของชิ้นส่วนโลหะที่ผ่านการประมวลผลไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการผลิตจริงได้ง่าย และชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผลจะไม่สามารถใช้งานได้ จำเป็นต้องใส่วัสดุผสมโลหะที่ผ่านการประมวลผลลงในเครื่องมือที่มีความแม่นยำ และขนาดและคุณภาพของชิ้นส่วนไม่ตรงกับการออกแบบ ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและมูลค่าการใช้งานของอุปกรณ์ ดังนั้นผู้ประกอบการผลิตเครื่องจักรจึงต้องใส่ใจกับขนาดและคุณภาพของชิ้นส่วนในการเลือกวัสดุและการประมวลผลวัสดุอย่างแท้จริง
1.4 สภาพแวดล้อมในการทำงานของส่วนต่างๆ
วัสดุผสมโลหะที่แตกต่างกันมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน และสภาพแวดล้อมการทำงานที่ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตด้วยเครื่องจักรจำเป็นต้องปรับตัวให้สอดคล้องก็แตกต่างกันเช่นกัน ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น วัสดุโลหะที่ใช้ต้องมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง และสามารถเลือกวัสดุโลหะที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ในกระบวนการตัดเฉือนชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานปกติของอุปกรณ์ มักจะเลือกวัสดุที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงเป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ดังนั้น นักออกแบบของสถานประกอบการผลิตเครื่องจักรจำเป็นต้องเลือกวัสดุโลหะที่เหมาะสมตามความต้องการที่แท้จริงเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกัน

2 ประเภทของวัสดุ Bimetallicในการผลิตเครื่องกล
2.1 เหล็กกล้าไร้สนิมหุ้มเหล็ก
เหล็กหุ้มเหล็กกล้าไร้สนิมมีวัสดุผสมผสมอยู่มากมาย และมีช่องว่างระหว่างวัสดุดังกล่าวกับวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดั้งเดิม ประการแรก เหล็กกล้าไร้สนิมหุ้มมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีในชีวิตประจำวันเท่านั้น แต่ยังสามารถต้านทานการกัดกร่อนทางไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง จึงถูกนำมาใช้ในหลายสาขา ประการที่สอง เหล็กหุ้มสเตนเลสสตีลมีการนำความร้อนได้ดี ซึ่งทำให้เหล็กหุ้มสเตนเลสเป็นหนึ่งในวัตถุดิบของอุปกรณ์ถ่านโค้ก ด้วยการใช้เหล็กกล้าไร้สนิมหุ้ม องค์กรต่างๆ ไม่เพียงแต่สามารถรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการผลิตผลิตภัณฑ์อีกด้วย ในที่สุดผลการตกแต่งของเหล็กคอมโพสิตสแตนเลสจะดีกว่าและลักษณะที่ปรากฏมักจะเป็นสีขาวซึ่งสอดคล้องกับความสวยงามสมัยใหม่
2.2 ​ วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์กราไฟท์
วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์กราไฟต์เป็นวัสดุผสมที่รวมคาร์บอนไฟเบอร์และเส้นใยกราไฟต์ วัสดุผสมชนิดนี้ใช้ลักษณะการผลักของเส้นใยคาร์บอนและเส้นใยที่มนุษย์สร้างขึ้นในระหว่างการประมวลผล เพื่อให้วัสดุผสมเส้นใยกราไฟต์คาร์บอนไฟเบอร์มีข้อดีของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเล็กน้อยและค่าสัมประสิทธิ์การหล่อลื่นสูง ผลิตภัณฑ์เชิงกลที่ทำจากวัสดุผสมเส้นใยกราไฟต์คาร์บอนไฟเบอร์มีความต้านทานความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี ซึ่งสามารถรับประกันการใช้งานผลิตภัณฑ์เชิงกลอย่างมีประสิทธิภาพ
2.3    อนุภาคโลหะ วัสดุโครงสร้างพลาสติกผสม
วัสดุโครงสร้างผสมอนุภาคโลหะ-พลาสติกมีลักษณะเฉพาะของอนุภาคโลหะและอนุภาคพลาสติก และในขณะเดียวกัน วัสดุผสมประเภทนี้จะมีน้ำหนักเบากว่าและมีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่า เป็นเพราะลักษณะเฉพาะเหล่านี้เองที่ทำให้วัสดุโครงสร้างเชิงประกอบเม็ดโลหะ-พลาสติกถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ และกลายเป็นหนึ่งในวัสดุเชิงประกอบที่สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร
2.4      วัสดุโครงสร้างผสมใยแก้ว
วัสดุโครงสร้างผสมใยแก้วใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร และวัสดุผสมดังกล่าวมีวัสดุเรซินที่มีความแข็งจำเพาะสูงอยู่ภายใน การเพิ่มวัสดุเรซินทำให้วัสดุโครงสร้างคอมโพสิตใยแก้วมีความแข็งและความทนทานมากขึ้น และยังเพิ่มความเสถียร ดังนั้นจึงใช้ในผลิตภัณฑ์เชิงกลที่มีการสึกหรอและปฏิกิริยาเคมีในระดับมาก
2.5      วัสดุ Bimetal ประเภทอื่นๆ
ในขั้นตอนนี้ยังมีวัสดุผสมโลหะอีกหลายชนิดที่อยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนา วัสดุผสมโลหะประเภทนี้มีมูลค่าสูงและต้องใช้เงินทุนในการวิจัยและพัฒนาจำนวนมาก นอกจากนี้ วัสดุเหล่านี้มีราคาค่อนข้างแพง และอุตสาหกรรมการผลิตยังไม่โตพอที่จะได้รับการส่งเสริมอย่างจริงจัง . ตัวอย่างเช่น วัสดุผสมโลหะเซรามิกมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อน และวัสดุผสมโลหะเหล่านี้มักใช้ในอุปกรณ์ตลับลูกปืน วัสดุผสมใยหินใช้ในชิ้นส่วนที่มีฟังก์ชั่นการซีลเนื่องจากฉนวนที่แข็งแรง แต่วัสดุผสมโลหะพิเศษเหล่านี้มีราคาสูงและมักไม่ได้รับการประเมินมูลค่าจากองค์กร

3 การประยุกต์ใช้จริงของวัสดุ bimetalในการผลิตเครื่องกล

3.1 การผลิตแม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูป

การผลิตแม่พิมพ์ปั๊มเป็นหัวใจสำคัญของการผลิตเครื่องจักร และบริษัทผลิตเครื่องจักรมักจะใช้วัสดุผสมโลหะในการผลิตแม่พิมพ์ปั๊ม โลหะผสมมีข้อดีหลายประการ ในกระบวนการผลิตแม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูปจริง จำเป็นต้องเลือกวัสดุผสมโลหะที่เหมาะสมตามสถานการณ์จริงเพื่อให้มีประสิทธิภาพและข้อได้เปรียบอย่างเต็มที่ ในขั้นตอนนี้ ในกระบวนการผลิตเชิงกล วัสดุทางเลือกสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ปั๊ม ได้แก่ วัสดุแม่พิมพ์ตัดขอบ วัสดุแม่พิมพ์ยืด วัสดุแม่พิมพ์รีดเย็น ฯลฯ ข้อกำหนดของวัสดุแม่พิมพ์แต่ละชนิดจะแตกต่างกัน นอกจากนี้ แม่พิมพ์จำเป็นต้องทนต่อแรงกระแทกและแรงเสียดทานสูงเมื่อใช้งาน ดังนั้นการเลือกวัสดุผสมโลหะที่เหมาะสมเท่านั้นจึงจะสามารถรับประกันความคืบหน้าของการผลิตเชิงกลได้อย่างราบรื่น ในขณะเดียวกัน การตัดเฉือนจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกแม่พิมพ์ที่มีความทนทานต่อความร้อนสูงในกระบวนการผลิตแม่พิมพ์ปั๊ม การผลิตแม่พิมพ์ปั๊มแบบดั้งเดิมมักจะใช้วัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นแกนหลัก วัสดุนี้มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูงและความเป็นพลาสติกที่แข็งแกร่ง แต่ความแข็งต่ำ ดังนั้นจึงยากที่จะแบกรับผลกระทบจากการผลิตรายวันในกระบวนการผลิตจริง ดังนั้นวัสดุประเภทนี้จึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ปั๊มในขั้นตอนนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเกิดขึ้นของวัสดุผสมโลหะได้ทดแทนวัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนที่ขาดแคลน คุณภาพของพลาสติกผสมอนุภาคโลหะต่ำ แต่มีความแข็งสูง ในเวลาเดียวกัน วัสดุชนิดนี้มีความต้านทานความร้อนสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี นำไปใช้กับการผลิตแม่พิมพ์กระแทกเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า นอกจากนี้ คอมโพสิตเส้นใยคาร์บอนและกราไฟต์ในขั้นตอนนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแม่พิมพ์กระแทกเนื่องจากทนทานต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

3.2 การผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล

วัสดุผสมโลหะมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำและขีดจำกัดความล้าสูง ข้อดีเหล่านี้ไม่เพียงแต่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์กระแทกเท่านั้น แต่ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลอีกด้วย การผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกลมีมาตรฐานการคัดเลือกวัตถุดิบที่ค่อนข้างเข้มงวด ชุดมาตรฐานนี้มีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับคุณภาพของชิ้นส่วนและส่วนประกอบ และยังกำหนดให้ชิ้นส่วนและส่วนประกอบสามารถยืดเวลาการทำงานของเครื่องจักรและยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกล ดังนั้นในกระบวนการคัดเลือกจริง เราจำเป็นต้องเลือกตามสภาพแวดล้อมการทำงานจริงและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกล

วัสดุโลหะแบบดั้งเดิมมีข้อเสียในด้านความแข็งแรงต่ำและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ด้วยเหตุนี้ องค์กรต่างๆ สามารถชดเชยข้อบกพร่องเหล่านี้ได้โดยใช้วัสดุผสมโลหะ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการผลิตของเครื่องบดค้อน วัสดุหัวค้อนแบบดั้งเดิมคือ ZGMn13 ซึ่งมีความทนทานต่อการสึกหรอต่ำ ส่งผลให้อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์เชิงกลสั้นลงและจำเป็นต้องบำรุงรักษาหลายครั้ง ในปัจจุบัน เครื่องบดค้อนใช้เหล็กโครเมียมสูง เหล็กแมงกานีสสูง และวัสดุโลหะผสมต่ำ ซึ่งมีข้อดีอย่างมากและสามารถปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของค้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าราคาของวัสดุประเภทนี้จะสูงกว่าวัสดุโลหะแบบดั้งเดิม แต่ก็มีความทนทานต่อการสึกหรอที่สูงกว่าและสามารถใช้งานได้นานขึ้น เมื่อเทียบกับวัสดุโลหะแบบดั้งเดิม วัสดุโลหะผสมมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง ทนทานต่อการสึกหรอ และคุณสมบัติอื่นๆ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของผลิตภัณฑ์เชิงกลได้ ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลจริง การใช้วัสดุผสมโลหะสามารถยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดจำนวนการยกเครื่องและการบำรุงรักษาในภายหลัง

4. การประยุกต์ใช้ที่ดีขึ้นของวัสดุโลหะสองชนิดในการผลิตเครื่องกล

ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของกระบวนการรวมเศรษฐกิจโลก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรยังเผชิญกับความท้าทายมากมาย ซึ่งต้องการนวัตกรรมและการยกระดับอย่างต่อเนื่อง เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรอย่างจริงจังในยุคใหม่ จำเป็นต้องมีการใช้วัสดุผสมโลหะอย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ประกอบการผลิตเครื่องจักรจำเป็นต้องมั่นใจในคุณภาพของวัสดุผสมโลหะในกระบวนการแปรรูปวัสดุผสมโลหะ เสริมสร้างการจัดการการจัดหาวัตถุดิบ ใช้การควบคุมดูแลและการจัดการรายวัน และหลีกเลี่ยงคุณภาพของผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกลที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานเนื่องจาก ปัญหาของวัตถุดิบ การพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรของจีนได้ผลักดันการพัฒนาความแข็งแกร่งที่ครอบคลุมของจีน และการประยุกต์ใช้วัสดุผสมโลหะก็มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาของเวลา ซึ่งกำหนดให้ผู้ประกอบการผลิตเครื่องจักรของจีนต้องคิดค้นกระบวนการผลิตวัสดุผสมโลหะ เรียนรู้อย่างต่อเนื่อง ความรู้ขั้นสูง ปรับปรุงระดับการผลิตของวัสดุผสมโลหะ และตระหนักถึงการพัฒนาระยะยาวของวัสดุผสมโลหะในด้านการผลิตเครื$