Ubwino ungapezeke mwa kupeza chidziwitso cha gawo limodzi la kapangidwe ka tirigu komwe kumalamulira momwe chitsulo chosapanga dzimbiri chimagwirira ntchito. Getty Images
Kusankhidwa kwa zitsulo zosapanga dzimbiri ndi aluminiyamu nthawi zambiri kumayang'ana pa mphamvu, kusinthasintha, kutalika, ndi kuuma. Makhalidwe amenewa amasonyeza momwe zitsulo zimayankhira ku katundu wogwiritsidwa ntchito. Ndi chizindikiro chothandiza choyang'anira zoletsa zopangira; kutanthauza kuti, kuchuluka kwa momwe zidzapindikire zisanasweke. Zipangizozo ziyenera kukhala zokhoza kupirira njira yopangira popanda kusweka.
Kuyesa kukhwimitsa ndi kuuma kowononga ndi njira yodalirika komanso yotsika mtengo yodziwira makhalidwe a makina. Komabe, mayesowa nthawi zambiri samakhala odalirika kwambiri akangoyamba kuchepetsa kukula kwa chitsanzo choyesera. Kuyesa kukhwimitsa zinthu zachitsulo chosalala kumakhala kothandizabe, koma ubwino ungapezeke poyang'ana mozama gawo limodzi la kapangidwe ka tirigu komwe kumalamulira machitidwe ake a makina.
Zitsulo zimapangidwa ndi makhiristo angapo ang'onoang'ono otchedwa tirigu. Amagawidwa mwachisawawa pachitsulo chonsecho. Maatomu a zinthu zosakaniza, monga chitsulo, chromium, nickel, manganese, silicon, carbon, nayitrogeni, phosphorous ndi sulfure mu zitsulo zosapanga dzimbiri za austenitic, ndi gawo la tirigu umodzi. Maatomu awa amapanga yankho lolimba la ayoni achitsulo, omwe amamangiriridwa mu lattice ya kristalo kudzera mu ma elekitironi awo ogawana.
Kapangidwe ka mankhwala ka alloy kamatsimikizira kapangidwe ka maatomu omwe amasankhidwa ndi thermodynamically mu tirigu, komwe kumadziwika kuti kapangidwe ka kristalo. Zigawo zofanana za chitsulo chokhala ndi kapangidwe ka kristalo kobwerezabwereza zimapanga tirigu umodzi kapena ingapo wotchedwa magawo. Kapangidwe ka makina ka alloy ndi ntchito ya kapangidwe ka kristalo mu alloy. Zomwezo zimagwiranso ntchito pa kukula ndi kapangidwe ka tirigu wa gawo lililonse.
Anthu ambiri amadziwa bwino magawo a madzi. Madzi amadzimadzi akamaundana, amakhala ayezi wolimba. Komabe, pankhani ya zitsulo, palibe gawo limodzi lokha lolimba. Mabanja ena a alloy amatchulidwa malinga ndi magawo awo. Pakati pa zitsulo zosapanga dzimbiri, ma alloy a austenitic 300 series amakhala makamaka ndi austenite akamadulidwa. Komabe, ma alloy 400 series amakhala ndi ferrite mu 430 stainless steel kapena martensite mu 410 ndi 420 stainless steel alloys.
N’chimodzimodzinso ndi titaniyamu. Dzina la gulu lililonse la aloyi limasonyeza gawo lawo lalikulu kutentha kwa chipinda - alpha, beta kapena kusakaniza zonse ziwiri. Pali alpha, near-alpha, alpha-beta, beta ndi near-beta alloys.
Chitsulo chamadzi chikauma, tinthu tolimba ta gawo lomwe limakondedwa ndi thermodynamics timagwa pomwe kupanikizika, kutentha ndi kapangidwe ka mankhwala zimaloleza. Izi nthawi zambiri zimachitika pamalo olumikizirana, monga makristalo a ayezi pamwamba pa dziwe lofunda tsiku lozizira. Tinthu ta kristalo tikamauma, kapangidwe ka kristalo kamakula mbali imodzi mpaka tinthu ta kristalo titakumana ndi tinthu tina. Malire a tinthu ta kristalo amapangidwa pamalo olumikizirana a ma lattice osagwirizana chifukwa cha mawonekedwe osiyanasiyana a kapangidwe ka kristalo. Tangoganizirani kuyika gulu la ma cubes a Rubik a kukula kosiyanasiyana m'bokosi. Cube iliyonse ili ndi dongosolo la gridi lalikulu, koma zonse zidzakonzedwa mbali zosiyanasiyana. Chogwirira ntchito chachitsulo cholimba kwathunthu chimakhala ndi mndandanda wa tinthu ta kristalo tomwe timaoneka ngati takhazikika mwachisawawa.
Nthawi iliyonse pamene njere ipangidwa, pamakhala kuthekera kwa zolakwika za mzere. Zolakwika izi ndi mbali zomwe zikusowa za kapangidwe ka kristalo kotchedwa dislocations. Kusokonekera kumeneku ndi kuyenda kwawo pambuyo pake kudutsa njere ndi kudutsa malire a njere ndizofunikira kwambiri pakugwira bwino ntchito kwachitsulo.
Gawo lopingasa la workpiece limayikidwa, kuphwanyidwa, kupukutidwa ndi kudulidwa kuti liwone kapangidwe ka tirigu. Likakhala lofanana komanso lofanana, ma microstructures omwe amawonedwa pa maikulosikopu yowoneka bwino amaoneka ngati jigsaw puzzle. Zoona zake n'zakuti, tiriguwo ndi wamitundu itatu, ndipo gawo lopingasa la tirigu aliyense limasiyana malinga ndi komwe workpiece imalowera.
Pamene kapangidwe ka kristalo kadzaza ndi maatomu ake onse, palibe malo oti munthu ayende kupatula kutambasula ma bond a atomu.
Mukachotsa theka la mzere wa maatomu, mumapanga mwayi woti mzere wina wa maatomu ulowe pamalo amenewo, ndikusuntha bwino kusunthako. Pamene mphamvu ikugwiritsidwa ntchito pa workpiece, kuyenda kophatikizana kwa kusunthako mu microstructure kumathandizira kuti ipindike, kutambasula kapena kukanikiza popanda kusweka kapena kusweka.
Mphamvu ikagwira ntchito pa alloy yachitsulo, dongosololi limawonjezera mphamvu. Ngati mphamvu yokwanira iwonjezeredwa kuti ipangitse kusintha kwa pulasitiki, mawonekedwe a lattice amasokonekera ndipo kusokonekera kwatsopano kumachitika. Zikuwoneka zomveka kuti izi ziyenera kuwonjezera kusinthasintha, chifukwa zimamasula malo ambiri motero zimapangitsa kuti pakhale kuyenda kwakukulu kwa kusokonezeka. Komabe, kusokonezeka kukagundana, kumatha kukonzana.
Pamene chiwerengero ndi kuchuluka kwa kusokonezeka kwa zinthu zikuwonjezeka, kusokonezeka kwakukulu kumalumikizidwa pamodzi, zomwe zimachepetsa kusinthasintha. Pamapeto pake kusokonezeka kwakukulu kumawoneka kuti kupanga kozizira sikungathekenso. Popeza kusokonezeka kwa zinthu zomwe zilipo sikungasunthenso, ma atomu omwe ali mu lattice amatambasuka mpaka atasweka kapena kusweka. Ichi ndichifukwa chake zitsulo zosungunulira zimagwira ntchito zolimba, komanso chifukwa chake pali malire a kuchuluka kwa kusintha kwa pulasitiki komwe chitsulo chingapirire chisanasweke.
Tirigu amachitanso gawo lofunika kwambiri pakukumbatira. Kukumbatira chinthu cholimba ntchito kumabwezeretsa kapangidwe kake ka zinthu ndipo motero kumabwezeretsa mphamvu. Pa nthawi yokumbatira, tirigu amasinthidwa m'magawo atatu:
Tangoganizirani munthu akuyenda m'galimoto yodzaza anthu. Magulu a anthu amatha kukanikizana posiya mipata pakati pa mizere, monga kusuntha m'malo otsetsereka. Pamene akupita patsogolo, anthu omwe anali kumbuyo kwawo adadzaza malo omwe adachoka, pomwe adapanga malo atsopano kutsogolo. Akafika kumapeto kwa galimotoyo, dongosolo la okwera limasintha. Ngati anthu ambiri ayesa kudutsa nthawi yomweyo, okwera omwe akuyesera kupeza malo oti ayende adzagundana wina ndi mnzake ndikugunda makoma a magalimotowo, ndikumangirira aliyense pamalo ake. Kusuntha kochulukira komwe kumawonekera, kumakhala kovuta kuti asunthe nthawi yomweyo.
Ndikofunikira kumvetsetsa kuchuluka kochepa kwa kusintha komwe kumafunika kuti chiyambire kubwezeretsanso. Komabe, ngati chitsulocho chilibe mphamvu zokwanira zosinthira chisanatenthedwe, kubwezeretsanso sikudzachitika ndipo njerezo zidzangopitirira kukula kuposa kukula kwake koyambirira.
Kapangidwe ka makina kangathe kusinthidwa powongolera kukula kwa tirigu. Malire a tirigu kwenikweni ndi khoma la kusokonekera kwa malo. Amalepheretsa kuyenda.
Ngati kukula kwa tirigu kuli kochepa, mbewu zazing'ono zambiri zidzapangidwa. Mbewu zazing'ono zimenezi zimaonedwa kuti ndi zazing'ono kwambiri pankhani ya kapangidwe ka tirigu. Malire ambiri a tirigu amatanthauza kuti palibe kusuntha kwa nthaka komanso mphamvu zambiri.
Ngati kukula kwa tirigu sikuletsedwa, kapangidwe ka tirigu kamakhala kolimba, tiriguwo ndi waukulu, malire ake ndi ochepa, ndipo mphamvu zake zimakhala zochepa.
Kukula kwa tirigu nthawi zambiri kumatchedwa nambala yopanda unit, pakati pa 5 ndi 15. Ichi ndi chiwerengero chogwirizana ndipo chimagwirizana ndi kukula kwa tirigu wapakati. Chiwerengero chikakhala chachikulu, kuchuluka kwa tirigu kumakhala kochepa.
ASTM E112 imafotokoza njira zoyezera ndi kuwunika kukula kwa tirigu. Zimaphatikizapo kuwerengera kuchuluka kwa tirigu m'dera linalake. Izi nthawi zambiri zimachitika podula gawo la zinthu zopangira, kuzipera ndikuzipukuta, kenako kuzidula ndi asidi kuti ziwonetse tinthu tating'onoting'ono. Kuwerengera kumachitika pogwiritsa ntchito maikulosikopu, ndipo kukulitsa kumalola kuti tinthu tating'onoting'ono tipeze zitsanzo zokwanira. Kupereka manambala a kukula kwa tirigu wa ASTM kumasonyeza kufanana koyenera kwa mawonekedwe ndi kukula kwa tirigu. Zingakhalenso zabwino kuchepetsa kusiyana kwa kukula kwa tirigu kufika pa mfundo ziwiri kapena zitatu kuti zitsimikizire kuti ntchito yofanana ikugwira ntchito bwino pa ntchito yonse.
Pankhani ya kuuma kwa ntchito, mphamvu ndi kusinthasintha kwa ntchito zimakhala ndi ubale wosiyana. Ubale pakati pa kukula kwa tirigu wa ASTM ndi mphamvu zake umakhala wabwino komanso wamphamvu, nthawi zambiri kutalika kwake kumakhudzana ndi kukula kwa tirigu wa ASTM. Komabe, kukula kwambiri kwa tirigu kungayambitse kuti zinthu "zofewa" zisagwirenso ntchito bwino.
Kukula kwa tirigu nthawi zambiri kumatchedwa nambala yopanda unit, pakati pa 5 ndi 15. Ichi ndi chiwerengero choyerekeza ndipo chikugwirizana ndi kukula kwa tirigu wapakati. Mtengo wa tirigu wa ASTM ukakwera, timapeza tirigu wochuluka pa unit area.
Kukula kwa tinthu tomwe timayamwa madzi kumasiyana malinga ndi nthawi, kutentha, ndi kuzizira. Kuyamwa madzi nthawi zambiri kumachitika pakati pa kutentha kwa recrystallization ndi malo osungunuka a alloy. Kutentha kovomerezeka kwa annealing kwa alloy ya austenitic stainless steel 301 kuli pakati pa madigiri 1,900 ndi 2,050 Fahrenheit. Kuyamba kusungunuka pafupifupi madigiri 2,550 Fahrenheit. Mosiyana ndi zimenezi, titaniyamu ya grade 1 yopangidwa mwaluso iyenera kunyamulidwa pa madigiri 1,292 Fahrenheit ndikusungunuka pafupifupi madigiri 3,000 Fahrenheit.
Pa nthawi yothira madzi, njira zobwezeretsa ndi kubwezeretsanso madzi zimapikisana mpaka tirigu wobwezeretsedwanso akadya tirigu wonse wofooka. Kuchuluka kwa kubwezeretsanso madzi kumasiyana malinga ndi kutentha. Kubwezeretsanso madzi kukatha, kukula kwa tirigu kumatenga nthawi. Chogwirira ntchito cha 301 chosapanga dzimbiri chophimbidwa pa 1,900°F kwa ola limodzi chidzakhala ndi kapangidwe ka tirigu wabwino kuposa chogwirira ntchito chomwecho chophimbidwa pa 2,000°F nthawi yomweyo.
Ngati zinthuzo sizikusungidwa bwino mokwanira, kapangidwe kake kakhoza kukhala kuphatikiza kwa tirigu wakale ndi watsopano. Ngati pali zinthu zofanana zomwe zikufunika pa chitsulo chonsecho, njira yopangira tirigu iyenera kukhala ndi cholinga chokwaniritsa kapangidwe ka tirigu wofanana. Kufanana kumatanthauza kuti tirigu wonse ndi wofanana kukula, ndipo wofanana kumatanthauza kuti ali ndi mawonekedwe ofanana.
Kuti pakhale kapangidwe ka microstructure kofanana komanso kofanana, chidutswa chilichonse cha ntchito chiyenera kutenthedwa mofanana kwa nthawi yofanana ndipo chiyenera kuziziritsidwa mofanana. Izi sizimakhala zosavuta nthawi zonse kapena zotheka ndi batch annealing, choncho ndikofunikira kudikira mpaka chidutswa chonse cha ntchito chikhale chodzaza ndi kutentha koyenera musanawerengere nthawi yonyowa. Nthawi yayitali yonyowa komanso kutentha kwakukulu kumabweretsa kapangidwe ka tirigu wokhwima/zinthu zofewa komanso mosemphanitsa.
Ngati kukula ndi mphamvu za tirigu zikugwirizana, ndipo mphamvu zake zimadziwika, bwanji kuwerengera tirigu, sichoncho? Mayeso onse owononga amakhala ndi kusiyana. Kuyesa kwa ma tensile, makamaka pa makulidwe otsika, kumadalira kwambiri kukonzekera kwa zitsanzo. Zotsatira za mphamvu ya ma tensile zomwe sizikuyimira zinthu zenizeni zitha kulephera msanga.
Ngati makhalidwe ake sali ofanana pa ntchito yonse, kutenga chitsanzo choyesera cholimba kapena chitsanzo kuchokera m'mphepete mwa chinthu chimodzi sikungafotokoze nkhani yonse. Kukonzekera ndi kuyesa zitsanzo kungatenge nthawi. Kodi mayeso angati omwe angatheke pa chitsulo china, ndipo ndi njira zingati zomwe zingatheke? Kuwunika kapangidwe ka tirigu ndi chitsimikizo chowonjezera pa zodabwitsa.
Anisotropic, isotropic. Anisotropy imatanthauza momwe zinthu zamakina zimayendera. Kuwonjezera pa mphamvu, anisotropy imatha kumveka bwino pofufuza kapangidwe ka tirigu.
Kapangidwe ka tirigu wofanana komanso wofanana kayenera kukhala ka isotropic, zomwe zikutanthauza kuti kali ndi makhalidwe ofanana mbali zonse. Isotropy ndi yofunika kwambiri pakujambula mozama komwe kukhazikika ndikofunikira. Pamene chopanda kanthu chikukokedwa mu nkhungu, zinthu za anisotropic sizingayende mofanana, zomwe zingayambitse vuto lotchedwa earing. Ndolo zimachitika pomwe gawo lapamwamba la chikho limapanga mawonekedwe ozungulira. Kufufuza kapangidwe ka tirigu kumatha kuwulula komwe kuli kosagwirizana mu workpiece ndikuthandizira kuzindikira chomwe chimayambitsa.
Kuphimba bwino ndikofunikira kwambiri kuti tipeze isotropy, komanso ndikofunikira kumvetsetsa kuchuluka kwa kusintha kwa zinthu musanaziumbe. Pamene zinthuzo zikuwonongeka ndi pulasitiki, timbewu timayamba kufooka. Pankhani yozungulira yozizira, kusintha makulidwe kukhala kutalika, timbewu timatalikirana mozungulira. Pamene chiŵerengero cha tinthu ta tirigu chikusintha, momwemonso isotropy ndi mawonekedwe onse a makina zimasinthasintha. Pankhani ya zinthu zogwirira ntchito zofooka kwambiri, malo ena amatha kusungidwa ngakhale ataziumbe. Izi zimapangitsa kuti pakhale anisotropy. Pazinthu zokokedwa mozama, nthawi zina zimakhala zofunikira kuchepetsa kuchuluka kwa kusintha kwa zinthu musanayambe kuziumbe kuti mupewe kuwonongeka.
Peel ya lalanje. Kutola si vuto lokhalo lokopa kwambiri lomwe limagwirizanitsidwa ndi kufa. Peel ya lalanje imachitika pamene zinthu zopangira zokhala ndi tinthu tambirimbiri zimakokedwa. Njere iliyonse imasinthasintha yokha komanso chifukwa cha mawonekedwe ake a kristalo. Kusiyana kwa kusintha pakati pa njere zapafupi kumapangitsa kuti mawonekedwe ake akhale ofanana ndi a dzira la lalanje. Kapangidwe kake ndi kapangidwe ka granular komwe kamaonekera pamwamba pa khoma la chikho.
Monga momwe ma pixels pa TV screen, okhala ndi kapangidwe kabwinobwino, kusiyana pakati pa tirigu uliwonse sikudzawonekera bwino, zomwe zimapangitsa kuti chiŵerengerocho chikhale cholimba. Kutchula makhalidwe a makina okha sikungakhale kokwanira kutsimikizira kukula kwa tirigu wochepa mokwanira kuti tipewe zotsatira za peel ya lalanje. Pamene kusiyana kwa kukula kwa workpiece kuli kochepera nthawi 10 kuposa kukula kwa tirigu, makhalidwe a tirigu payokha adzayambitsa khalidwe lopanga. Sichimasinthasintha mofanana pa tirigu wambiri, koma chimasonyeza kukula ndi malo enieni a tirigu uliwonse. Izi zitha kuwoneka kuchokera ku zotsatira za peel ya lalanje pamakoma a makapu okokedwa.
Pa kukula kwa ASTM grain ya 8, pakati pa mtunda wa 885 µin. Izi zikutanthauza kuti kuchepa kulikonse kwa makulidwe a mainchesi 0.00885 kapena kuchepera kungakhudzidwe ndi microforming effect iyi.
Ngakhale kuti tinthu tating'onoting'ono tingayambitse mavuto ozama pojambula, nthawi zina timalimbikitsidwa kuti tisindikize. Kuponda ndi njira yosinthira momwe chopanda kanthu chimakanikizidwa kuti chipereke mawonekedwe ofunikira, monga gawo limodzi mwa magawo anayi a mawonekedwe a nkhope ya George Washington. Mosiyana ndi kujambula kwa waya, kuponda nthawi zambiri sikumafuna kuyenda kwa zinthu zambiri, koma kumafuna mphamvu zambiri, zomwe zingangowononga pamwamba pa chopanda kanthucho.
Pachifukwa ichi, kuchepetsa kupsinjika kwa kuyenda kwa pamwamba pogwiritsa ntchito kapangidwe ka tirigu wokhwima kungathandize kuchepetsa mphamvu zofunika kuti nkhungu ikwanire bwino. Izi ndi zoona makamaka pa kusindikiza kwa free-die, komwe kusokonekera kwa tirigu pamwamba kumatha kuyenda momasuka, m'malo mosonkhana pamalire a tirigu.
Zomwe zikukambidwa pano ndi zinthu zomwe sizingagwire ntchito pazigawo zinazake. Komabe, zawonetsa ubwino woyeza ndi kulinganiza kukula kwa tirigu wa zinthu zopangira popanga zigawo zatsopano kuti tipewe zolakwika zomwe zimachitika kawirikawiri ndikukonza bwino magawo oumbira.
Opanga makina osindikizira zitsulo molondola komanso ntchito zojambulira mozama pazitsulo kuti apange ziwalo zawo adzagwira ntchito bwino ndi akatswiri a zitsulo pogwiritsa ntchito makina ojambulira zitsulo odziwa bwino ntchito omwe angawathandize kukonza zinthu mpaka kufika pamlingo wa tirigu. Akatswiri a zitsulo ndi mainjiniya mbali zonse ziwiri za ubale akaphatikizidwa mu gulu limodzi, zimatha kusintha zinthu ndikupanga zotsatira zabwino.
STAMPING Journal ndiye magazini yokhayo yamakampani yodzipereka kutumikira zosowa za msika wa kusindikiza zitsulo. Kuyambira mu 1989, bukuli lakhala likufotokoza za ukadaulo wamakono, zochitika zamakampani, njira zabwino komanso nkhani zothandiza akatswiri osindikiza zinthu kuti ayendetse bizinesi yawo bwino.
Tsopano popeza tili ndi mwayi wopeza kope la digito la The FABRICATOR, titha kupeza mosavuta zinthu zofunika kwambiri m'makampani.
Magazini ya digito ya The Tube & Pipe Journal tsopano ikupezeka mosavuta, zomwe zimapangitsa kuti zinthu zofunika kwambiri m'makampani zipezeke mosavuta.
Sangalalani ndi mwayi wonse wopeza kope la digito la STAMPING Journal, lomwe limapereka kupita patsogolo kwaposachedwa kwaukadaulo, njira zabwino kwambiri komanso nkhani zamakampani pamsika woponda zitsulo.
Tsopano ndi mwayi wonse wopeza kope la digito la The Fabricator en Español, mwayi wopeza zinthu zofunika kwambiri m'makampani.