Optimasi Permukaan Cetakan: Teknik Finishing Lanjutan untuk Performa Unggul
Artikel ini akan memperkenalkan teknologi finishing permukaan cetakan yang umum digunakan dari tiga aspek: metode finishing permukaan fisik, metode finishing permukaan kimia, dan metode finishing permukaan lapisan pelapis.
Pengenalan Singkat tentang Cetakan
Cetakan adalah berbagai cetakan atau alat yang digunakan dalam produksi industri untuk mendapatkan produk yang diinginkan melalui injection molding, blow molding, die casting atau forging, smelting, stamping, dan metode lainnya. Cetakan adalah alat yang digunakan untuk membuat item yang dibentuk. Cetakan terdiri dari berbagai bagian, dan terutama merealisasikan pemrosesan bentuk objek melalui perubahan status fisik bahan yang akan dibentuk.
Cetakan membuat blank memiliki bentuk dan ukuran spesifik melalui tindakan gaya eksternal. Ini digunakan secara luas dalam extrusion, pressure casting, powder metallurgy parts pressing, dan compression molding atau injection molding keramik, karet, dan produk lainnya.
Proses Finishing Permukaan dan Cetakan
Dalam produksi modern, cetakan digunakan secara luas. Sebagai peralatan proses penting, cetakan esensial untuk produksi berbagai produk industri. Seiring dengan perkembangan banyak industri, seperti penerbangan luar angkasa dan manufaktur otomotif, persyaratan untuk teknologi pemrosesan cetakan semakin tinggi. Dalam bidang pembuatan cetakan, teknologi finishing permukaan digunakan secara luas. Melalui proses finishing permukaan, kekurangan dalam bahan cetakan dapat diatasi sehingga cetakan cenderung berkembang dalam arah yang lebih beragam.
Dalam proses finishing permukaan cetakan, sifat material cetakan dapat diubah melalui metode fisik, kimia, pelapis permukaan, dan sebagainya. Material dan performa permukaan cetakan dapat ditingkatkan secara signifikan. Penerapan berbagai teknologi finishing permukaan dapat mengubah performa, komposisi, dan struktur lapisan permukaan cetakan, sehingga mencapai peningkatan dan optimasi substansial terhadap performa permukaan cetakan. Misalnya, performa gesekan, performa isolasi panas, performa pelepasan cetakan, daya tahan aus, kekerasan, dan daya tahan seizure dari cetakan ditingkatkan, dan daya tahan oksidasi serta korosi diperbaiki. Umur cetakan dapat ditingkatkan secara signifikan. Teknologi finishing permukaan sangat penting untuk mengurangi biaya produksi cetakan, meningkatkan tingkat kualitas, dan memperpanjang umur paket. Pada saat yang sama, juga mempromosikan peningkatan efisiensi produksi dan mengeksplorasi potensi penuh bahan cetakan.
Proses Finishing Permukaan Cetakan yang Umum Digunakan
1. Finishing Permukaan Fisik
Metode finishing permukaan fisik yang kita sebut terutama memiliki tiga aspek: quenching permukaan frekuensi tinggi, teknologi pelapis permukaan, dan quenching permukaan nyala api.
- Quenching Frekuensi Tinggi
Quenching frekuensi tinggi merujuk pada menempatkan cetakan dalam medan magnet bergantian dan membiarkan medan magnet bergantian memanaskan cetakan. Setelah quenching yang digunakan dalam teknologi finishing permukaan, permukaan cetakan memiliki kekerasan yang lebih tinggi, yaitu 2-3HRC lebih tinggi daripada quenching umum, dan relatif rapuh, yang secara signifikan meningkatkan kekuatan fatigue cetakan.
Quenching frekuensi tinggi sebagian besar digunakan untuk quenching permukaan bagian logam industri. Ini adalah metode heat treatment logam yang menghasilkan arus induksi tertentu pada permukaan benda kerja, memanaskan permukaan bagian dengan cepat, dan kemudian dengan cepat mengeringkannya. Induction hardening tidak cocok untuk cetakan dengan bentuk kompleks.
- Teknologi Pelapis Permukaan
Teknologi pelapis permukaan terutama menggunakan sifat pelapis eksternal untuk memproses cetakan.
- Proses Quenching Permukaan Nyala Api
Quenching permukaan nyala api adalah proses heat treatment di mana nyala api pembakaran campuran asetilen dan oksigen dicemarkan pada permukaan bagian sehingga bagian dengan cepat dipanaskan hingga suhu quenching. Kemudian air segera dicemarkan pada permukaan bagian. Quenching permukaan nyala api cocok untuk produksi satu item atau batch kecil, bagian baja karbon menengah dan baja leger karbon menengah berukuran besar yang membutuhkan permukaan keras dan tahan aus serta dapat menahan beban beban.
2. Finishing Permukaan Kimia
Metode finishing permukaan kimia berarti untuk memenuhi persyaratan teknis dan meningkatkan performa lapisan permukaan cetakan, cetakan ditempatkan dalam medium aktif dengan suhu tertentu untuk heat preservation, dan satu atau lebih elemen disusuri ke dalam permukaan cetakan. Tujuannya adalah untuk mengubah struktur kimia dan komposisi permukaan cetakan.
Ia menembus ke dalam elemen yang berbeda sesuai permukaan untuk meningkatkan daya tahan aus dan daya tahan korosi permukaan cetakan. Metode finishing permukaan kimia dibedakan berdasarkan jenis elemen yang disusuri ke dalam lapisan permukaan, biasanya boronizing, nitriding, carburizing, carbonitriding, vanadium infiltrating, aluminizing, dan sebagainya. Dayatahan korosi, daya tahan aus, daya tahan oksidasi, dan daya tahan fatigue permukaan cetakan dapat ditingkatkan secara besar-besaran oleh finishing permukaan kimia.
Ada banyak metode boronizing, seperti salt bath boronizing, solid boronizing dan gas boronizing. Metode pengobatan internasional lebih umum dengan solid boronizing dan salt bath boronizing.
Boronizing terutama digunakan untuk daya tahan aus dan daya tahan korosi tertentu. Proses boronizing meningkatkan kekerasan permukaan dan daya tahan aus, dan meningkatkan daya tahan panas dan daya tahan korosi.
Sebagian besar baja karbon rendah atau baja leger rendah menggunakan proses carburizing. Proses carburizing terutama bertujuan untuk membuat lapisan permukaan benda kerja memiliki kekerasan dan daya tahan aus yang tinggi. Sebaliknya, bagian pusat benda kerja tetap mempertahankan keawetan dan plasticitas baja karbon rendah. Bahan kelas rendah mengganti bahan kelas tinggi melalui carburizing dan quenching. Oleh karena itu, berdasarkan pada memastikan kualitas bahan cetakan, biaya produksi dapat dikurangi.
Proses carburizing cocok untuk cetakan yang mengalami beban dampak besar atau aus parah pada saat yang sama. Namun, proses carburizing tidak cocok untuk cetakan yang memerlukan presisi lebih tinggi. Karena suhu dalam operasi carburizing relatif tinggi, diperlukan heat treatment setelah carburizing, yang akan menyebabkan deformasi besar pada cetakan.
Nitrogen dapat membentuk permukaan baik melalui persyaratan berbagai benda kerja pemesinan dan menembus ke dalam proses quenching cetakan. Anti-seizure, daya tahan panas, daya tahan korosi, daya tahan fatigue, dan daya tahan aus cetakan telah mencapai tingkat tinggi melalui proses nitriding. Bandingkan dengan proses carburizing, suhu ammonia infiltrasi jauh lebih rendah, sekitar 500 ~ 600°C. Oleh karena itu, rentang deformasi cetakan dalam perawatan ammonia infiltrasi kecil, yang dapat secara besar-besaran meningkatkan kualitas keseluruhan cetakan.
Karena biaya tinggi, waktu operasi lama, dan proses kompleks dari proses nitriding, biasanya digunakan dalam cetakan dengan persyaratan tinggi pada daya tahan panas, presisi, dan daya tahan aus.
Kecepatan metode perawatan infiltrasi relatif cepat, kapasitas deformasi cetakan relatif kecil, dan memiliki daya tahan aus tinggi, yang dapat secara besar-besaran meningkatkan umur cetakan.
Nitrocarburizing merujuk pada perawatan kimia nitrogen dan carbon yang menembus ke dalam permukaan cetakan. Nitrocarburizing biasanya dibagi menjadi liquid carbonitriding dan gas carbonitriding. Keuntungan teknologi perawatan carbonitriding adalah memiliki kecepatan perawatan yang lebih cepat, deformasi cetakan yang lebih kecil, anti-adhesi dan daya tahan aus yang lebih tinggi, dan juga dapat meningkatkan umur cetakan.
3. Metode Perawatan Lapisan Pelapis Permukaan
(1) Unsur logam vapor atau gas diintroduksi ke dalam kamera ionisasi dengan metode ion implantation sehingga terionisasi menjadi ion positif dan dipercepat oleh listrik tinggi sehingga ion positif dapat disematkan ke dalam padat dengan kecepatan tinggi. Ion implantation dapat meningkatkan sifat mekanis permukaan cetakan dan meningkatkan daya tahan aus cetakan.
(2) Thermal spraying pelapis cermet pada cetakan dengan teknologi thermal spraying dapat meningkatkan daya tahan dampak, daya tahan adhesi, kekerasan, dan kemampuan lainnya.
(3) Suhu operasi metode perawatan permukaan electroplating lebih rendah, sehingga deformasi cetakan lebih kecil dan tidak mempengaruhi performa cetakan.
Kesimpulan
JTR menawarkan berbagai teknologi finishing permukaan dan adalah produsen profesional yang berdedikasi untuk menyediakan layanan rapid prototyping dan mass manufacturing berkualitas tinggi. Jika Anda ingin mengetahui teknologi terkait atau memiliki kebutuhan terkait, silakan hubungi kami.
