Като доставчик наПреформа матрица, осигуряването на висококачествени механични свойства на нашите матрици за преформа е от изключително значение. Механичните свойства на матрицата за заготовки пряко влияят на нейната производителност, издръжливост и качеството на заготовките, които произвежда. В този блог ще споделя някои често срещани методи за тестване на механичните свойства на матрица за заготовки.
1. Изпитване на твърдост
Твърдостта е едно от най-фундаменталните механични свойства на предварително формованата матрица. Матрицата с подходяща твърдост може да устои на износване, деформация и да поддържа формата си по време на процеса на леене под налягане. Има няколко метода за тестване на твърдостта и изборът на метод зависи от размера, формата и материала на матрицата.
Тест за твърдост по Рокуел
Тестът за твърдост по Рокуел е широко използван метод. Той измерва дълбочината на проникване на индентора в материала при определено натоварване. Първо се прилага малко натоварване за поставяне на индентора, последвано от голямо натоварване. Разликата в дълбочината на проникване между малките и големи натоварвания се използва за определяне на стойността на твърдостта. Този тест е сравнително бърз и може да се извърши върху различни материали, включително стоманите, които обикновено се използват при производството на матрици за заготовки.
Тест за твърдост по Бринел
Тестът за твърдост по Бринел включва притискане на твърда стоманена или карбидна топка в повърхността на матрицата при известно натоварване за определен период. Измерва се диаметърът на вдлъбнатината, останала на повърхността, и се изчислява числото на твърдостта по Бринел. Този тест е подходящ за изпитване на материали с относително голям размер на зърното или за получаване на средна стойност на твърдост върху по-голяма площ.
Тест за твърдост по Викерс
Тестът за твърдост по Викерс използва индентор с квадратна пирамида. Върху индентора се прилага натоварване и се измерва диагоналната дължина на получената вдлъбнатина. След това се изчислява твърдостта на Викерс. Този тест е по-точен за измервания на твърдост в малък мащаб и може да се използва за тестване на твърдостта на различни микроструктури в материала на матрицата.
2. Изпитване на опън
Изпитването на опън се използва за определяне на якостта и пластичността на материала на матрицата за заготовка. Тестовият образец се приготвя съгласно съответните стандарти, обикновено във формата на куче - кост. След това образецът се поставя в машина за изпитване на опън и се прилага постепенно нарастващо натоварване, докато образецът се счупи.
По време на теста се измерват няколко важни параметъра. Крайната якост на опън (UTS) е максималното напрежение, което материалът може да издържи, преди да се счупи. Граница на провлачване е напрежението, при което материалът започва да се деформира пластично. Удължението при скъсване е мярка за пластичността на материала, показваща колко може да се разтегне преди разрушаване.
За матриците за предварително формиране високата крайна якост на опън и подходящата граница на провлачване са от решаващо значение. Матрицата с висока UTS може да издържи на високите налягания и сили по време на процеса на леене под налягане, без да се счупи. Необходима е обаче и известна пластичност, за да се предотврати внезапна крехка повреда.
3. Изпитване на удар
Изпитването на удар се използва за оценка на издръжливостта на материала на пресформата. Издръжливостта е способността на материала да абсорбира енергия и да се деформира пластично, преди да се счупи. В процеса на формоване под налягане матрицата може да бъде подложена на внезапни удари, като например когато матрицата се затвори или когато заготовката бъде изхвърлена.
Тестовете за удар на Шарпи и Изод са най-често срещаните методи. При теста на Шарпи назъбен образец се поддържа като просто поддържана греда и се пуска махало, за да удари образеца в прореза. Измерва се енергията, погълната от образеца по време на счупване. Изпитването по Изод е подобно, но образецът се поддържа като конзолна греда.
Предварително формована матрица с висока якост може по-добре да издържи на тези ударни натоварвания, намалявайки риска от напукване или начупване. Резултатите от изпитването на удар могат също така да осигурят представа за устойчивостта на материала на умора и способността му да работи при условия на динамично натоварване.
4. Изпитване на умора
Отказът от умора е често срещан проблем при пресформите. По време на процеса на леене под налягане матрицата се подлага на повтарящи се цикли на високо налягане и температура, което може да доведе до започване и разпространение на пукнатини с течение на времето. Изпитването на умора се използва за симулиране на тези условия на циклично натоварване и определяне на живота на умора на материала на матрицата.
При изпитване на умора образецът се подлага на циклично натоварване при определена честота и ниво на напрежение. Записва се броят на циклите до отказ. Чрез тестване на образци при различни нива на напрежение може да се генерира крива на умора (S - N крива), която показва връзката между амплитудата на напрежението и броя на циклите до повреда.
За проектирането и производството на матрицата за заготовки, разбирането на свойствата на умората на материала е от съществено значение. Чрез избор на материал с добра устойчивост на умора и оптимизиране на дизайна на матрицата за намаляване на концентрациите на напрежение, животът на матрицата може значително да се удължи.
5. Тестване на компресията
Тестването на компресия се използва за оценка на способността на матрицата за заготовка да издържа на натиск. В процеса на формоване под налягане матрицата се подлага на високо налягане при натиск, когато разтопената пластмаса се инжектира в кухината.
Тестът за натиск е подобен на теста за опън, но вместо издърпване на образеца се прилага натоварване на натиск. Тестът измерва якостта на натиск на материала, което е максималното напрежение, което материалът може да издържи при натиск преди разрушаване.
За предварително формованите матрици е необходима висока якост на натиск, за да се гарантира, че матрицата няма да се деформира или срути под високите налягания на процеса на леене под налягане. Тестването на компресия също може да помогне за идентифициране на всякакви слабости в материала на матрицата или дизайна, които могат да доведат до преждевременна повреда при натоварвания на компресия.
6. Микроструктурен анализ
Микроструктурният анализ е важен допълнителен метод за разбиране на механичните свойства на заготовката. Чрез изследване на микроструктурата на материала на матрицата с помощта на техники като оптична микроскопия, сканираща електронна микроскопия (SEM) и трансмисионна електронна микроскопия (TEM), можем да добием представа за размера на зърната, фазовия състав и разпределението на включванията.
Финозърнестата микроструктура обикновено води до по-добри механични свойства, като по-висока якост и издръжливост. Наличието на определени фази или включвания също може да повлияе на характеристиките на материала. Например, наличието на големи включвания може да действа като концентратори на напрежение, намалявайки устойчивостта на умора на материала.
Чрез комбиниране на микроструктурен анализ с резултатите от механични тестове, можем да разберем по-добре връзката между структурата на материала и неговите механични свойства. Това знание може да се използва за оптимизиране на процеса на топлинна обработка, избор на подходящ състав на сплавта и подобряване на цялостното качество на матрицата за заготовка.
Заключение
Тестването на механичните свойства на матрицата за предварително формиране е цялостен и решаващ процес. Чрез използване на комбинация от изпитване на твърдост, изпитване на опън, изпитване на удар, изпитване на умора, изпитване на компресия и микроструктурен анализ, ние можем точно да оценим производителността и качеството на матрицата. Като аПреформа матрицадоставчик, ние се ангажираме да гарантираме, че нашите матрици отговарят на най-високите стандарти за механични характеристики.
Ако сте на пазара за високо качествоФорма за шприцованеилиФорма за гореща форма, и искате да сте сигурни, че матриците, които купувате, имат отлични механични свойства, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и преговори. Ние сме готови да ви предоставим подробна информация за продукта и персонализирани решения, за да отговорим на вашите специфични нужди.
Референции
- ASTM International. (20XX). Стандартни методи за изпитване на различни механични свойства.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (20XX). Материалознание и инженерство: Въведение. Уайли.
- Дитер, GE (20XX). Механична металургия. Макгроу - Хил.
