What is Heat Treatment?

Athough most people don’t know what heat treatment is, it is actually an essential part of the manufacturing process. Dzieje się tak dlatego, że obróbka cieplna pozwala na ulepszenie kawałka metalu, aby materiał lepiej znosił zużycie. Obróbka cieplna polega na podgrzaniu metalu lub stopu do określonej temperatury, a następnie schłodzeniu go w celu utwardzenia materiału.

Obróbka cieplna może być stosowana na różnych etapach procesu produkcyjnego w celu zmiany pewnych właściwości tego metalu lub stopu. Na przykład, możesz użyć obróbki cieplnej, aby uczynić go mocniejszym, twardszym, bardziej wytrzymałym lub bardziej plastycznym, w zależności od tego, czego potrzebuje materiał, aby działać prawidłowo.

Kilka godnych uwagi gałęzi przemysłu, w których obróbka cieplna odgrywa ważną rolę, to samoloty, samochody, sprzęt komputerowy – taki jak piły i osie, komputery, statki kosmiczne, wojsko oraz przemysł naftowy i gazowy.

Jak działa obróbka cieplna?

Aby osiągnąć pożądany efekt, metal lub stop jest podgrzewany do określonej temperatury, czasami tak gorącej jak 2400°F, utrzymywany w tej temperaturze przez określony czas, a następnie chłodzony. Gdy metal jest gorący, jego struktura fizyczna, zwana również mikrostrukturą, ulega zmianie, co ostatecznie prowadzi do zmiany jego właściwości fizycznych. Długość czasu, przez jaki metal jest podgrzewany, nazywana jest „czasem zanurzenia”. Długość czasu moczenia odgrywa ważną rolę w charakterystyce metalu, ponieważ metal moczony przez długi okres czasu będzie wykazywał inne zmiany mikrostruktury niż metal moczony przez krótszy okres czasu.

Proces chłodzenia po czasie moczenia również odgrywa rolę w wyniku metalu. Metal może być chłodzony szybko, co jest nazywane hartowanie, lub powoli w piecu, aby upewnić się, że osiąga pożądany wynik. Kombinacja temperatury moczenia, czasu moczenia, temperatury chłodzenia i czasu trwania chłodzenia odgrywa rolę w tworzeniu pożądanych właściwości metalu lub stopu.

Kiedy metal jest poddawany obróbce cieplnej podczas procesu produkcyjnego również określa, jakie właściwości są zmieniane, a niektóre metale mogą być nawet traktowane wielokrotnie.

Wiedząc, jakie temperatury podgrzewać i chłodzić metale, jak również jak długo każdy etap procesu powinien trwać dla konkretnego metalu lub stopu jest niezwykle skomplikowane. Z tego powodu materiałoznawcy, znani jako metalurgowie, badają wpływ ciepła na metale i stopy oraz dostarczają precyzyjnych informacji na temat tego, jak prawidłowo przeprowadzać te procesy. Producenci polegają na tych informacjach, aby zapewnić, że ich kawałki metalu będą miały prawidłowe właściwości po zakończeniu procesu.

Niektóre popularne formy obróbki cieplnej obejmują:

• Hartowanie: Kiedy metal jest hartowany, jest on podgrzewany do punktu, w którym pierwiastki w materiale przekształcają się w roztwór. Defekty w strukturze są następnie przekształcane poprzez tworzenie niezawodnego rozwiązania i wzmocnienie metalu. Zwiększa to twardość metalu lub stopu, czyniąc go mniej plastycznym.
• Wyżarzanie: Proces ten jest stosowany na metalach takich jak miedź, aluminium, srebro, stal i mosiądz. Materiały te są podgrzewane do określonej temperatury, są utrzymywane w tej temperaturze, aż do wystąpienia transformacji, a następnie są powoli suszone powietrzem. Proces ten zmiękcza metal, czyniąc go bardziej obrabialnym i mniej podatnym na złamania lub pęknięcia.
• Odpuszczanie: Niektóre materiały, takie jak stopy na bazie żelaza, są bardzo twarde, co czyni je kruchymi. Odpuszczanie może zmniejszyć kruchość i wzmocnić metal. W procesie odpuszczania, metal jest podgrzewany do temperatury niższej niż punkt krytyczny, aby zmniejszyć kruchość i utrzymać twardość.
• Hartowanie: Zewnętrzna część materiału jest utwardzana, podczas gdy wewnętrzna pozostaje miękka. Ponieważ hartowanie może powodować, że materiały stają się kruche, hartowanie jest stosowane do materiałów, które wymagają elastyczności przy zachowaniu trwałej warstwy ścieralnej.
• Normalizacja: Podobny do wyżarzania, proces ten czyni stal bardziej twardą i plastyczną przez ogrzewanie materiału do temperatury krytycznej i utrzymywanie jej w tej temperaturze aż do wystąpienia przemiany.

Dlaczego obróbka cieplna jest ważna?

Bez obróbki cieplnej metalu, zwłaszcza stali, metalowe części do wszystkiego, od samolotów po komputery, nie działałyby prawidłowo, lub nawet nie istniałyby w ogóle. W szczególności części z metali nieżelaznych byłyby znacznie słabsze. Stopy aluminium i tytanu, jak również brąz i mosiądz, są wzmacniane poprzez obróbkę cieplną. Wiele z tych metali są wykorzystywane w produkcji samochodów, samolotów i innych produktów, które opierają się na silnych metali nie tylko dla wydajności, ale dla bezpieczeństwa, jak również.

Ponieważ metale poddane obróbce cieplnej są często silniejsze niż metale nie poddane obróbce cieplnej, leczenie kawałków metalu z góry zapobiega korozji, która nie spowoduje wymiany drogich części metalowych później lub tak często. To sprawia, że maszyny pracują taniej i wydajniej oraz zapobiega problemom.

Rozwiązania od General Kinematics

General Kinematics dostarcza optymalny sprzęt w celu poprawy i zwiększenia produktywności w procesie obróbki cieplnej i innych procesach produkcyjnych. Istnieją różne etapy obróbki cieplnej metali, General Kinematics dostarcza sprzęt zaprojektowany do pomocy w tym procesie i zwiększenia wydajności produkcji.

Przenośniki

Podnośnik spiralny wibracyjny SPIRA-FLOW™ firmy General Kinematics jest idealny do obróbki cieplnej, która wymaga długiej drogi przenoszenia, ale kondensuje ją w kształt spirali, aby zajmować mniej miejsca. Spiral-Flow jest doskonałym rozwiązaniem dla zakładów produkcyjnych, które mają mało miejsca lub chcą zoptymalizować jego wykorzystanie.

General Kinematics oferuje szeroki zakres dodatkowych przenośników dla wielu potrzeb związanych z obróbką cieplną. Niezależnie od tego, czy chcesz przenieść materiały z punktu A do punktu B, podgrzać, schłodzić, czy więcej, GK posiada sprzęt, którego potrzebujesz, aby zwiększyć swoją moc przetwarzania.

Podajniki

Podawanie materiału do pożądanego procesu obróbki cieplnej jest idealnie wykonywane przez przemysłowe podajniki materiału. Dwumasowe podajniki wibracyjne General Kinematics zostały zaprojektowane tak, aby sprostać najtrudniejszym i najbardziej wymagającym aplikacjom. Są one wyposażone tak, aby sprostać najbardziej wymagającym obciążeniom materiałowym w celu utrzymania płynności procesu. Podajniki GK są projektowane na zamówienie i nie wymagają konserwacji, co oznacza mniej przestojów i większą wydajność.