ООО ЭЛИСИТ
Лидер России 2015 - Продукция отмечена золотой медалью конкурса качества - Установки индукционного нагрева "TESLINE"

Индукционный нагрев ТВЧ :: Статьи


Производство прецизионной металлопродукции: индукционный нагрев

Дата публикации: 18.08.2008
Индукционный нагрев ТВЧ

C развитием высокотехнологических отраслей возрастает потребность в прецизионных изделиях. Производство этой продукции связано с большими экономическими затратами и техническими трудностями, вызванными необходимостью содержания специфического прецизионного оборудования и строгим соблюдением специальной комплексной технологии.


Для современных приборов необходимы трубы с наружным диаметром от 20 до 0,8 мм с толщиной стенки от 0,1 до нескольких микрометров, проволока диаметром до нескольких микрометров, фольга толщиной до 1 мкм. К таким изделиям предъявляются высокие требования по точности и качеству;

· для труб - по толщине стенки (6-й квалитет точности), по отклонению от крутости наружной и внутренней поверхностей, кривизне, а также по качеству внутренней поверхности (Rа<0,5 мкм) и величине зерна (не крупнее 8 мкм);

· для проволоки и фольги - 6-й квалитет точности соответственно по диаметру и толщине, стабильности механических свойств;

Высокие требования выдвигаются как к готовой продукции, так и технологии ее производства на всех технологических переделах от подготовки шихты до транспортировки готовой продукции. Для получения качественных цветных металлов и сплавов на их основе применяют чушковый основной металл и легирующие металлы высокой чистоты. Также могут применяться марочные технологические отходы при использовании труб, проволоки, фольги и других полуфабрикатов, которые предварительно очищаются и компактируются с целью сокращения безвозвратных потерь.

Большой интерес вследствие экономичности и краткости производственного цикла представляет получение заготовки минимальных размеров в поперечном сечении непрерывным способом с применением литейно-прокатных агрегатов. Расплавленный металл подается к водоохлаждаемому кристаллизатору, где он кристаллизируется, обжимается и выходит в виде ленты, проволоки.

На многих предприятиях работают агрегаты по получению катанки, ленты непосредственно из жидкого металла. Этим способом также получают цилиндрические слитки, полые и сплошные, для последующего прессования труб, прутков, профилей. Такие установки получили широкое применение в США, Франции и других странах (методы Хантера, Хазелетта, Пишене и др.).

Непрерывный метод литья обеспечивает плотное строение металла, отсутствие развитой усадочной раковины, чистоту поверхности; сокращение дефектов металлургического происхождения в виде плен, раковин, газовых включений и пузырей, улучшение структурной однородности и получение литого металла в виде заготовки неограниченной длины.

Отлитые слитки-заготовки разрезают на мерные длины, необходимые для последующей деформации, на быстроходных дисковых ножницах. Все литейные дефекты с поверхности слитка удаляют механическим методом (обточкой и расточкой - для производства труб, проволоки; фрезерованием - для производства фольги).

Производство труб

Обработка давлением труб с очень тонкой стенкой (0,1 мм и менее) имеет ряд особенностей, связанных с их малой поперечной и продольной устойчивостью; соизмеримостью упругих деформаций технологического инструмента с толщиной стенки труб, низкой абсолютной прочностью, существенно зависящей от фактической разностенности и качества поверхности труб.

Общими признаками таких труб, позволяющих выделить их в особую категорию - прецизионных, являются допустимые отклонения по точности размеров, как правило, составляющие несколько микрометров; высочайшие требования к качеству поверхности, так как даже незначительные дефекты в обычном понимании вызывают существенное искажение сечения трубы; особенности технологии их получения, учитывающие чрезвычайно низкую устойчивость формы поперечного сечения.

Технологический процесс получения прецизионных труб из цветных металлов и сплавов на их основе состоит из следующих основных операций: а) нагрев слитков; 6) горячая деформация (прессование); в) механическая обработка прессованных труб; г) холодная деформация (прокатка, волочение) до получения передельной трубной заготовки; д) отжиг в защитной атмосфере или вакууме; е) комплексный контроль передельной заготовки; ж) холодная деформация (прокатка, оправочное и безоправочное волочение до готового размера); з) промежуточный и финишный отжиги в защитной атмосфере или вакууме; и) комплексный контроль и разбраковка готовой продукции.

В последние годы с целью сокращения цикличности, применяют сварную тонкостенную трубную заготовку, полученную из прецизионной холоднодеформированной ленты, таким образом сокращают несколько трудоемких операций (а-г).

Нагрев слитков перед деформацией производится преимущественно в индукционных установках с применением защитной атмосферы до температуры, обеспечивающей максимальную пластичность. При нагреве и горячей деформации слитков из легкоокисляемых металлов (например, тугоплавких) применяют для наружной поверхности защитную оболочку («рубашку») из углеродистой или качественной сталей с целью предотвращения газонасыщения при нагреве.

Механическая обработка производится с целью удаления защитной оболочки, поверхностного окисленного слоя, полученного в результате нагрева и улучшения поверхности прессованных труб (удаление глубоких рисок, складок и других дефектов) под холодную деформацию.

При производстве труб из меди и ее сплавов механическую обработку слитков и прессованных изделии вовсе не производят, так как прессование с целью исключения производят в воде или ограничиваются скальпированием наружной поверхности слитков перед прессованием (при изготовлении труб из мельхиора). Холодную деформацию прессованных труб осуществляют либо на станах холодной прокатки труб типа НХПТ,ХПТ и ХПТР (некоторые медные, тугоплавкие, благородные, никелевые и другие сплавы), либо с использованием бухтового волочения на самоустанавливающейся оправке (медь и некоторые ее сплавы, алюминий).

Отжиг передельных (по режиму рекристаллизации) и готовых труб (в зависимости от требований потребителей) осуществляют в печах с защитной атмосферой или в вакуумных печах. Передельная бесшовная или сварная трубная заготовка по геометрическим размерам должна максимально приближаться к геометрическим размерам готовых труб с целью сокращения цикличности при их изготовлении (для сварных труб с учетом необходимой деформации для проработки литой структуры сварного шва). Например, для изготовления труб размером 20x0,03 мм целесообразно использовать передельную бесшовную заготовку размерами не более 21x0,14 мм, а для изготовления труб размером 2x0,03 мм используют бесшовную или сварную холоднодеформированную заготовку размером 3,5x0,11мм.

Анализ существующих технологий изготовления труб диаметрами менее 40 мм со сверхтонкими стенками позволил установить, что наиболее перспективным и благоприятным способом деформации таких труб является процесс волочения на длинной подвижной оправке. Преимущество этого процесса связано с тем, что оправка при волочении перемещается совместно с трубой и, в результате, на трубу действует минимальная осевая растягивающая сила (при прочих равных условиях), так как сила волочения воспринимается частично оправкой, что позволяет разгрузить захватку на трубе.

Особенности технологии изготовления особотонкостенных труб с толщиной стенки 0,1 мм и менее при волочении на длинной оправке обусловлены следующими факторами: малой поперечной устойчивостью формы трубы, обусловленной высоким соотношением диаметра и толщины стенки (Д/S>100), что определяет малые допустимые посадки по диаметру, соизмеримостью упругих деформаций технологического инструмента с толщиной стенки: низкой абсолютной прочностью трубы, имеющей малую площадь поперечного сечения; существенной зависимостью прочности от незначительных абсолютных отклонений стенки (даже в 0,01 мм), что определяет малые абсолютные и относительные обжатия но толщине стенки; необходимость обеспечения малой скорости в момент захвата и плавным нарастанием скорости волочения.

Кроме того, для волочения таких труб необходимо применять волочильный инструмент (волоки, оправки), изготовленный с чрезвычайно высокой точностью (порядка 1-3 мкм) из материалов, имеющих низкую упругость.

Отжигследует производить в защитной атмосфере либо вакууме, так как толщина слоя окалины соизмерима с допусками на геометрические размеры трубы.

Как уже указывалось, максимальная величина свободного редуцирования при волочении труб с особотонкими стенкамиопределяется из условия поперечной устойчивости трубы, а минимальная - из условия обеспечения свободного введения оправки в трубу.

Преимущественная деформация при длиннооправочном волочении труб с особотонкими стенками осуществляется по толщине стенки. Допустимый коэффициент вытяжки по диаметру за проход из условия поперечной устойчивости трубы. Однако величина допустимой вытяжки за проход ограничивается ещеи наличием различного рода дефектов (наружных дефектов, несплошностей, нарушений кристаллической решетки и т.п.). Поэтому в соответствии с рекомендациями для тончайшей проволоки диаметром 0,1 мм и менее следует принимать коэффициент запаса прочности 1,8-2,0, т.е. коэффициент натяжения не должен превышать 0,55...0,50. Допустимые коэффициенты вытяжки из условия прочности, соответственно, находятся в диапазоне 2,2<[λ]<3,6.

Используя приведенные рекомендации, маршрут волочения труб с особотонкими стенками на длинной подвижной оправке рассчитывают против хода волочения, т.е. исходя из размера готовой: трубы. При этом определяются размер исходной (передельной) трубной заготовки, используемой для изготовления этих труб.

Назад

Поиск

RSS ЭЛИСИТ 

Последние новости

23.05.2017
Индукционный нагреватель твч, установка твч индукционного нагрева,  закалка твч,  пайка, печь твч, термообработка ... Лучшая компания России
Компания "ТЕСЛАЙН ИНДАКТИВ" награждена почетной медалью «Национальный знак качества. Выбор России» в рейтинге "ЛУЧШАЯ КОМПАНИЯ РОССИИ — 2016" ...
Подробнее...

09.01.2017
Индукционный нагреватель твч, установка твч индукционного нагрева,  закалка твч,  пайка, печь твч, термообработка ... Модернизированная китайская установка
Инженерами ТЕСЛАЙН выполнен ремонт и модернизация установки индукционного нагрева мощностью 60кВт в двухблочном исполнении производства КНР (Китай)
Подробнее...

20.07.2016
Индукционный нагреватель твч, установка твч индукционного нагрева,  закалка твч,  пайка, печь твч, термообработка ... Услуга закалки ТВЧ
Услуги закалки ТВЧ деталей в новом цехе на производственной площадке ООО "ТЕСЛАЙН ИНДАКТИВ", г.Томск. Выполнение срочных заказов.
Подробнее...

Фотостена

Индукционный нагрев, установки ТВЧ индукционного нагрева, печи ТВЧ, индукционный нагреватель

Индукционная пайка ТВЧ установка

ТВЧ закалка трубы индуктор