- No.336 Yunhe Road, Dongying, שאנדונג, סין
מאמר זה עוסק בתבניות יציקה להשקעה וייצורן.
תבנית היא כלי חלל בעל צורה וגודל מסוימים, המשמש בשילוב עם מערכות או מנגנוני עזר שונים בתוך התבנית למילוי חומרים נוזליים שונים בטמפרטורה גבוהה (פלסטיק או סגסוגות מתכת וכו') לתוך חלל התבנית כדי לייצר חלקים תעשייתיים בעלי צורה, גודל, תפקוד ואיכות ספציפיים.
במוצרים כגון אלקטרוניקה, מכוניות, מנועים, מכשירים, מכשירי חשמל ביתיים, מדי חשמל ביתיים ותקשורת, 60%-80% מהחלקים מסתמכים על יציקת עובש. הדיוק הגבוה, המורכבות הגבוהה, העקביות הגבוהה, הפרודוקטיביות הגבוהה והצריכה הנמוכה של חלקים המיוצרים על ידי תבניות אינם ניתנים להשוואה לשיטות עיבוד וייצור אחרות. עובש הוא "מגבר תועלת", וערך המוצר הסופי המיוצר על ידי התבנית הוא לעתים קרובות פי עשרות מערך התבנית עצמה, פי מאות. כיום, ערך התפוקה השנתי של עובש עולמי הוא כ-60 מיליארד דולר, וביפן, ארצות הברית ומדינות מפותחות אחרות, ערך התפוקה של תעשיית העובש עלה על ערך התפוקה של תעשיית כלי המכונה.


יש את תהליך ייצור התבנית:
סקירת שרטוט ← הכנת חומר ← עיבוד ← עיבוד מסגרת תבנית ← עיבוד ליבת תבנית ← עיבוד אלקטרודות ← עיבוד חלקי תבנית ← בדיקה ← הרכבה ← תבנית מעופפת ← תבנית בדיקה ← ייצור
| סוג התבנית | תנאי עבודה | דרישות ביצועים לחומרי עובש חומרים נפוצים | |
|---|---|---|---|
| למות ניקוב קר | חותך חותך | הוא משמש בעיקר לניקוב ועיצוב סוגים שונים של חומרי גיליון, וקצהו נתון לשחיקה חזקה ולפגיעה במהלך תהליך העבודה. | יש לו עמידות גבוהה בפני שחיקה, קשיחות פגיעות ועמידות בפני שברים בעייפות. |
| Cr12mov, Cr12, SKD11, T10A, W18Cr4V | |||
| למות שחול | משמש בעיקר ליציקת עיוות, האגרוף נתון ללחץ גדול והתבנית נתונה למתח רב במהלך העבודה; עקב הזרימה האלימה של המתכת בחלל, משטח העבודה של האגרוף והתבנית נתון לחיכוך חזק, וטמפרטורת פני השטח של התבנית עולה ב-200-300 ℃. | יש לו עמידות גבוהה לעיוות, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני שברים, בנוסף ליציבות גבוהה של הרפיה. | |
| H13, 3Cr2W8V, 40Cr, 38CrMoAl, 5CrNiMo | |||
| מתיחה למות | הוא משמש בעיקר לעיצוב משיכה עמוקה של פלטות בעלות פלסטיות מסוימת, ולחץ העבודה אינו גדול, אך כניסת התבנית הקעורה נתונה לחיכוך חזק. | קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה, חספוס נמוך של משטח עבודה | |
| Cr12MoV, Cr12, D2, 6-5-4-2, PeCu | |||
| כיפוף מת | משמש בעיקר לכיפוף חומרי מתכת בעלי פלסטיות מסוימת, תפקיד העומס על התבנית אינו גדול במיוחד, אך יש חיכוך מסוים. | עמידות גבוהה בפני שחיקה ויכולת שבירה | |
| Cr12MoV, D2, T10A, S45C | |||
| תבנית פלסטיק | יציקת דחיסה מפלסטיק תרמוסט | נתון לכוחות גדולים, טמפרטורת עבודה גבוהה יותר (200 - 250 ℃), קל לשחיקה, קל לבלאי, ותפעול ידני נתון גם הוא לפגיעות ולהתנגשות של פירוק התבנית. | יש לו קשיחות גבוהה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני עייפות חמה וקרה, ויש לו עמידות מסוימת בפני קורוזיה. |
| 718, P20, Mak80, 40CrNiMo, 38CrMoAl, 45# | |||
| תבניות הזרקה תרמופלסטיות | חום, לחץ וחיכוך אינם חמורים מדי, וחלק ממוצרי הפלסטיק מכילים כלור ופלואור, אשר פולטים גזים קורוזיביים במהלך הלחיצה ושוחקים את פני החלל. | יש לו עמידות גבוהה בפני קורוזיה ומידה מסוימת של עמידות בפני שחיקה וקשיחות. | |
| NAK80, 38CrMoAl, 40CrNiMo | |||
| עובש למות | טמפרטורת העבודה של החלל גבוהה וכפופה לשינויי טמפרטורה חוזרים ואלימים. | חוזק תרמי גבוה ועמידות בפני עייפות חמה וקור. | |
| H13, 3Cr2W8V, 5CrNiMo | |||
| מַבחֵשׁ | טמפרטורת העבודה של התבנית גבוהה (כ-300 מעלות צלזיוס), והבילט נשפשף על פני החלל במהלך תהליך העיוות ונתון לעומס פגיעה חזק. | יש לו קשיחות גבוהה, עמידות לעייפות חמה וקרה ויכולת התקשות גבוהה, עם יציבות הרפיה טובה. | |
| 3Cr2W8V, H13, 5CrMnMo, 5CrNiMo | |||
| אבקת מטלורגיה למות | קשיות אבקת המתכת היא בדרך כלל גבוהה מאוד, והתבנית נתונה לחיכוך חזק במהלך תהליך העבודה. בנוסף, גודל חלקיקי אבקת המתכת קטן מאוד, קל לחסום את הפער, להגביר את החיכוך ולגרום לקשיים בשחרור התבנית. | קשיות ועמידות בפני שחיקה גבוהים, חספוס פני שטח נמוך. | |
| D2, Cr12MoV, W18Cr4V | |||
לטכנולוגיית כרסום במהירות גבוהה יש יתרונות של מהירות עיבוד מהירה ואיכות פני שטח גבוהה, ובהשוואה לטכנולוגיית חיתוך מסורתית, כוח החיתוך קטן וחום החיתוך הנוצר מופחת משמעותית. הטמפרטורה של חומר העבודה עולה רק ב-3 מעלות צלזיוס, מה שיכול לשלוט היטב בעיוות התרמי ומתאים מאוד לחומרים הרגישים לטמפרטורה ולעיוות תרמי ולחלקים בעלי קשיחות נמוכה. כרסום במהירות גבוהה מסוגל לעבד חומרים קשים כל עוד מינון החיתוך נבחר באופן סביר. כיום, טכנולוגיה זו מתפתחת לכיוון זריזות, אינטליגנציה ואינטגרציה בולטים יותר, והופכת לדור השלישי של טכנולוגיית ייצור תבניות.
EDM היא טכנולוגיה חדשה שיכולה להחליף את אלקטרודת היציקה המסורתית לעיבוד חללים. היא נקראת EDM מכיוון שהיא משתמשת באלקטרודה צינורית פשוטה המסתובבת במהירות גבוהה כדי לעבד קווי מתאר תלת-ממדיים או דו-ממדיים באופן דומה לכרסום. השימוש בטכנולוגיה זו אינו דורש ייצור של אלקטרודות עיצוב מורכבות, וזוהי פיתוח משמעותי בתחום ה-EDM.
במקביל להתפתחות טכנולוגיית EDM, טכנולוגיית הבטיחות וההגנה של EDM זוכה גם היא לתשומת לב גוברת, ובמיוחד בעיית הקרינה של מכונות EDM נמצאת במוקד תשומת הלב של האנשים. על מנת לעמוד במגמה בינלאומית זו, טכנולוגיית המוצר ה"ירוקה" של מכונות EDM הפכה לכיוון המחקר העיקרי בעתיד.
תוכנת ה-CAD/CAM של תבניות מהדור החדש מבוססת על מספר רב של חוויות בתכנון ועיבוד תבניות, לאחר ארגון שיטתי ומדעי, עם הערכה חכמה ומשולבת של יכולת ייצור התבניות ומאפיינים נוספים. התוכנה מאחסנת את בסיס הידע ההנדסי בצורה ספציפית וניתן לקרוא אותו בקלות בייצור התבניות כדי לייצר מידע על המבנה התלת-ממדי של התבנית. התוכנה בעלת האינטגרציה הגבוהה יכולה ליצור מסד נתונים דינמי גלובלי בצורה מאוחדת כדי לממש ניהול ושיתוף מידע מקיפים לתמיכה בהיבטים שונים של תכנון, ייצור, הרכבה, בדיקה וייצור תבניות.
טכנולוגיית ייצור מהיר של תבניות כוללת בעיקר טכנולוגיית יצירת אב-טיפוס מהירה בלייזר, טכנולוגיית עיצוב רב-נקודתי ללא תבניות, הטבעה בתבניות שרף ועוד. טכנולוגיית יצירת אב-טיפוס מהירה בלייזר כוללת סטריאוליתוגרפיה, ייצור מפוצל בשכבות, סינטור לייזר סלקטיבי והדפסה תלת-ממדית ועוד.
פיתוח תבניות מדויקות דורש טכנולוגיית מדידה מתקדמת יותר ויותר. שיטות מדידה מסורתיות כפופות למגבלות סביבתיות מחמירות, וניתן להשתמש בהן לעתים רחוקות באתר הייצור. הדור החדש של מכונות מדידה בעלות שלוש קואורדינטות עשויות מחומרים עמידים בפני רעידות ויש להן פונקציות כמו אטימות לאבק ופיצוי טמפרטורה, מה שמשפר את יכולת ההסתגלות לסביבה ואת אמינות השימוש, וניתן למדוד אותן בקלות באתר בסדנה.
טכנולוגיית ליטוש מראה של פני השטח של התבנית היא תהליך חשוב לטיפול פני השטח, הכולל שימוש בכלי ליטוש, ליטוש חספוס פני השטח של התבנית עד לרמה מתחת למיקרון. איכות הליטוש מושפעת מגורמים שונים כגון תהליך הליטוש, ציוד הליטוש ותכונות החומר. עם הביקוש הגובר לתבניות הזרקת משטח מראה, טכנולוגיית ליטוש התבניות הופכת לחוליה מרכזית בייצור התבניות.


תבניות מחולקות לשלוש קטגוריות בהתאם לחומרים השונים מהם עשויות: תבניות חומרה, תבניות פלסטיק ותבניות מיוחדות.
תבניות חומרה מחולקות לתבניות הטבעה (כגון תבניות ניקוב, תבניות כיפוף, תבניות משיכה עמוקה, תבניות אוגן, תבניות כיווץ, תבניות התרוממות, תבניות הרחבה, תבניות עיצוב וכו'), תבניות חישול (כגון תבניות חישול, תבניות פיצול וכו'), תבניות שחול, תבניות שחול, תבניות יציקה, תבניות חישול וכו'.
בהתאם לחומרים השונים של התבנית עצמה, ניתן לחלק את התבנית לתבנית חול, תבנית מתכת, תבנית ואקום, תבנית פרפין וכן הלאה. ביניהם, עם ההתפתחות המהירה של פלסטיק פולימרי, תבניות פלסטיק קשורות קשר הדוק לחיי האנשים. תבניות פלסטיק ניתן לחלק באופן כללי לתבניות הזרקה, תבניות שיחול, תבניות בסיוע גז וכן הלאה.


תהליך יציקת החול המסורתי כולל את השלבים הבאים: הכנת חול, ייצור תבניות, ייצור ליבות, יציקה, יציקה, נפילת חול, טחינה ועיבוד, בדיקה ושלבים נוספים.


יציקת תבנית היא תהליך נפוץ בייצור תעשייתי, לשם קבלת צורת המבנה של החלק, נעשה שימוש בחומרים אחרים שקל לעצב אותם לצורה המבנית של החלק, ולאחר מכן מכניסים את התבנית לחול, כך שהחול נוצר בחלל בגודל זהה למבנה החלק, ולאחר מכן יוצקים נוזלים לחלל, הנוזל מקורר ומתמצק ליצירת צורה ומבנה של אותם חלקים בדיוק. הנוזל מתקרר ומתמצק ליצירת חלק בעל צורה ומבנה זהים בדיוק לתבנית.


אז מהם סוגי תבניות היציקה?
זה הכל. אם אתם רוצים לקבל מידע נוסף, אל תהססו לפנות אלינו.