Este artigo apresenta o processo de soldagem por spray de moldes de latas de garrafas de vidro sob três aspectos
O primeiro aspecto: o processo de soldagem por spray de moldes de vidro para garrafas e latas, incluindo soldagem por spray manual, soldagem por spray de plasma, soldagem por spray a laser, etc.
O processo comum de soldagem por spray de molde - soldagem por spray de plasma, fez recentemente novos avanços no exterior, com atualizações tecnológicas e funções significativamente aprimoradas, comumente conhecido como “soldagem por spray de micro plasma”.
A soldagem por spray de micro plasma pode ajudar as empresas de moldes a reduzir significativamente os custos de investimento e aquisição, manutenção de longo prazo e custos de uso de consumíveis, e o equipamento pode pulverizar uma ampla gama de peças de trabalho.A simples substituição da cabeça da tocha de soldagem por spray pode atender às necessidades de soldagem por spray de diferentes peças de trabalho.
2.1 Qual é o significado específico de “pó de solda de liga à base de níquel”
É um mal-entendido considerar o “níquel” como um material de revestimento; na verdade, o pó de solda de liga à base de níquel é uma liga composta de níquel (Ni), cromo (Cr), boro (B) e silício (Si).Esta liga é caracterizada por seu baixo ponto de fusão, variando de 1.020°C a 1.050°C.
O principal fator que leva ao uso generalizado de pós de solda de liga à base de níquel (níquel, cromo, boro, silício) como materiais de revestimento em todo o mercado é que pós de solda de liga à base de níquel com diferentes tamanhos de partículas têm sido vigorosamente promovidos no mercado .Além disso, ligas à base de níquel têm sido facilmente depositadas por soldagem a gás oxicombustível (OFW) desde seus estágios iniciais devido ao seu baixo ponto de fusão, suavidade e facilidade de controle da poça de fusão.
A soldagem oxigênio combustível gás (OFW) consiste em duas etapas distintas: a primeira etapa, denominada etapa de deposição, na qual o pó de soldagem derrete e adere à superfície da peça;Derretido para compactação e redução da porosidade.
É preciso ressaltar que a chamada etapa de refusão é alcançada pela diferença de ponto de fusão entre o metal base e a liga de níquel, que pode ser um ferro fundido ferrítico com ponto de fusão de 1.350 a 1.400°C ou ponto de fusão ponto de 1.370 a 1.500°C do aço carbono C40 (UNI 7845–78).É a diferença no ponto de fusão que garante que as ligas de níquel, cromo, boro e silício não causarão a refusão do metal base quando estiverem na temperatura do estágio de refusão.
No entanto, a deposição da liga de níquel também pode ser obtida através da deposição de um cordão de arame apertado, sem a necessidade de um processo de refusão: isto requer o auxílio da soldagem por arco de plasma transferido (PTA).
2.2 Pó de solda de liga à base de níquel usado para revestimento de punção/núcleo na indústria de vidro de garrafa
Por estas razões, a indústria do vidro escolheu naturalmente ligas à base de níquel para revestimentos endurecidos em superfícies de punção.A deposição de ligas à base de níquel pode ser alcançada por soldagem a gás oxicombustível (OFW) ou por pulverização com chama supersônica (HVOF), enquanto o processo de refusão pode ser alcançado por sistemas de aquecimento por indução ou soldagem a gás oxicombustível (OFW) novamente .Novamente, a diferença no ponto de fusão entre o metal base e a liga de níquel é o pré-requisito mais importante, caso contrário o revestimento não será possível.
Ligas de níquel, cromo, boro e silício podem ser obtidas usando tecnologia de arco de transferência de plasma (PTA), como soldagem por plasma (PTAW) ou soldagem por gás inerte de tungstênio (GTAW), desde que o cliente tenha uma oficina para preparação de gás inerte.
A dureza das ligas à base de níquel varia de acordo com as exigências do trabalho, mas geralmente fica entre 30 HRC e 60 HRC.
2.3 No ambiente de alta temperatura, a pressão das ligas à base de níquel é relativamente grande
A dureza mencionada acima refere-se à dureza à temperatura ambiente.No entanto, em ambientes operacionais de alta temperatura, a dureza das ligas à base de níquel diminui.
Como mostrado acima, embora a dureza das ligas à base de cobalto seja inferior à das ligas à base de níquel à temperatura ambiente, a dureza das ligas à base de cobalto é muito mais forte do que a das ligas à base de níquel a altas temperaturas (tais como moldes de operação). temperatura).
O gráfico a seguir mostra a mudança na dureza de diferentes pós de solda de liga com o aumento da temperatura:
2.4 Qual é o significado específico de “pó de solda de liga à base de cobalto”?
Considerando o cobalto como material de revestimento, na verdade é uma liga composta de cobalto (Co), cromo (Cr), tungstênio (W) ou cobalto (Co), cromo (Cr) e molibdênio (Mo).Geralmente chamadas de pó de solda “Stellite”, as ligas à base de cobalto possuem carbonetos e boretos para formar sua própria dureza.Algumas ligas à base de cobalto contêm 2,5% de carbono.A principal característica das ligas à base de cobalto é a sua superdureza mesmo em altas temperaturas.
2.5 Problemas encontrados durante a deposição de ligas à base de cobalto na superfície do punção/núcleo:
O principal problema com a deposição de ligas à base de cobalto está relacionado ao seu alto ponto de fusão.Na verdade, o ponto de fusão das ligas à base de cobalto é de 1.375 a 1.400°C, que é quase o ponto de fusão do aço carbono e do ferro fundido.Hipoteticamente, se tivéssemos que usar soldagem com gás oxicombustível (OFW) ou pulverização com chama hipersônica (HVOF), então, durante o estágio de “refusão”, o metal base também derreteria.
A única opção viável para depositar pó à base de cobalto no punção/núcleo é: Arco de Plasma Transferido (PTA).
2.6 Sobre resfriamento
Conforme explicado acima, o uso dos processos de soldagem a gás combustível de oxigênio (OFW) e spray de chama hipersônica (HVOF) significa que a camada de pó depositada é simultaneamente derretida e aderida.Na etapa subsequente de refusão, o cordão de solda linear é compactado e os poros são preenchidos.
Percebe-se que a ligação entre a superfície metálica base e a superfície do revestimento é perfeita e sem interrupção.Os punções no teste estavam na mesma linha de produção (garrafa), punções usando soldagem com gás oxicombustível (OFW) ou pulverização com chama supersônica (HVOF), punções usando arco transferido por plasma (PTA), mostrados no mesmo Sob pressão de ar de resfriamento , a temperatura operacional do punção do arco de transferência de plasma (PTA) é 100°C mais baixa.
2.7 Sobre usinagem
A usinagem é um processo muito importante na produção de punções/machos.Como indicado acima, é muito desvantajoso depositar pó de solda (em punções/núcleos) com dureza severamente reduzida em altas temperaturas.Um dos motivos é a usinagem;a usinagem em pó de solda de liga de dureza 60HRC é bastante difícil, forçando os clientes a escolher apenas parâmetros baixos ao definir os parâmetros da ferramenta de torneamento (velocidade da ferramenta de torneamento, velocidade de avanço, profundidade...).Usar o mesmo procedimento de soldagem por spray em pó de liga 45HRC é significativamente mais fácil;os parâmetros da ferramenta de torneamento também podem ser definidos mais altos e a usinagem em si será mais fácil de concluir.
2.8 Sobre o peso do pó de solda depositado
Os processos de soldagem com gás oxicombustível (OFW) e pulverização com chama supersônica (HVOF) apresentam taxas de perda de pó muito altas, que podem chegar a 70% na aderência do material de revestimento à peça.Se uma soldagem por spray com núcleo de sopro realmente requer 30 gramas de pó de solda, isso significa que a pistola de soldagem deve pulverizar 100 gramas de pó de solda.
De longe, a taxa de perda de pó da tecnologia de arco transferido por plasma (PTA) é de cerca de 3% a 5%.Para o mesmo núcleo de sopro, a pistola de solda só precisa pulverizar 32 gramas de pó de solda.
2.9 Sobre o tempo de deposição
Os tempos de deposição da soldagem com gás oxicombustível (OFW) e da pulverização com chama supersônica (HVOF) são os mesmos.Por exemplo, o tempo de deposição e refusão do mesmo núcleo de sopro é de 5 minutos.A tecnologia Plasma Transferred Arc (PTA) também requer os mesmos 5 minutos para atingir o endurecimento completo da superfície da peça (arco transferido por plasma).
As fotos abaixo mostram os resultados da comparação entre esses dois processos e a soldagem por arco plasma transferido (PTA).
Comparação de punções para revestimento à base de níquel e revestimento à base de cobalto.Os resultados dos testes de execução na mesma linha de produção mostraram que os punções de revestimento à base de cobalto duraram 3 vezes mais do que os punções de revestimento à base de níquel, e os punções de revestimento à base de cobalto não apresentaram qualquer “degradação”.O terceiro aspecto: Perguntas e respostas sobre a entrevista com o Sr. Claudio Corni, especialista italiano em soldagem por spray, sobre a soldagem por spray completa da cavidade
Pergunta 1: Qual é a espessura da camada de soldagem teoricamente necessária para a soldagem por spray completo de cavidade?A espessura da camada de solda afeta o desempenho?
Resposta 1: Sugiro que a espessura máxima da camada de soldagem seja de 2 ~ 2,5 mm e a amplitude de oscilação seja definida como 5 mm;se o cliente utilizar um valor de espessura maior, poderá ocorrer o problema de “junta sobreposta”.
Pergunta 2: Por que não usar um OSC de balanço maior=30mm na seção reta (recomendado definir 5mm)?Isso não seria muito mais eficiente?Existe algum significado especial no balanço de 5 mm?
Resposta 2: Recomendo que a seção reta também utilize um balanço de 5mm para manter a temperatura adequada no molde;
Se for usada uma oscilação de 30 mm, uma velocidade de pulverização muito lenta deve ser definida, a temperatura da peça será muito alta e a diluição do metal base se tornará muito alta e a dureza do material de enchimento perdido será de até 10 HRC.Outra consideração importante é o consequente estresse na peça (devido à alta temperatura), o que aumenta a probabilidade de trincas.
Com um balanço de 5 mm de largura, a velocidade da linha é mais rápida, o melhor controle pode ser obtido, bons cantos são formados, as propriedades mecânicas do material de enchimento são mantidas e a perda é de apenas 2 ~ 3 HRC.
Q3: Quais são os requisitos de composição do pó de solda?Qual pó de solda é adequado para soldagem por spray de cavidade?
A3: Recomendo pó de solda modelo 30PSP, caso ocorra trincas utilize 23PSP em moldes de ferro fundido (use modelo PP em moldes de cobre).
Q4: Qual é a razão para escolher o ferro dúctil?Qual é o problema de usar ferro fundido cinzento?
Resposta 4: Na Europa costumamos usar ferro fundido nodular, porque ferro fundido nodular (dois nomes em inglês: Ferro fundido nodular e Ferro fundido dúctil), o nome é obtido porque o grafite que ele contém existe em forma esférica ao microscópio;ao contrário das camadas Ferro fundido cinzento em forma de placa (na verdade, pode ser mais precisamente chamado de “ferro fundido laminado”).Tais diferenças de composição determinam a principal diferença entre o ferro dúctil e o ferro fundido laminado: as esferas criam uma resistência geométrica à propagação de fissuras e assim adquirem uma característica de ductilidade muito importante.Além disso, a forma esférica do grafite, dada a mesma quantidade, ocupa menor área superficial, causando menos danos ao material, obtendo assim superioridade material.Remontando ao seu primeiro uso industrial em 1948, o ferro dúctil tornou-se uma boa alternativa ao aço (e outros ferros fundidos), permitindo baixo custo e alto desempenho.
O desempenho de difusão do ferro dúctil devido às suas características, combinado com o corte fácil e as características de resistência variável do ferro fundido,Excelente relação arrasto/peso
boa usinabilidade
baixo custo
O custo unitário tem boa resistência
Excelente combinação de propriedades de tração e alongamento
Pergunta 5: Qual é melhor para durabilidade com alta e baixa dureza?
A5: Toda a faixa é de 35 ~ 21 HRC, recomendo usar pó de solda 30 PSP para obter um valor de dureza próximo a 28 HRC.
A dureza não está diretamente relacionada à vida útil do molde, a principal diferença na vida útil é a forma como a superfície do molde é “coberta” e o material utilizado.
Soldagem manual, a combinação real (material de soldagem e metal base) do molde obtido não é tão boa quanto a do plasma PTA, e arranhões freqüentemente aparecem no processo de produção de vidro.
Pergunta 6: Como fazer a soldagem por pulverização completa da cavidade interna?Como detectar e controlar a qualidade da camada de solda?
Resposta 6: Recomendo definir uma velocidade baixa de pó no soldador PTA, não superior a 10 RPM;começando pelo ângulo do ombro, mantenha o espaçamento de 5mm para soldar cordões paralelos.
Escreva no final:
Numa era de rápidas mudanças tecnológicas, a ciência e a tecnologia impulsionam o progresso das empresas e da sociedade;a soldagem por pulverização da mesma peça pode ser obtida por diferentes processos.Para a fábrica de moldes, além de considerar os requisitos de seus clientes, qual processo deve ser utilizado, deve também levar em consideração o desempenho dos custos do investimento em equipamentos, a flexibilidade do equipamento, os custos de manutenção e consumíveis de uso posterior, e se o equipamento pode abranger uma gama mais ampla de produtos.A soldagem por spray de micro plasma, sem dúvida, oferece a melhor escolha para fábricas de moldes.
Horário da postagem: 17 de junho de 2022