Giới thiệu và hiệu suất so sánh của các vật liệu tạo hình quay kim loại thường dùng


2025-04-16

  Vật liệu kim loại thường dùng trong tạo hình quay CNC
  Nhiều loại vật liệu kim loại có thể được sử dụng để tạo hình quay CNC, chẳng hạn như nhôm, sắt, đồng, thép không gỉ, titan, molypden, v.v. Chúng ta chọn phôi kim loại và ống kim loại làm nguyên liệu cho tạo hình quay. Phôi thường được cắt bằng laser từ tấm theo quy cách, được chia thành tấm cán nóng và tấm cán nguội. Tấm cán nguội có độ cứng cao hơn tấm cán nóng, nhưng hiệu suất tạo hình quay tốt hơn, vì tấm cán nóng có các lỗ nhỏ bên trong trước khi cán nguội, dễ bị nứt trong quá trình tạo hình quay. Ống bao gồm ống đùn và ống hàn, cả hai đều có thể được sử dụng làm phôi tạo hình quay. Độ chính xác của ống đùn sau khi tạo hình quay cao hơn ống hàn. Chúng ta cần hiểu các tính chất vật liệu của các kim loại tạo hình quay khác nhau, và hiệu suất tạo hình quay của các vật liệu khác nhau sẽ được giới thiệu bên dưới.
  Bằng cách so sánh các vật liệu tạo hình quay ở trên, chúng ta thấy rằng hiệu suất tạo hình quay của nhôm, đồng nguyên chất và sắt tốt hơn thép không gỉ, titan và đồng thau, chủ yếu là do độ dẻo tốt hơn. Tất cả các vật liệu sẽ trải qua quá trình làm cứng và tinh chế hạt trong quá trình tạo hình quay nguội, và độ bền của phôi sau khi tạo hình quay sẽ tốt hơn nhiều so với các phương pháp gia công khác ở cùng độ dày thành. Hiệu suất hồi phục vật liệu càng lớn, độ chính xác của vật liệu được tạo ra càng thấp. Độ cứng vật liệu càng thấp, chất lượng bề mặt của sản phẩm tạo hình quay càng tốt.
  ① Độ cứng: Nhôm (không bao gồm hợp kim nhôm) < Đồng nguyên chất < Đồng thau < Sắt < Titan < Thép không gỉ
  Độ cứng càng cao, áp suất quay cần thiết càng lớn và tốc độ mài mòn của khuôn quay và con lăn quay càng nhanh.
  ② Độ dẻo: Nhôm (không bao gồm hợp kim nhôm) > Đồng đỏ > Sắt > Thép không gỉ > Đồng thau > Titan
  Độ dẻo càng kém, kim loại càng dễ bị nứt trong quá trình tạo hình quay.
  ③ Độ bền kéo: Nhôm (không bao gồm hợp kim nhôm) < Đồng nguyên chất < Đồng thau < Sắt < Thép không gỉ < Titan
  Nếu độ bền kéo cao, áp suất quay cần thiết sẽ lớn hơn.
  ④ Áp suất bên trong: Nhôm (không bao gồm hợp kim nhôm) < Đồng nguyên chất < Đồng thau < Sắt < Thép không gỉ < Titan
  Áp suất bên trong sẽ khiến vật liệu hồi phục, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác, vì vậy độ chính xác của thép không gỉ và titan khó kiểm soát.
  Vật liệu khuôn thường dùng cho tạo hình quay
  Thép 45 # và thép CR12 thường được sử dụng làm vật liệu khuôn tạo hình quay.
  Thép 45 # thường được sử dụng để tạo hình quay nhôm. Thép 45 # có độ cứng thấp, dễ gia công và chi phí vật liệu thấp. Vì tạo hình quay nhôm yêu cầu tốc độ khuôn tương đối chậm, thép 45 # thường đáp ứng được yêu cầu. Tuổi thọ sử dụng của thép 45 # để tạo hình quay nhôm là 5 năm. Nếu bề mặt thành trong của sản phẩm yêu cầu bề mặt sáng bóng, vì chất lượng bề mặt thành trong của sản phẩm có liên quan đến chất lượng bề mặt của khuôn, nên chọn thép CR12 làm vật liệu khuôn. Loại vật liệu này có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt hơn sau khi xử lý nhiệt, và có thể đạt được độ bóng gương sau khi gia công và đánh bóng tốt.
  Khuôn thép CR12 được yêu cầu đối với tạo hình quay sắt và thép không gỉ, vì sắt và thép không gỉ có độ cứng cao và gây ra sự mài mòn lớn hơn đối với khuôn. Thép 45 # dễ bị mài mòn, dẫn đến giảm kích thước khuôn và phế liệu khuôn. Tuổi thọ sử dụng của khuôn CR12 để gia công sắt và thép không gỉ là 10 năm.
  Vật liệu thường dùng cho con lăn tạo hình quay
  Vật liệu thường được sử dụng cho con lăn tạo hình quay bao gồm thép CR12, thép tốc độ cao và thép vonfram.
  Sau khi xử lý nhiệt, con lăn thép CR12 có tuổi thọ sử dụng tương đối dài khi gia công các sản phẩm bằng nhôm. Tuy nhiên, thép không gỉ và sắt có độ cứng cao và nhiệt độ gia công cao. Sử dụng CR12 lâu dài sẽ gây ra vết xước nghiêm trọng trên bề mặt con lăn, điều này sẽ làm xước bề mặt của sản phẩm được tạo ra, hoặc tốc độ mài mòn sẽ quá nhanh, ảnh hưởng đến khoảng cách giữa con lăn và khuôn, gây ra sự không ổn định trong sản xuất. Sử dụng thép tốc độ cao làm tăng độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng chịu nhiệt cao của con lăn, nhưng độ dẻo dai của thép tốc độ cao không đủ sau khi xử lý nhiệt và dễ bị mẻ khi chịu lực lớn. Con lăn tạo hình quay cũng có thể sử dụng CR12 với lớp phủ thép vonfram trên bề mặt để tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của bề mặt con lăn. Khi bề mặt các chi tiết bằng nhôm cần được đánh bóng trong quá trình tạo hình quay, thép vonfram có thể được sử dụng làm vật liệu cho bề mặt đánh bóng.