अल्ट्रा उच्च शक्ति स्टील (एल्यूमीनियम) के लिए उच्च गति गर्म मुद्रांकन उत्पादन लाइन

3. गर्म मुद्रांकन के लिए मुख्य उपकरण में एक हीटिंग भट्ठी, गर्म बनाने प्रेस, और गर्म मुद्रांकन मोल्ड शामिल हैं

हीटिंग भट्ठी:

हीटिंग फर्नेस में हीटिंग और तापमान नियंत्रण क्षमताएँ होती हैं। यह उच्च-शक्ति प्लेटों को एक निश्चित समय में पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान तक गर्म करके ऑस्टेनिटिक अवस्था प्राप्त करने में सक्षम है। इसे बड़े पैमाने पर स्वचालित निरंतर उत्पादन आवश्यकताओं के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए। चूँकि गर्म बिलेट को केवल रोबोट या यांत्रिक भुजाओं द्वारा ही नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए फर्नेस को उच्च स्थिति निर्धारण सटीकता के साथ स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, गैर-लेपित स्टील प्लेटों को गर्म करते समय, इसे बिलेट की सतह के ऑक्सीकरण और डीकार्बोनाइजेशन को रोकने के लिए गैस सुरक्षा प्रदान करनी चाहिए।

हॉट फॉर्मिंग प्रेस:

प्रेस, हॉट स्टैम्पिंग तकनीक का मूल है। इसमें तेज़ स्टैम्पिंग और होल्डिंग क्षमता के साथ-साथ तेज़ शीतलन प्रणाली भी होनी चाहिए। हॉट फॉर्मिंग प्रेस की तकनीकी जटिलता पारंपरिक कोल्ड स्टैम्पिंग प्रेस से कहीं ज़्यादा है। वर्तमान में, केवल कुछ ही विदेशी कंपनियों ने ऐसे प्रेस की डिज़ाइन और निर्माण तकनीक में महारत हासिल की है, और वे सभी आयात पर निर्भर हैं, जिससे ये महंगे हो जाते हैं।

गर्म मुद्रांकन मोल्ड:

हॉट स्टैम्पिंग मोल्ड्स फॉर्मिंग और क्वेंचिंग, दोनों चरणों में काम करते हैं। फॉर्मिंग चरण में, जब बिलेट को मोल्ड कैविटी में डाला जाता है, तो मोल्ड जल्दी से स्टैम्पिंग प्रक्रिया पूरी कर लेता है ताकि सामग्री के मार्टेंसिटिक चरण परिवर्तन से पहले भाग निर्माण का कार्य पूरा हो जाए। इसके बाद, यह क्वेंचिंग और कूलिंग चरण में प्रवेश करता है, जहाँ मोल्ड के अंदर वर्कपीस से ऊष्मा लगातार मोल्ड में स्थानांतरित होती रहती है। मोल्ड के भीतर लगे कूलिंग पाइप प्रवाहित शीतलक के माध्यम से ऊष्मा को तुरंत हटा देते हैं। मार्टेंसिटिक-ऑस्टेनिटिक परिवर्तन तब शुरू होता है जब वर्कपीस का तापमान 425°C तक गिर जाता है। मार्टेंसाइट और ऑस्टेनाइट के बीच परिवर्तन तब समाप्त होता है जब तापमान 280°C तक पहुँच जाता है, और वर्कपीस को 200°C पर बाहर निकाल लिया जाता है। मोल्ड के होल्डिंग की भूमिका क्वेंचिंग प्रक्रिया के दौरान असमान तापीय विस्तार और संकुचन को रोकना है, जिससे भाग के आकार और आयामों में महत्वपूर्ण परिवर्तन हो सकते हैं, जिससे स्क्रैप उत्पन्न हो सकता है। इसके अतिरिक्त, यह वर्कपीस और मोल्ड के बीच तापीय स्थानांतरण दक्षता को बढ़ाता है, जिससे तीव्र क्वेंचिंग और कूलिंग को बढ़ावा मिलता है।

संक्षेप में, गर्म मुद्रांकन के लिए मुख्य उपकरण में वांछित तापमान प्राप्त करने के लिए एक हीटिंग भट्ठी, तेजी से मुद्रांकन और तेजी से शीतलन प्रणाली के साथ होल्डिंग के लिए एक गर्म गठन प्रेस, और गर्म मुद्रांकन मोल्ड शामिल हैं जो उचित भाग गठन और कुशल शीतलन सुनिश्चित करने के लिए गठन और शमन दोनों चरणों का प्रदर्शन करते हैं।

शमन शीतलन गति न केवल उत्पादन समय को प्रभावित करती है, बल्कि ऑस्टेनाइट और मार्टेंसाइट के बीच रूपांतरण दक्षता को भी प्रभावित करती है। शीतलन दर यह निर्धारित करती है कि किस प्रकार की क्रिस्टलीय संरचना बनेगी और यह वर्कपीस के अंतिम सख्त प्रभाव से संबंधित है। बोरॉन स्टील का क्रांतिक शीतलन तापमान लगभग 30°C/s है, और केवल जब शीतलन दर क्रांतिक शीतलन तापमान से अधिक हो जाती है, तभी मार्टेंसाइट संरचना के निर्माण को अधिकतम सीमा तक बढ़ावा मिल सकता है। जब शीतलन दर क्रांतिक शीतलन दर से कम होती है, तो बैनाइट जैसी गैर-मार्टेंसाइट संरचनाएँ वर्कपीस क्रिस्टलीकरण संरचना में दिखाई देंगी। हालाँकि, शीतलन दर जितनी अधिक होगी, उतना ही बेहतर होगा, और जितनी अधिक शीतलन दर होगी, निर्मित भागों में दरार पड़ जाएगी, और उचित शीतलन दर सीमा को भागों की सामग्री संरचना और प्रक्रिया स्थितियों के अनुसार निर्धारित करने की आवश्यकता है।

चूँकि शीतलन पाइप का डिज़ाइन शीतलन गति के आकार से सीधे संबंधित होता है, इसलिए शीतलन पाइप को आम तौर पर अधिकतम ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता के दृष्टिकोण से डिज़ाइन किया जाता है, इसलिए डिज़ाइन किए गए शीतलन पाइप की दिशा अधिक जटिल होती है, और मोल्ड कास्टिंग के पूरा होने के बाद यांत्रिक ड्रिलिंग द्वारा इसे प्राप्त करना मुश्किल होता है। यांत्रिक प्रसंस्करण द्वारा प्रतिबंधित होने से बचने के लिए, मोल्ड कास्टिंग से पहले जल चैनलों को आरक्षित करने की विधि आम तौर पर चुनी जाती है।

चूँकि यह 200°C से 880°C ~ 950°C के तापमान पर अत्यधिक ठंड और गर्मी के बीच लंबे समय तक काम करता है, इसलिए हॉट स्टैम्पिंग डाई सामग्री में अच्छी संरचनात्मक कठोरता और तापीय चालकता होनी चाहिए, और यह उच्च तापमान पर बिलेट द्वारा उत्पन्न प्रबल तापीय घर्षण और गिरे हुए ऑक्साइड परत कणों के घर्षण प्रभाव का प्रतिरोध कर सकती है। इसके अलावा, मोल्ड सामग्री में शीतलक के प्रति अच्छा संक्षारण प्रतिरोध भी होना चाहिए ताकि शीतलन पाइप का सुचारू प्रवाह सुनिश्चित हो सके।

ट्रिमिंग और छेदन

चूँकि गर्म मुद्रांकन के बाद भागों की ताकत लगभग 1500MPa तक पहुँच जाती है, इसलिए यदि प्रेस कटिंग और पंचिंग का उपयोग किया जाता है, तो उपकरण की टन भार आवश्यकताएँ अधिक होती हैं, और डाई कटिंग एज का घिसाव गंभीर होता है। इसलिए, किनारों और छेदों को काटने के लिए अक्सर लेजर कटिंग इकाइयों का उपयोग किया जाता है।