Tergantung pada persyaratan untuk produk akhir, perlakuan panas dilakukan dengan menggunakan metode yang berbeda.
Proses pengeringan digunakan dalam produksi produk antara akhir dalam bentuk butiran, briket, serta untuk dehidrasi larutan, lumpur dan suspensi; dengan pengeringan berikutnya, pembakaran atau sintering bahan granular atau berbentuk, produk akhir diperoleh. Dalam kasus ini, keteraturan perpindahan panas dan massa adalah sama seperti ketika melakukan main proses teknologi pengeringan di industri kimia dan dalam produksi bahan bangunan.
V proses sintering dari aglomerat dan bentuk awal, partikel bubuk digabungkan menjadi padatan polikristalin monolitik dengan sifat yang mirip dengan bahan padat. Proses perlakuan panas terdiri dari dua tahap.
Tahap pertama - pelepasan pengikat teknologi - terjadi pada suhu penguapan dan pencairan pengikat dan berakhir pada suhu awal sintering partikel bubuk. Tahap kedua - sintering - dimulai pada suhu yang sesuai dengan sintering timbal balik partikel satu sama lain dan berlanjut hingga suhu mendapatkan benda monolitik, yaitu sekitar 0,8 dari suhu leleh bahan keramik. Mode pembakaran dipilih berdasarkan komposisi kimia dan granulometrik dari campuran limbah, metode pencetakan atau pengepresan, serta ukuran dan jenis produk.
Selama sintering, muatan awal (dibentuk atau ditekan) adalah sistem dispersi yang tidak stabil secara termodinamika dengan pasokan energi bebas yang besar.
Proses sintering secara konvensional dapat dibagi menjadi tiga tahap.
Pada tahap pertama, gaya penggerak adalah kelebihan energi permukaan bebas partikel halus, yang cenderung menekan benda kerja karena tekanan yang timbul dan mengurangi permukaan bebasnya. Partikel meluncur di sepanjang batas butir, menyebabkan benda kerja menjadi padat dan menyusut.
Pada tahap kedua, partikel dipanggang pada titik kontak yang dibuat pada tahap pertama. Selama pembakaran, kontak antara partikel mengembang, dan bentuk serta ukuran pori-pori terus berubah. Kinetika dari proses ini ditentukan oleh laju aliran viskos dari media di mana pori-pori berada. Pada tahap ini, aliran viskos medium ditentukan oleh mekanisme difusi permukaan atom di atas permukaan partikel sintering ke daerah isthmus kontak.
Pada tahap ketiga, hanya pori-pori tertutup tertutup yang tersisa di tubuh yang disinter, dan pemadatan lebih lanjut hanya dimungkinkan dengan mengurangi jumlah dan volumenya (proses penyembuhan). Tahap akhir sintering adalah yang paling lama.
Proses pirolisis menemukan aplikasi dalam pengolahan limbah kayu, plastik, produk karet, limbah padat dan lumpur penyulingan minyak dan merupakan proses penguraian limbah kayu, bahan baku tanaman lainnya ketika dipanaskan sampai suhu 450-1050 ° C tanpa akses ke udara. Ini menghasilkan produk gas dan cair, serta batubara padat.
sisa asli ( arang dalam pengolahan kayu, karbon hitam dalam pembuangan ban).
Tergantung pada suhu pemanasan, pabrik pirolisis dibagi menjadi suhu rendah (450-500 ° C), ditandai dengan keluaran gas minimum, jumlah maksimum resin, minyak, dan residu padat; suhu sedang (hingga 800 ° C) dengan peningkatan hasil gas pirolisis dan penurunan hasil resin dan minyak; suhu tinggi (lebih dari 800 ° C) dengan keluaran gas maksimum dan produk resin minimum.
Suhu tinggi mengintensifkan pembuangan limbah. Laju reaksi tumbuh secara eksponensial dengan meningkatnya suhu, dan kehilangan panas meningkat secara linier. Dalam hal ini, hasil yang lebih lengkap dari produk volatil terjadi dan volume residu padat yang dihasilkan berkurang. Selama pirolisis, kisaran suhu 1050-1400 ° C tidak diinginkan, karena mengarah pada pembentukan terak, terutama di MSW.
Proses pirolisis dilakukan dalam tungku batch atau tindakan terus menerus berbagai desain (ruang, terowongan, tambang, dengan lapisan bergerak) dengan pemanasan eksternal dan internal. Pada tahap awal, dengan peningkatan suhu, proses endotermik terjadi. Ketika kayu atau limbah tanaman lainnya dipanaskan hingga 150 ° C, kelembaban dihilangkan, dan pada suhu 170-270 ° C, gas CO dan CO2 dan sejumlah kecil metil alkohol dan asam asetat terbentuk. Transformasi eksotermik dimulai pada 270-280 ° C. Hasil gas yang tidak terkondensasi, seperti CO dan C0 2, menurun dan pada saat yang sama menghasilkan zat gas dan uap lainnya (CH 4, C 2 H 4, H 2), serta metil alkohol dan asam asetat , meningkat. Kecepatan proses dipengaruhi oleh ukuran potongan sampah yang dapat didaur ulang, kadar air dan suhunya.
Gas yang keluar dari tungku mendingin dan melepaskan komponen berharga darinya. Arang yang dihasilkan digunakan dalam produksi karbon aktif, bubuk hitam dan proses lainnya.
Pertanyaan tentang menyelesaikan baja yang dikeraskan diselesaikan dalam produksi modern terutama dengan pengolahan abrasif. Sampai saat ini, ini disebabkan oleh tingkat peralatan yang berbeda untuk penggilingan dan pemrosesan pisau. Mesin bubut tidak dapat menjamin akurasi yang sama yang dicapai pada mesin penggiling... Tapi sekarang mesin CNC modern memiliki akurasi dan kekakuan gerakan yang cukup, sehingga bagian dari putaran dan penggilingan bahan padat terus berkembang di banyak industri. Pembubutan benda kerja yang diperkeras telah digunakan dalam industri otomotif sejak pertengahan tahun delapan puluhan abad terakhir, tetapi hari ini era baru dimulai dalam jenis pemrosesan ini.
Benda kerja yang diberi perlakuan panas
Banyak suku cadang baja memerlukan perlakuan panas atau pengerasan casing untuk memperoleh ketahanan aus tambahan dan kemampuan menahan beban yang signifikan. Sayangnya, kekerasan tinggi berdampak negatif pada kemampuan mesin bagian tersebut. Suku cadang roda gigi dan berbagai poros dan gandar - suku cadang yang dikeraskan biasanya diputar, die dan cetakan digiling. Bagian yang diberi perlakuan panas - elemen rolling, sebagai suatu peraturan, membutuhkan finishing dan finishing, yang menghilangkan kesalahan bentuk dan memastikan akurasi dan kualitas permukaan yang diperlukan. Sedangkan untuk bagian dies dan mould, saat ini ada kecenderungan untuk mengolahnya dalam keadaan mengeras sudah pada tahap roughing. Ini mengarah pada pengurangan yang signifikan dalam waktu produksi stempel.
Penanganan bahan padat
Pemrosesan suku cadang setelah perlakuan panas adalah masalah yang membutuhkan pendekatan yang fleksibel. Kisaran solusi tergantung pada jenis bahan pahat yang dipilih untuk pemesinan. Untuk sebuah pahat, kemampuan untuk memproses material keras berarti ketahanan panas yang tinggi, kelembaman kimia yang tinggi, dan ketahanan abrasi. Persyaratan tersebut untuk bahan pahat ditentukan oleh proses pemesinan itu sendiri. Saat memotong bahan keras, ujung tombaknya adalah tekanan tinggi, yang disertai dengan pelepasan sejumlah besar panas. Temperatur yang lebih tinggi membantu proses dengan melunakkan chip, sehingga mengurangi gaya pemotongan, tetapi berdampak negatif pada alat. Oleh karena itu, tidak semua bahan alat cocok untuk memproses bagian yang diberi perlakuan panas.
Nilai karbida digunakan untuk material mesin dengan kekerasan hingga 40HRc. Untuk ini, kami merekomendasikan paduan karbida berbutir halus dengan ujung tombak yang tajam, yang sangat tahan terhadap keausan abrasif dan memiliki ketahanan deformasi termal dan plastik yang tinggi. Sifat-sifat ini ditemukan dalam karbida semen yang tidak dilapisi seperti H13A dari Sandvik Coromant. Tetapi juga dimungkinkan untuk berhasil menggunakan grade dengan pelapis tahan aus untuk aplikasi finishing dan P05 dan K05, seperti GC4015, GC3005.
Benda kerja yang paling tidak nyaman untuk dipotong adalah benda kerja dengan kekerasan 40… 50HRc. Saat bekerja dalam kisaran ini, paduan keras tidak lagi puas dengan ketahanan panasnya. Pada saat yang sama, CBN dan keramik cepat aus. Karena kekerasan material yang diproses tidak mencukupi, penumpukan terbentuk di permukaan depan pahat, menyebabkan ujung tombak terkelupas saat robek. Oleh karena itu, masalah memilih bahan pahat untuk pekerjaan dalam kisaran kekerasan ini diselesaikan berdasarkan pertimbangan ekonomi. Bergantung pada produksi serial, Anda juga harus bertahan dengan produktivitas rendah dan akurasi dimensi selama operasi paduan keras, atau bekerja lebih produktif dengan keramik dan CBN, tetapi dengan risiko pelat pecah.
Pada kekerasan yang lebih tinggi yaitu 50-70HRc, pilihannya jelas cenderung ke arah pemesinan menggunakan pahat dengan bagian pemotongan keramik atau kubik boron nitrida. Keramik memungkinkan pemrosesan yang terputus-putus, tetapi memberikan kekasaran permukaan yang sedikit lebih tinggi daripada CBN. Pemesinan CBN dapat mencapai kekasaran hingga 0,3Ra, sedangkan keramik menghasilkan kekasaran permukaan 0,6Ra. Hal ini disebabkan oleh pola keausan yang berbeda dari material pahat: dalam kondisi normal, CBN memiliki keausan yang seragam di sepanjang permukaan sisi, dan kerak mikro terbentuk pada keramik. Dengan demikian, CBN menjaga garis terdepan tetap berkesinambungan, yang memungkinkan nilai kekasaran permukaan yang lebih baik. Pemotongan data untuk memproses bahan yang dikeraskan bervariasi dalam rentang yang cukup luas. Itu tergantung pada bahan benda kerja, kondisi pemrosesan dan kualitas permukaan yang diperlukan. Saat memproses benda kerja dengan kekerasan 60 HRc dengan nilai baru kubik boron nitrida CB7020 atau CB7050, kecepatan potong bisa mencapai 200 m / mnt. CB7020 direkomendasikan untuk finishing pemotongan kontinyu dan CB7050 untuk finishing material yang diberi perlakuan panas dalam kondisi yang tidak menguntungkan, mis. dengan pukulan. Pelat dari kelas ini diproduksi dengan lapisan titanium nitrida tipis. Menurut Sandvik Coromant, ini membuatnya lebih mudah untuk mengontrol keausan insert. Perusahaan juga memproduksi pelat dari nilai yang sama dari boron nitrida kubik CB20 dan CB50, tetapi tanpa pelapis.
Berbagai jenis keramik biasanya digunakan untuk pemesinan baja yang dikeraskan. Sandvik Coromant saat ini memproduksi semua jenis keramik dan secara aktif mengembangkan grade baru. Keramik oksida CC 620 diproduksi berdasarkan aluminium oksida dengan sedikit tambahan zirkonium oksida untuk meningkatkan kekuatan. Ini memiliki ketahanan aus tertinggi, tetapi hanya dapat digunakan dalam kondisi yang baik karena kekuatannya yang rendah dan konduktivitas termal. Keramik campuran CC650 berbasis alumina dengan aditif silikon karbida lebih serbaguna. Ini memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan konduktivitas termal yang baik, yang memungkinkannya untuk digunakan bahkan dengan pemrosesan yang terputus. Yang disebut keramik kumis CC670 memiliki kekuatan terbesar. Komposisinya juga termasuk silikon karbida, tetapi berupa serat kristal panjang yang menembus bahan dasarnya. Area utama penerapan keramik kelas ini adalah pemrosesan paduan tahan panas berdasarkan nikel, tetapi karena kekuatannya yang tinggi, ia juga digunakan untuk memproses baja yang dikeraskan dalam kondisi buruk. Pemotongan data saat menggunakan sisipan keramik, serta dalam kasus boron nitrida kubik, bervariasi dalam batas yang lebar. Hal ini sebagian besar tidak disebabkan oleh perbedaan sifat material pahat, tetapi karena berbagai kondisi pemrosesan ketika pemanasan yang cukup dicapai di zona pemotongan dan, karenanya, penurunan gaya dan keausan. Biasanya, kecepatan potong optimum berada pada kisaran 50-200 m/menit. Selain itu, penurunan kecepatan potong tidak selalu mengarah pada peningkatan umur pahat, seperti halnya dengan karbida.
Kesempatan baru
Produktivitas dalam pemrosesan material yang dikeraskan sejauh ini telah dicapai melalui perubahan desain alat dan peningkatan peralatan. Sekarang, bahan pahat baru memungkinkan untuk bekerja pada kecepatan tinggi, dan geometri bagian pemotongan mencapai nilai umpan kerja yang tinggi. Selain itu, kemampuan suku cadang mesin dalam satu pengaturan untuk pembubutan atau penggilingan menghasilkan pengurangan waktu non-produktif yang signifikan.
Jumlah umpan tergantung pada geometri ujung pahat potong. Untuk pahat dengan puncak radial, umpan ternyata terkait erat dengan persyaratan untuk memastikan kualitas permukaan tertentu. Nilai umpan khas 0,05 ... 0,2 mm / putaran. Tapi sekarang ada sisipan di pasaran yang disebut wiper, yang memungkinkan Anda untuk meningkatkannya. Saat pemesinan dengan sisipan seperti itu, nilai umpan dalam praktiknya dapat digandakan tanpa mempengaruhi kualitas permukaan. Efek wiper terjadi dengan memodifikasi bagian atas insert dan membuat wiper radius besar khusus yang merupakan kelanjutan dari radius sudut utama. Tepi pemotongan penyeka memberikan sudut masuk tambahan minimum selama operasi penyisipan, yang memungkinkan peningkatan umpan kerja tanpa kehilangan kualitas permukaan mesin. Ketika umpan ditingkatkan, jalur pemotongan dibelah dua, dan oleh karena itu keausan sisipan. Hal revolusioner tentang solusi ini adalah bahwa peningkatan produktivitas dicapai secara bersamaan dengan peningkatan sumber daya alat.
Sisipan penghapus dipelopori oleh Sandvik Coromant dan sekarang menjadi lebih umum. Misalnya, sudah ada dua geometri wiper untuk sisipan CBN dan keramik. Geometri WH adalah geometri dasar untuk performa maksimal. Geometri WG opsional memberikan gaya potong yang rendah dan digunakan untuk pemesinan kecepatan tinggi dengan tuntutan tinggi pada permukaan akhir.
Sisipan wiper CBN dan keramik memberikan sentuhan akhir dan menyelesaikan bahan yang dikeraskan ke tingkat kinerja yang baru.
Keuntungan utama dari mengubah bahan yang dikeraskan:
- produktivitas tinggi karena kecepatan potong yang tinggi dan pengurangan waktu bantu;
- fleksibilitas penggunaan yang tinggi;
- prosesnya lebih mudah daripada penggilingan;
- tidak ada luka bakar;
- lengkungan minimal dari benda kerja;
- peningkatan produktivitas tambahan karena laju pengumpanan yang tinggi saat menggunakan sisipan penghapus;
- kemampuan untuk menyatukan peralatan untuk pemrosesan lengkap suatu bagian;
- proses pengolahan yang aman dan ramah lingkungan.
Salah satu yang paling cara yang efektif pemotongan dan pengolahan bahan keras adalah pemotongan waterjet. Dapat digunakan untuk memotong bahan keras seperti marmer dan granit, logam, beton dan kaca. Jenis pemotongan ini banyak digunakan dalam konstruksi dalam pemrosesan bahan komposit dan keramik, struktur sandwich.
Metode pemotongan waterjet terdiri dari semburan air bertekanan tinggi yang sangat terarah dan menghantam material dengan kecepatan tinggi. Awalnya, hanya air yang digunakan dan metode ini disebut water jet cutting. Itu digunakan untuk memproses bahan yang tidak terlalu keras, yang membutuhkan dampak yang lebih halus daripada jenis pemotongan lainnya. Dulu serat optik dan kabel, bahan laminasi yang tidak mentolerir suhu tinggi dan terjadinya bahaya kebakaran.
Kemudian, bahan abrasif ditambahkan ke air, yang secara signifikan meningkatkan gaya potong pancaran air. Pasir garnet yang terdispersi halus digunakan sebagai bahan abrasif. Dengan menggunakan partikel abrasif, menjadi mungkin untuk memotong bahan yang jauh lebih keras seperti batu dan logam.
Dalam hal ini, pemotongan waterjet banyak digunakan di berbagai industri, dalam konstruksi dan dalam pembuatan monumen. Seringkali, granit digunakan untuk pembuatan monumen, dan harga monumen di Moskow memungkinkan Anda membuat pilihan untuk dompet apa pun. Namun, tidak semua orang berpikir bahwa ketika memesan monumen, tidak hanya masalah biaya material dan pekerjaan, tetapi juga metode pemrosesan.
Pemotongan waterjet bisa disebut sangat lembut dalam arti tidak ada dampak yang kuat pada material, yang berarti kekuatannya tidak berkurang. Untuk pemesanan monumen, harga dihitung berdasarkan metode pemotongan dan pengolahan batu. Pemotongan waterjet menghindari retak dan keripik, dan juga meminimalkan kehilangan batu selama pemrosesan. Ini hanyalah salah satu manfaat pemotongan waterjet.
Pemotongan waterjet: kelebihan dan fitur
1. Tidak ada pemanasan material yang kuat
Parameter ini sangat penting baik untuk logam dan untuk batu alam dan buatan dan ubin. Saat memotong dengan jet air abrasif, suhu tetap di kisaran 60-90 ° C. Dengan demikian, material tidak terkena suhu tinggi, seperti jenis pemotongan lainnya, yang meningkatkan masa pakainya.
2. Fleksibilitas aplikasi
"Pisau" waterjet dapat memotong bahan keras dan keras dengan tingkat keberhasilan yang sama. Benar, dalam hal bekerja dengan yang terakhir, tidak perlu menggunakan abrasif.
3. Kualitas pemotongan yang sangat baik
Kekasaran tepi potong saat menggunakan pemotongan waterjet adalah Ra 1.6. Menggunakan metode ini akan membantu Anda mendapatkan potongan yang jelas tanpa debu yang tidak perlu dan kehilangan material.
4. Keamanan kebakaran
Semua komponen yang digunakan dalam pemotongan tahan api dan ledakan, termasuk karena suhu rendah. Tidak ada zat yang mudah terbakar yang digunakan saat memotong, yang secara signifikan mengurangi risiko selama bekerja.
5. Tidak ada fusi material
Properti ini juga mengikuti dari suhu potong. Saat memotong, bahan tidak terbakar baik di area yang berdekatan atau langsung pada potongan, yang sangat penting saat bekerja dengan logam.
6. Penggunaan serbaguna
Menggunakan pemotongan waterjet, dimungkinkan untuk memotong lembaran baja 200mm dan banyak lembaran tipis yang ditumpuk menjadi satu. Ini menghemat waktu dan meningkatkan produktivitas.
Kerugiannya termasuk biaya tinggi. habis pakai(yaitu, pasir) dan sumber daya yang terbatas dari kepala pemotong dan beberapa komponen mesin lainnya. Mesin pemotong waterjet terdiri dari pompa (beberapa) di mana air disuntikkan pada tekanan hingga 4000 bar, nosel, ruang pencampuran dan nosel karbida kedua.
Cara kerja pemotongan waterjet:
Dengan bantuan pompa, air dipompa dengan tekanan hingga 4000 bar;
