فرآیند ساخت قلم بیل مکانیکی چگونه است؟

فرآیند ساخت قلم بیل مکانیکی چگونه است؟

ساخت قلم بیل مکانیکی در یک فرآیند صنعتی متداول و بر اساس روش آهنگری، ریخته گری، حرارت در دمای بالا و کوبش انجام می گیرد. در این روش، مواد اولیه دارای ترکیبات مشخص هستند و به شکل یک میله فولادی قطور به کار می روند. عناصر متفاوتی با درصد معین برای تولید میله های فولادی به کار می روند. این میله ها در کارخانه فولاد، ساخته می شوند و سپس برای انجام فرآیند ساخت قلم در بیل مکانیکی ارسال می شوند.

ما در این مطلب تخصصی، ابتدا به توضیح مواد اولیه و ترکیب درصد عناصر سازنده میله فولادی می پردازیم که برای ساخت قلم چکش به کار می روند. در قسمت بعدی نیز مراحل ساخت و تولید قلم بیل مکانیکی را توضیح می دهیم. این عملیات صنعتی، ساده و رایج هستند اما نکات مهم و جزئی نیز در میانه کار وجود دارد.

مشخصات فنی قلم بیل مکانیکی شامل چه مواردی است؟

وقتی صحبت از مشخصات قلم بیل مکانیکی به میان می آید، برخی از پارامترها در جدول درج می شوند؛ این موارد عبارتند از:

• مواد و عناصر سازنده قلم
• قطر قلم بیل مکانیکی (معمولاً بر حسب میلی متر بیان می شود)
• نوع و مدل قلم
• مرجع استانداردها
• نوع کاربری در عملیات
• وزن قلم (بر حسب کیلوگرم)
• ویژگی های فیزیکی؛ از جمله عملیات حرارتی؛ آستانه تحمل فشار؛ سختی سطح؛ سختی هسته قلم؛ ضخامت نوک قلم.

وقتی به جدول مشخصات فنی قلم بیل مکانیکی نگاه می کنید، در ردیف ها و ستون ها با یک سری کد و ارقام مواجه می شوید، که نشان از منابع استاندارد، یا قطر یا اندازه این محصولات است که توسط سازنده معرفی می شود.

به منظور ساخت انواع قلم چکش بیل مکانیکی، با کیفیت بالا و مقاومت عالی، یک عملیات حرارتی کنترل شده در صنعت انجام می گیرد. محصولات، بسته به نوع کاربری که قرار است در پروژه های مختلف داشته باشند، از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی، ویژگی های حرارتی و …، استانداردسازی و تنظیم می شوند.

کروم – مولیبدن، عناصر اصلی سازنده قلم بیل مکانیکی

برای ساخت قلم بیل مکانیکی از میله های فولادی قطور استفاده می شود. ترکیب اصلی در این نوع فولاد، عناصر کروم و مولیبدن هستند که با درصدهای معین و استاندارد به کار می روند. برای ایجاد برخی خواص برتر، گاهی از درصد کمتری از سایر عناصر نیز در تولید این میله های فولادی مقاوم استفاده می شود.

به طور کلی، وقتی به جدول مشخصات هر قلم بیل مکانیکی نگاه کنید، با این دو نماد، بسیار برخورد خواهید کرد:

42CrMo و 40CrMo

آیا می دانید که این دو نماد فوق چه معنایی دارند؟… ما در این قسمت به معرفی ویژگی های هر یک از این میله های فولادی می پردازیم.

1-ویژگی های میله فولادی 42CrMo برای ساخت قلم بیل مکانیکی

• استحکام و چقرمگی بالا
• سختی پذیری خوب
• بدون شکنندگی آشکار
• تغییر شکل اندک در حین کوئنچینگ
• آستانه خستگی بالا
• مقاومت در برابر ضربات مختلف، پس از کوئنچینگ و کوبش
• چقرمگی خوب در برابر ضربه در دمای پایین
• استحکام خزشی بالا
• پایداری و دوام در دمای بالا
• مناسب برای عملیاتی که به استحکام زیادی نیاز دارد
• استاندارد چینی: GB/T 3077-1999
• استاندارد ISO: 42CrMo4
• استاندارد فولاد CET: 42CrMo4
• استاندارد ژاپنی: SCM440
• استاندارد آلمانی: 42CrMo4 یا 7225
• استاندارد آمریکایی: 4140 یا G41400
• درصد کربن: 0.38 تا 0.45
• درصد سیلیکون (سیلیس): 0.17 تا 0.37
• درصد منگنز: 0.50 تا 0.80
• درصد گوگرد: کمتر از 0.035
• درصد فسفر: کمتر از 0.035
• درصد کروم: 0.90 تا 1.20
• درصد نیکل: کمتر از 0.030
• درصد مس: کمتر از 0.030
• درصد مولیبدن: 0.15 تا 0.25
• آستانه کششی: بیشتر از 1080 مگاپاسکال
• سختی: کمتر از 217 HB
• آستانه تسلیم: بیشتر از 930 مگاپاسکال
• نرخ افزایش طول: بیشتر از 12

2-ویژگی های میله فولادی 40CrMo برای ساخت قلم بیل مکانیکی

• استحکام و چقرمگی بالا
• سختی بالا
• تغییر شکل اندک در حین کوئنچینگ
• مقاومت بالا در برابر خزش
• مقاومت در برابر ضربه و ساییدگی زیاد
• مقاومت خزشی بالا
• پایداری و دوام در دمای بالا
• مناسب برای قطعاتی که متحرک هستند و احتمال ساییدگی بیشتری دارند (ابزارهایی مانند محور خودرو؛ شاتون قسمت بار در ماشین های سنگین؛ مته؛ چرخ دنده های لوکوموتیو؛ فولاد در بخش معدن)
• درصد کربن: 0.35 تا 0.45
• درصد سیلیکون (سیلیس): 0.15 تا 0.40
• درصد منگنز: 0.40 تا 0.70
• درصد گوگرد: کمتر یا برابر 0.035
• درصد فسفر: کمتر یا برابر 0.035
• درصد کروم: 1 تا 1.50
• درصد مولیبدن: 0.15 تا 0.25
• آستانه کششی: بیشتر از 1080 مگاپاسکال
• سختی: کمتر یا برابر 217 HB
• آستانه تسلیم: بیشتر یا برابر 930 مگاپاسکال
• نرخ افزایش طول: بیشتر یا برابر 12

عملیات ساخت قلم بیل مکانیکی در کارخانه

برای ساخت قلم بیل مکانیکی در کارخانه، از میله های فولادی با درصد معین کروم – مولیبدن استفاده می شود. وجود سیلیوم و منگنز در ترکیبات این میله فولادی موجب می شود که برخی خواص فیزیکی و مکانیکی، بهبود پیدا کند. این میله پس از ورود به کارخانه، وارد مرحله آهنگری و عملیات حرارتی می شود. به طور کلی گفته می شود میله ها تحت عملیات نورد قرار می گیرند.

در ابتدای عملیات ساخت قلم بیل مکانیکی، میله فولادی به آرامی تا دمای 820 درجه سانتی گراد گرم می شود و به مدت 10 دقیقه در همان دما نگه داشته می شود. در این مدت، ساختار فولادی این میله به آستنیتی تبدیل می شود. سپس میله در روغن معدنی غوطه ور شده تا ساختار مارتنزیتی پیدا کند. این نوع فولاد تقریباً سفت و شکننده است اما برای اینکه شرایط بهتری پیدا کند، به مدت 1 ساعت در کوره ای با دمای 180 درجه سانتی گراد قرار می گیرد. پس از 1 ساعت، میله فولادی دارای سختی 65 (در مقیاس راکوِل) است و آماده است تا لبه های آن آسیاب زنی و تیز شود.

ابتدا لبه های میله فولادی با یک چرخ تسمه ای، صاف شده و تا زاویه 25 درجه، سمباده زنی می شود. این کار تا زمانی که لبه میله کاملاً صیقلی و صاف شود ادامه پیدا می کند. موقعی که بر اساس نوع طراحی قلم بیل مکانیکی، قسمت سر آن به شکل مورد نظر در آمد، به مراحل پردازش نهایی وارد می شود.

برای ساخت آن دسته از انواع قلم بیل مکانیکی که سر پهن تری دارند و یک ابزار برش دهنده آسفالت یا بتن محسوب می شود، در قسمتی از عملیات سخت، با چکش های الکتریکی قدرتمند، لبه میله فولادی به شدت کوبیده می شود تا به شکل و ضخامت نهایی درآید.

انواع قلم بیل مکانیکی برای عملیات مختلف به کار می روند؛ بنابراین باید دارای مقاومت بالا در برابر ضربه، ساییدگی، شکست و ترک خوردگی باشند. نوع پروژه معین می کند که به کدام مدل قلم چکش بیل مکانیکی نیاز دارید. برای خرید قلم بیل مکانیکی و استعلام قیمت روز می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.