تتم معالجة قوالب اللحام بالموجات فوق الصوتية في فرن معالجة حرارية فراغي مخصص.
تُعدّ قوالب اللحام بالموجات فوق الصوتية وقوالب الصلب المستخدمة في اللحام بالموجات فوق الصوتية مكونات أساسية في معدات اللحام بالموجات فوق الصوتية، وتحدد دقة سطحها وصلابتها ومقاومتها للتآكل جودة اللحام بشكل مباشر. في عملية تصنيع قوالب الصلب، المعالجة الحرارية بالتفريغ في فرن مخصص تُعدّ هذه خطوة أساسية في تحسين أداء قوالب الصلب. وقد حققت شركة شنتشن تشنغوان للأجهزة فوق الصوتية الذكية المحدودة (المشار إليها فيما يلي باسم "تشنغوان الذكية")، بصفتها موردًا محترفًا لمعدات اللحام بالموجات فوق الصوتية والقوالب في الصين، إنجازًا مزدوجًا في دقة وعمر قوالب الصلب من خلال عمليات معالجة حرارية فراغية مخصصة.
أولاً: المتطلبات الأساسية لقوالب الصلب المعالجة حرارياً باستخدام الموجات فوق الصوتية
تُصنع قوالب الصلب فوق الصوتية عادةً من فولاذ القوالب (مثل SKD11، DC53) وتحتاج إلى تحمل الاهتزازات عالية التردد والاحتكاك والصدمات، ولذلك فهي تخضع لمتطلبات صارمة فيما يتعلق بالمعالجة الحرارية.
- صلابة عالية : يجب أن تصل صلابة السطح إلى HRC58~62 لضمان مقاومة التآكل؛
- تشوه منخفض يجب التحكم في دقة قالب الصلب في حدود 0.01 مم، ويجب أن يكون التشوه بعد المعالجة الحرارية أقل من 0.005 مم؛
- خالٍ من الأكسدة يجب الحفاظ على سطح قالب الصلب أملسًا لتجنب التأثير على الدقة أثناء عملية الطحن اللاحقة.
قد تؤدي المعالجة الحرارية التقليدية بسهولة إلى أكسدة وتشوه مفرط لقوالب الصلب، بينما تستخدم شركة تشنغوان إنتليجنت فرن معالجة حرارية فراغي مصمم خصيصًا وهذا يلبي هذه الاحتياجات تماماً.
ثانيًا: التكوين المخصص لفرن المعالجة الحرارية الفراغية الذكي من تشنغوان
لتلبية متطلبات الحجم الصغير والدقة العالية لقوالب الصلب فوق الصوتية، قامت شركة Chengguan Intelligent، بالتعاون مع مصنعي المعدات، بتخصيصها فرن صغير دقيق للمعالجة الحرارية بالتفريغ مع التكوين الأساسي التالي:
- معايير الفرن : الحجم الفعال φ200×300 مم، مناسب للمعالجة الدفعية لـ 10 إلى 15 قالبًا فولاذيًا لكل دفعة؛
- أنظمة التفريغ : يتم استخدام وحدة مضخة جزيئية للحفاظ على فراغ مستقر بمقدار 5×10⁻³ باسكال، وبالتالي منع أكسدة سطح قالب الصلب؛
- نظام التحكم في درجة الحرارة : 4 مناطق مستقلة للتحكم في درجة الحرارة، توحيد درجة الحرارة ±1 درجة مئوية، مما يضمن صلابة متسقة في جميع مناطق قالب الصلب؛
- أنظمة التبريد : التبريد التدريجي بالغاز (أولاً التبريد السريع باستخدام النيتروجين بضغط 1 ميجا باسكال، ثم التبريد البطيء باستخدام 0.3 ميجا باسكال) لتقليل تشوه الإجهاد الحراري.
ثالثًا: مخطط سير عملية فرن المعالجة الحرارية الفراغية لقوالب الصلب بالموجات فوق الصوتية (شركة تشنغوان للممارسة الذكية)
تُدمج شركة تشنغوان إنتليجنت المعالجة الحرارية بالتفريغ في عملية تصنيع قوالب الصلب بأكملها. وفيما يلي الخطوات المحددة:
1.بعد شحن الفرن، يتم تجهيز قالب الصلب باستخدام آلة CNC، وتنظيف سطحه من الزيت والنتوءات. ثم يتم تثبيته باستخدام أداة تثبيت من الجرافيت.
تم تصميمها خصيصًا بواسطة شركة Chengguan Intelligent (لتجنب التصاق قالب الصلب بتركيبة التثبيت) وتم ترتيبها بالتساوي على صينية شحن الفرن.
2.التنظيف بالمكنسة الكهربائية والتدفئة وبعد إغلاق باب الفرن، قم أولاً بتفريغ الهواء إلى مستوى منخفض (10⁻¹باسكال)، ثم ارفع مستوى التفريغ إلى المستوى المستهدف (5×10⁻³باسكال)؛ سخّن إلى 850 درجة مئوية
بمعدل 5 درجات مئوية / دقيقة والاحتفاظ بها لمدة 20 دقيقة (لتلبية متطلبات الأوستنة لمادة SKD11).
3.التبريد بالتفريغ يتم ذلك عن طريق التبريد السريع لقالب الصلب باستخدام غاز النيتروجين عالي النقاء بضغط 1 ميجا باسكال، مما يقلل درجة الحرارة من 850 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية (بمعدل تبريد 15 درجة مئوية/ثانية). ثم،
يتم تغيير درجة الحرارة إلى 0.3 ميجا باسكال من غاز النيتروجين للتبريد البطيء إلى درجة حرارة الغرفة لتجنب تركيز الإجهاد.
4.التصليد بالتفريغ الهوائي و بعد عملية التبريد السريع، يُعاد قالب الصلب إلى الفرن الخاص، ويُسخن إلى 200 درجة مئوية، ويُترك لمدة 60 دقيقة لإزالة الإجهاد الداخلي الناتج عن التبريد السريع وتحقيق الاستقرار.
أبعاد القالب الفولاذي (تتحكم شركة Chengguan Intelligent في تشوه القالب الفولاذي في حدود 0.003 مم من خلال هذه العملية).
5.الفرن سطح قالب الصلب لامع وخالٍ من الأكسدة. بعد اجتياز اختبار الصلابة (HRC60±1) واختبار الدقة (باستخدام الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد)، يدخل في عملية التلميع اللاحقة.
6.رابعاً: القيمة التقنية للمعالجة الحرارية بالتفريغ في الأفران المخصصة (دراسة حالة شركة تشنغوان الذكية)
من خلال عملية فرن معالجة حرارية فراغية مخصصة، حقق قالب الصلب بالموجات فوق الصوتية من شركة تشنغوان إنتليجنت ما يلي:
- عمر افتراضي أطول : تم زيادة متوسط عمر خدمة قوالب الصلب من 50000 دورة لحام في العملية التقليدية إلى 120000 دورة؛
- دقة ثابتة : يتم الحفاظ على قابلية تكرار قالب الصلب في حدود 0.01 مم، ويتم تحسين إنتاجية المنتجات الملحومة إلى 99.5٪؛
- خفض التكاليف : أدى انخفاض عمليات الطحن وإعادة العمل اللاحقة إلى خفض تكلفة تصنيع قالب فولاذي واحد بنسبة 15٪.
بصفتها شركة رائدة في مجال اللحام بالموجات فوق الصوتية، قامت شركة Chengguan Intelligent بدمج تقنية أفران المعالجة الحرارية الفراغية بشكل عميق
في تصنيع قوالب الصلب من خلال تصميم متكامل لـ "المعدات + القالب + العملية"، مما يوفر حلول لحام بالموجات فوق الصوتية أكثر موثوقية للصناعات مثل الإلكترونيات والمنسوجات والسيارات.
