Clienții nu caută adesea „o duritate scăzută”, ci mai degrabă „o formare mai ușoară”.
În producția materialelor pentru bulonarea la rece, întâlnim frecvent o frază foarte cunoscută din partea clienților:
„Acest material poate fi făcut și mai moale?”
Unii clienți nu specifică o duritate precisă, spunând doar „mai moale, ca să fie mai ușor de format”; alții doresc reducerea de la 90 HRB la peste 80; iar alții continuă să întrebe:
„Se poate obține 75 HRB?”
Pare simplu: dacă un material tare e greu de lucrat, atunci îl facem și mai moale.
Dar chiar este adevărat că un material este cu atât mai bun, cu cât este mai moale?
Răspunsul este:
Nu.
De cele mai multe ori, cei care au nevoie de un anumit nivel de duritate caută, de fapt, nu numai acel cifră, ci și semnificația ei:
Bun pentru bulonare, ușor de lucrat, stabil.
I. De ce spun clienții mereu „mai moale”?
Această expresie este, de fapt, ușor de înțeles.
Dacă o bucată de aluat este prea tare, e greu să o presăm; dacă e mai moale, se modelează mai ușor.
La fel stau lucrurile și cu oțelul.
În condiții similare, când materialul are o rezistență și o duritate mai mari, deformarea la rece necesită, de obicei, o forță mai mare. La linia de producție, aceasta se manifestă prin creșterea sarcinii pe echipament, solicitarea crescută a matricelor, dificultatea de curgere a materialului și reglajele mai complicate ale utilajelor.
Așadar, când clientul spune:
„Faceți-l mai moale, vă rog.”
Adesea, el nu discută despre aspecte teoretice legate de știința materialelor, ci ne transmite următorul mesaj:
„Vreau ca acest produs să fie mai ușor de fabricat.”
Precis aici începe problema.
Pentru că „ușurința fabricării” nu depinde doar de duritate.
II. Este 80 HRB, cu siguranță, mai potrivit pentru bulonare decât 85 HRB?
Nu neapărat.
Să presupunem că avem două role din același tip de material:
Material A: 80 HRB
Material B: 85 HRB
Dacă ne uităm doar la cifre, mulți ar alege imediat 80 HRB.
Însă, dacă rolul cu 80 HRB prezintă o structură inegală și o suprafață defavorabilă, în timp ce cel cu 85 HRB are o structură uniformă, o suprafață bună și o comportare stabilă la procesare, rezultatul real al bulonării la rece nu va fi, neapărat, mai bun cu 80 HRB.
Motivul este simplu:
Bulonatoarele nu lucrează cu o cifră măsurată la durometru, ci cu un întreg rulou de material real.
Ele trebuie să ia în considerare rezistența, plasticitatea, structura, suprafața, lubrifierea, încingerile la lucru și uniformitatea acestor caracteristici pe întregul rulou de material.
Așadar, duritatea este importantă, dar reprezintă doar unul dintre indicatori.
Scoaterea valorii HRB la un nivel mai mic nu înseamnă automat îmbunătățirea performanței la bulonare la rece.
III. Materialul prea tare este greu de lucrat, dar și cel prea moale poate cauza probleme
Acest aspect este ușor de ignorat.
Dacă materialul este relativ dur, sarcina de formare poate crește, încărcarea morii se mărește, iar intervalul optim de proces pentru produsele cu deformare mare poate să se îngusteze.
Așadar, firesc este să ne gândim:
Păi, atunci să-l facem și mai moale.
Dar materialul trebuie să treacă și prin următoarele etape de fabricație.
Unele produse, după bulonarea la rece, necesită strunjire, găurire sau prelucrări CNC, iar altele trebuie carburizate, călite și revenite sau supuse altor tratamente termice.
Dacă, în scopul unei anumite operații de bulonare la rece, insistăm doar pe cea mai mică duritate posibilă, s-ar putea să rezolvăm problema acelei operații, dar să adăugăm noi dificultăți pentru următoarea fază de producție.
Așadar, ceea ce trebuie să căutăm nu este:
Cea mai mică duritate.
Ci mai degrabă:
Starea optimă a materialului pentru întregul lanț de fabricație.
Aceste două concepte sunt complet diferite.
IV. Recozirea sferoidizantă nu este o competiție „cine face materialul mai moale”
Când clientul cere un material mai moale, deseori adaugă și:
„Atunci fă-o și sferoidizantă.”
Recozirea sferoidizantă este, într-adevăr, un mijloc important de îmbunătățire a comportamentului la lucru la rece al anumitor oțeluri cu conținut mediu de carbon, aleate și cu conținut ridicat de carbon.
Însă, scopul principal al sferoidizării nu este doar reducerea dureții.
Mai mult, ne concentrăm pe structura internă a materialului:
- Cum arată carbura;
- Distribuția ei este uniformă?
- Există grăunți mari vizibili?
- Starea stratului exterior este identică cu cea din miez?
- Starea materialului este stabilă pe întreaga bobină?
Este ca și cum ai găti orez.
Nu câștigi dacă pui mai multă apă, ci numai dacă orezul rămâne la consistența potrivită și este omogen în toată oala.
La fel este și cu materialul.
Un număr frumos, reprezentând o duritate scăzută, care corespunde totuși unei structuri interne nesatisfăcătoare, nu are prea multă valoare tehnică.
Prin urmare:
Scopul sferoidizării este obținerea unei structuri adecvate pentru operațiile ulterioare de prelucrare, nu doar atingerea celei mai mici valori HRB posibile.
V. „90 se poate obține, de ce 75 nu?”
Acesta este un întrebare foarte tipică la fața locului.
De exemplu, un anumit oțel aliat cu conținut mediu de carbon are în prezent o duritate de aproximativ 90 HRB, iar clientul dorește să fie și mai moale.
85?
80?
În final, probabil că va întreba direct:
„Se poate obține 75?”
Din perspectiva cumpărătorului, această logică pare destul de firescă:
Dacă 90 poate fi coborât la 85, atunci 85 poate fi coborât la 80, iar 80 ar putea fi coborât și mai mult, până la 75, nu-i așa?
Dar materialul nu este ca temperatura unui aer condiționat.
Nu poți să apeși pe butonul „-” și să cobori mereu temperatura.
Fiecare tip de oțel are propria sa compoziție chimică și structură internă, iar duritatea finală obținută depinde, de asemenea, de specificațiile materialelor, de microstructura inițială, de starea de tratare termică și de procesele ulterioare de prelucrare.
Astfel, pe măsură ce valoarea dorită se apropie treptat de limita tehnologică acceptabilă a materialului, continuarea scăderii nu mai este doar o simplă optimizare a procesului.
În acest caz, răspunsul profesional nu ar trebui să fie:
„Da” sau „Nu”.
ci mai întâi să întrebăm:
„De ce trebuie neapărat 75 HRB?”
Pentru că acest răspuns este mult mai important decât valoarea 75 însăși.
VI. Clientul cere 75 HRB, dar poate că de fapt nu are nevoie de 75 HRB
Să presupunem că clientul răspunde:
„Pentru că acum nu se prestează bine la deformare rece.”
Atunci problema reală devine:
De ce nu se prestează bine la deformare rece?
Dacă sarcina de formare este prea mare, duritatea ar putea fi una dintre cauze;
Dacă apar fisuri locale, nu trebuie luată în considerare doar duritatea;
Dacă durata de viață a matricelor este scăzută, trebuie analizată compatibilitatea dintre material, lubrifiere și matrice;
Dacă clientul intenționează să efectueze și operații de prelucrare mecanică ulterioare, atunci trebuie luate în calcul și aceste etape suplimentare.
Așadar, ceea ce ne transmite clientul este:
75 HRB.
Ceea ce inginerul de materiale trebuie să înțeleagă cu adevărat este:
Ce problemă de fabricație dorește să rezolve.
Acesta este deosebirea dintre serviciile tehnice și simpla primire a comenzilor.
VII. Mai important decât „duritatea minimă” este „intervalul tehnic adecvat”
Un material pentru deformare rece stabil nu ar trebui să aibă doar un singur indicator de duritate.
De obicei, trebuie să luăm în considerare, în legătură cu produsul, și următoarele aspecte:
rezistența și ductilitatea, starea microstructurii, calitatea suprafeței, starea de trefilare, starea de lubrifiere și gradul real de deformare.
Poți să vezi asta ca pe o mașină.
Nici pneurile nu sunt mai bune dacă sunt foarte moi, nici suspensia nu este mai confortabilă dacă este foarte moale.
O mașină bună de condus este cea în care toate sistemele sunt bine coordonate între ele.
La fel este și cu materialele pentru deformare rece.
Ce căutăm cu adevărat este un interval tehnic adecvat.
În acest interval, materialul este ușor de format, nu este afectat în mod negativ de următoarele procese industriale din cauza unei cerințe excesive de molesală și, în același timp, menține o uniformitate stabilă între loturi și între rolași.
Asta are mult mai mult sens decât să impunem doar:
HRB ≤ o anumită valoare
mai mult decât atât.
VIII. Materialul poate fi adaptat procesului, dar nu poate purta responsabilitatea întregului sistem de producție
Uneori, pe teren se mai întâlnește și următoarea situație:
Matrița este greu de ajustat — să facem materialul și mai moale.
Echipamentul are o încărcare mare — să facem materialul și mai moale.
Produsul nu se formează bine — tot materialul să fie mai moale.
Bineînțeles că materialul poate fi optimizat.
Dar materialul nu este un regulator universal.
Materialul are anumite limite, matrița are propriile sale sarcini, iar echipamentul are capacitățile sale.
Dacă toate problemele sunt rezolvate în final doar prin reducerea rezistenței materialului, s-ar putea ca problema sistemului de producție să fie doar mutată la nivelul materiei prime.
O abordare tehnică adevărată ar trebui să fie următoarea:
Să se găsească cea mai potrivită combinație între material, matriță, echipament, lubrifiere și proces.
Și nu să ceri mereu unuia dintre aceste elemente să cedeze.
IX. De ce întreabă adesea Creation Group „De ce?”
Clienții întreabă:
„Se poate face și mai moale?”
Răspunsul cel mai simplu ar fi, desigur:
„Da.”
Sau:
„Nu.”
Noi preferăm, însă, să întrebăm și noi:
„De ce aveți nevoie ca el să fie mai moale?”
E pentru că formarea la rece este dificilă?
Viața utilă a matriței este insuficientă?
Echipamentul are o încărcare prea mare?
Odată clarificată această problemă, putem decide dacă clientul are nevoie, de fapt, să ajusteze duritatea, structura, starea de prelucrare sau alte aspecte ale procesului.
Uneori, într-adevăr, este necesar să se facă materialul mai moale.
Alteori, însă, se constată că:
ceea ce trebuie rezolvat nu este, de fapt, duritatea.
Acesta este principiul pe care Creation Group îl respectă întotdeauna atunci când lucrează cu materiale pentru formarea la rece:
Clienții ne dau un număr; noi trebuie să vedem procesul din spatele acelui număr.
Punctul de vedere al inginerilor
Materialele pentru formarea la rece nu sunt cele mai bune când sunt cele mai moi, ci cele mai adecvate.
Dacă sunt prea dure, s-ar putea să nu se formeze ușor; dacă sunt prea moi, s-ar putea să nu fie potrivite pentru operațiile ulterioare de fabricație.
Starea ideală a unui material nu înseamnă să se ridice un anumit indicator la limită, ci să asigure, în întregul proces de fabricație al clientului, o gamă rațională, stabilă și repetabilă de parametri tehnologici.
Prin urmare, data viitoare când auzim:
„Faceți-mi 75 HRB.”
Noi am vrea mai întâi să întrebăm:
„De ce trebuie neapărat 75?”
Pentru că găsirea răspunsului la această întrebare duce adesea mai aproape de soluția reală a problemei decât simpla scădere cu câțiva puncte HRB.
Despre Creation Group
Creation Group se specializează în tije pentru formarea la rece, profile speciale și materiale speciale pentru deformarea la rece.
Ofertăm nu doar un anumit grad, o anumită specificație sau o anumită duritate, ci dorim să înțelegem la ce produs va fi folosit materialul, ce procese va parcurge și ce probleme trebuie să rezolve.
Să explicăm clar problema și să oferim materialul potrivit.
Celelalte aspecte legate de structura materialului, intervalul tehnologic și traseul exact de fabricație trebuie analizate în funcție de produs, echipament și condițiile de teren — acesta este, de fapt, adevărata valoare a serviciilor de inginerie a materialelor.