عملية تصنيع البراغي عالية القوة

عملية تصنيع البراغي عالية المقاومة: 1. اختيار المواد الخام للبراغي عالية المقاومة

يُعدّ اختيار مواد التثبيت المناسبة في صناعة أدوات التثبيت جزءًا بالغ الأهمية، إذ يرتبط أداء هذه الأدوات ارتباطًا وثيقًا بموادها. يُعتبر فولاذ التشكيل على البارد من أنواع الفولاذ القابلة للاستبدال بدرجة عالية في صناعة أدوات التثبيت المُنتجة بتقنية التشكيل على البارد. ونظرًا لتشكيله من خلال معالجة المعادن باللدونة في درجة حرارة الغرفة، فإنّ تشوّه كل جزء يكون كبيرًا وسريعًا. لذلك، فإنّ متطلبات الأداء للمواد الخام لفولاذ التشكيل على البارد صارمة للغاية. (1) إذا كان محتوى الكربون مرتفعًا جدًا، سينخفض ​​أداء التشكيل على البارد، وإذا كان منخفضًا جدًا، فلن يفي بمتطلبات الخواص الميكانيكية للأجزاء. (2) يُحسّن المنجنيز نفاذية الفولاذ، ولكن إضافته بكميات كبيرة تُقوّي بنية المادة الأساسية وتؤثر سلبًا على أداء التشكيل على البارد. (3) يُقوّي السيليكون الفريت، مما يُقلّل من أداء التشكيل على البارد واستطالة المادة. (4) على الرغم من أنّ عنصر البورون يُحسّن نفاذية الفولاذ بشكل ملحوظ، إلا أنّه يزيد من هشاشته. يُعدّ المحتوى الزائد من البورون ضارًا جدًا بقطع العمل مثل البراغي والمسامير والدبابيس التي تتطلب خصائص ميكانيكية شاملة جيدة. (5) أما العناصر الشائبة الأخرى، فإن وجودها يُسبب انفصالًا على طول حدود الحبيبات، مما يؤدي إلى تقصفها، وبالتالي يجب تقليل الخصائص الميكانيكية للفولاذ المتضرر قدر الإمكان.

2. التلدين الكروي للبراغي عالية المقاومة

عند إنتاج مسامير رأس سداسية الشكل بتقنية التشكيل على البارد، تؤثر البنية الأصلية للفولاذ بشكل مباشر على قابلية التشكيل أثناء هذه العملية، لذا يجب أن يتمتع الفولاذ بلدونة جيدة. عندما يكون التركيب الكيميائي للفولاذ ثابتًا، تُعد البنية المعدنية العامل الرئيسي المحدد لللدونة. من المتعارف عليه أن البيرلايت السميك المتقشر لا يُساعد على التشكيل على البارد، بينما يُحسّن البيرلايت الكروي الدقيق بشكل ملحوظ من قدرة الفولاذ على التشوه اللدن. بالنسبة للفولاذ متوسط ​​الكربون وسبائك الفولاذ متوسطة الكربون التي تحتوي على كمية كبيرة من المثبتات عالية القوة، تُجرى عملية التلدين الكروي قبل التشكيل على البارد للحصول على بيرلايت كروي متجانس ودقيق، بما يُلبي احتياجات الإنتاج الفعلية بشكل أفضل.

3. تقشير وإزالة القشور من البراغي عالية المقاومة

تتضمن عملية إزالة طبقة أكسيد الحديد من أسلاك الفولاذ المشكلة على البارد تقشيرًا وإزالةً للقشور، وتوجد طريقتان: الإزالة الميكانيكية والتخليل الكيميائي. وقد استُبدلت عملية التخليل الكيميائي بإزالة القشور الميكانيكية، مما يُحسّن الإنتاجية ويُقلل التلوث البيئي. تشمل هذه العملية طرقًا مثل الثني والرش، وغيرها. ورغم فعالية الإزالة الميكانيكية، إلا أنها لا تُزيل بقايا قشور الحديد تمامًا، خاصةً عندما يكون التصاق القشور قويًا جدًا. لذا، تتأثر الإزالة الميكانيكية بسُمك القشور وبنيتها وحالة الإجهاد فيها، وتُستخدم مع أسلاك الفولاذ الكربوني المستخدمة في أدوات التثبيت منخفضة المقاومة. أما أسلاك الفولاذ المستخدمة في أدوات التثبيت عالية المقاومة، فتخضع بعد إزالتها الميكانيكية لعملية التخليل الكيميائي لإزالة جميع قشور الأكسيد، أي الإزالة المركبة. وبالنسبة لأسلاك الفولاذ منخفض الكربون، فإن بقايا الحديد الناتجة عن الإزالة الميكانيكية قد تُسبب تآكلًا غير متساوٍ في اتجاه الحبيبات. عندما تلتصق فتحة سحب الحبوب بالصفيحة الحديدية بسبب احتكاك قضيب السلك بالحرارة الخارجية، تظهر علامات الحبوب الطولية على سطح قضيب السلك، وعندما يبرد قضيب السلك مسامير الشفة أو براغي الرأس الأسطوانية، تظهر تشققات دقيقة على الرأس.

4. رسمة مسمار عالي القوة

تهدف عملية السحب إلى تعديل أبعاد المادة الخام، بالإضافة إلى الحصول على الخصائص الميكانيكية الأساسية للمثبت من خلال تقوية التشوه. إذا لم يكن توزيع معدل تقليل المساحة في كل تمريرة مناسبًا، فستظهر تشققات التوائية في سلك الفولاذ أثناء عملية السحب. وتظهر هذه التشققات، ذات التوزيع الدوري على طول الاتجاه الطولي لسلك الفولاذ، أثناء عملية التشكيل على البارد. علاوة على ذلك، قد يؤدي ضعف التشحيم أثناء عملية السحب إلى ظهور تشققات عرضية منتظمة في سلك الفولاذ المسحوب على البارد. إن اتجاه المماس لسلك الفولاذ الملفوف الخارج من قالب سلك الحبيبات ليس متمركزًا مع قالب سحب السلك، مما سيؤدي إلى زيادة تآكل المرور أحادي الجانب لقالب سحب السلك، وجعل الثقب الداخلي غير دائري، وجعل تشوه سحب سلك الفولاذ في الاتجاه المحيطي غير متساوٍ، بحيث تكون استدارة سلك الفولاذ خارج نطاق التسامح، ولا يكون إجهاد المقطع العرضي لسلك الفولاذ منتظمًا أثناء عملية التشكيل على البارد، مما يؤثر على معدل نجاح التشكيل على البارد.

5. تشكيل المسامير عالية المقاومة بالتشكيل على البارد

عادةً ما يتم تشكيل رأس البرغي باستخدام عملية التشكيل على البارد. تشمل عملية التشكيل على البارد القطع والتشكيل، والتشكيل على البارد أحادي المحطة، والتشكيل على البارد ثنائي المحطة، والتشكيل على البارد الأوتوماتيكي متعدد المحطات. تقوم آلة التشكيل على البارد الأوتوماتيكية بتنفيذ عمليات متعددة المحطات مثل الختم، والتشكيل بالضغط، والبثق، وتقليل القطر في عدة قوالب تشكيل. (1) يتم قطع القطعة الخام باستخدام أداة قطع شبه مغلقة، وأسهل طريقة هي استخدام أداة قطع من نوع الكم. (2) أثناء نقل القطع الخام قصيرة الحجم من المحطة السابقة إلى محطة التشكيل التالية، تتم معالجة المثبتات ذات الهياكل المعقدة لتحسين دقة الأجزاء. (3) يجب أن تكون كل محطة تشكيل مزودة بجهاز طرد للثقب، ويجب أن يكون القالب مزودًا بجهاز طرد من نوع الكم. (4) يضمن هيكل سكة التوجيه للمنزلق الرئيسي ومكونات العملية دقة تحديد موضع الثقب والقالب طوال فترة الاستخدام الفعالة. (5) يجب تركيب مفاتيح حدية طرفية على الحاجز للتحكم في اختيار المادة، ويجب الانتباه إلى التحكم في قوة التشكيل بالضغط.

6. معالجة خيوط البراغي عالية القوة

تُصنع أسنان البراغي عادةً بالتشكيل على البارد، وهو ما يحدّ من دقة السنّ ووجود طبقة طلاء على المادة. أما درفلة الأسنان فهي طريقة معالجة تستخدم التشكيل اللدن لتشكيل أسنان السنّ. وتُستخدم فيها قوالب درفلة بنفس خطوة السنّ وشكله. أثناء بثق قطعة البرغي الأسطوانية، تُدار هذه القطعة، ثم يُنقل شكل السنّ من قالب الدرفلة إلى قطعة البرغي لتشكيل السنّ. ومن أهمّ مميزات درفلة الأسنان هو عدم الحاجة إلى عدد كبير من دورات الدرفلة. فكثرة الدورات تُقلّل الكفاءة، وتجعل سطح أسنان السنّ عرضةً للانفصال أو الانبعاج العشوائي. في المقابل، إذا كان عدد الدورات قليلاً جدًا، فمن المحتمل أن يكون قطر السنّ غير دائري، وأن يكون الضغط في المرحلة الأولى من الدرفلة مرتفعًا بشكل غير طبيعي، مما يُقصّر عمر القالب.

7. المعالجة الحرارية للبراغي عالية المقاومة

يجب معالجة المثبتات عالية المقاومة بالتصليد والتطبيع وفقًا للمتطلبات الفنية. يهدف هذان الإجراءان إلى تحسين الخواص الميكانيكية الشاملة للمثبتات لتلبية متطلبات قوة الشد ونسبة الخضوع المحددة للمنتج. تؤثر عملية المعالجة الحرارية تأثيرًا بالغًا على المثبتات عالية المقاومة، ولا سيما جودتها الذاتية. لذا، يتطلب إنتاج مثبتات عالية الجودة وعالية المقاومة استخدام تقنيات ومعدات متطورة للمعالجة الحرارية.