Bolltau a sgriwiau yw'r cydrannau mecanyddol mwyaf sylfaenol, a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau megis automobiles, peiriannau diwydiannol ac adeiladu. Yn wahanol i weldio a rhybedio, nodwedd fwyaf bolltau yw y gellir eu tynnu'n hawdd hyd yn oed ar ôl eu tynhau a gellir eu hailddefnyddio trwy eu hail-dynhau.
Proses Gweithgynhyrchu Bolltau Titaniwm
Yn gyffredinol, mae'r deunydd gweithgynhyrchu ar gyfer bolltau yn wifren torchog. Ar ôl prosesu eilaidd fel piclo, iro, anelio, a lluniadu gwifren, mae'r pen bollt a'r edafedd yn cael eu ffurfio, eu trin â gwres, a'u trin gan ddefnyddio gofannu oer. Yn dibynnu ar y math o gynnyrch, mae angen triniaeth wres ar rai cyn ffurfio edau, tra nad yw eraill yn gwneud hynny. Yn gyffredinol, mae personél arbenigol yn perfformio prosesu eilaidd, ond weithiau fe'i gwneir yn y ffatri gweithgynhyrchu bolltau.
Mae ffurfio'r pen bollt yn gyffredinol yn cyfeirio at y broses o ffugio oer y pen bollt gan ddefnyddio peiriannau ffugio fel peiriant cynhyrfu neu beiriant pin gwthio, a elwir yn "ofidus." Mae gofannu oer, a elwir hefyd yn wasgu oer, yn cyfeirio at brosesu ar dymheredd ystafell. Mae'n derm sy'n cyferbynnu â gweithio cynnes a phoeth, lle caiff y deunydd ei gynhesu cyn ei brosesu. Mae'r broses ffugio yn cynnwys torri dur torchog yn hydoedd priodol ac yna gwasgu'r deunydd gan ddefnyddio sawl gofannu yn marw. Mae gofannu yn cynnwys pedwar cam: cynhyrfu, lluniadu dwfn, allwthio gwrthdroi, a gorffen. Mae cynhyrfu yn golygu gwasgu'r defnydd o un pen i'w ehangu y tu hwnt i'w ddiamedr gwreiddiol; mae lluniadu dwfn, i'r gwrthwyneb, yn gwasgu'r deunydd o un pen i'w grebachu i ddiamedr llai; mae allwthio gwrthdro yn golygu gwasgu'r deunydd o un pen i mewn i farw â diamedr llai, gan achosi iddo gael ei allwthio tuag allan tra'n creu twll ar yr un pryd; mae gorffen yn golygu cael gwared â thrwch gormodol gan ddefnyddio marw ffugio. Yn dibynnu ar siâp y cynnyrch, gellir defnyddio'r dulliau hyn ar wahân neu mewn cyfuniad. Mae siapiau mwy cymhleth yn gofyn am fwy o gamau prosesu i siapio'r cynnyrch yn raddol, ond dim ond mewn 2-5 cam y gellir ffurfio bolltau cyffredin.
Mae proses ffurfio'r gyfran wedi'i edafu yn golygu defnyddio peiriant ffurfio rholio i ffugio oer a siapio'r edau yn y broses ffurfio edau bollt. Mae'r dull ffurfio yr un fath â'r dull ar gyfer y pen bollt. Mae siâp yr edau yn cael ei ffurfio trwy glampio'r gwag rhwng dwy set o gofannu marw, cylchdroi un o'r marw tra'n cylchdroi'r gwag ar yr un pryd, a'i siapio'n edau trwy ffurfio plastig. Gelwir y marw gofannu a ddefnyddir ar gyfer ffurfio edau yn "rolling forming yn marw." Mae yna dri math o beiriannau ffurfio rholio: peiriannau ffurfio rholio marw gofannu fflat, peiriannau ffurfio rholio marw gofannu crwn, a pheiriannau ffurfio rholio planedol. Mae peiriannau ffurfio rholio marw gofannu fflat yn defnyddio dau ffurfio rholio cyffredin yn marw; mae un yn sefydlog tra bod y llall yn symud yn ôl ac ymlaen i rolio a siapio'r gwag. Rownd gofannu marw dreigl sy'n ffurfio peiriannau yn defnyddio dau ffurfio rholio silindraidd cyfochrog yn marw sy'n cylchdroi i'r un cyfeiriad i rolio a siâp y wag rhyngosod rhwng y ddau yn marw. Mae peiriannau ffurfio rholio planedol yn clampio'r gwag rhwng marw gofannu silindrog a marw gofannu siâp ffan, a'i rolio a'i siapio trwy gylchdroi'r marw gofannu silindrog.
Yn gyffredinol, mae bolltau a ffurfiwyd gan gofannu oer a thriniaeth wres yn cael eu gwneud o ddeunyddiau â chaledwch sy'n addas ar gyfer prosesu plastig. Mae deunyddiau â chynnwys carbon uchel neu elfennau aloi ychwanegol yn gynhenid yn galed ac yn anodd eu prosesu, felly mae angen anelio rhai i'w meddalu. Ni all y rhan fwyaf o ddeunyddiau fodloni'r cryfder gofynnol o dan amodau gofannu oer. Mae triniaeth wres, a berfformir ar ôl gofannu oer, yn rhoi'r cryfder gofynnol a'r priodweddau mecanyddol i'r bollt a dyma'r cam pwysicaf mewn gweithgynhyrchu bolltau. Dosberthir bolltau i wahanol raddau cryfder yn ôl eu cymhwysiad a'u defnydd. Mae angen triniaeth wres i sicrhau bod y bolltau a ffurfiwyd yn meddu ar eu priodweddau mecanyddol gofynnol.
Mae bolltau a ddefnyddir mewn peiriannau modurol yn aml yn cadw at olew iro, felly ni fyddant yn rhydu hyd yn oed heb driniaeth arwyneb. Fodd bynnag, dim ond cyfran fach o bolltau yw hwn; defnyddir y rhan fwyaf mewn amgylcheddau cyrydol, ac felly byddant yn rhydu'n gyflym heb driniaeth arwyneb. Os na chaiff bolltau rhydu eu trin, bydd cyrydiad yn eu hatal rhag cael eu dadsgriwio, ac mewn achosion difrifol, gallant dorri, gan arwain at ddamweiniau difrifol. Felly, mae angen triniaethau wyneb fel electroplatio ar bolltau a ddefnyddir mewn amgylcheddau cyrydol. Gellir rhannu triniaethau wyneb bollt yn fras yn electroplatio a gorchuddio. Y dull a ddefnyddir fwyaf yw electroplatio, sydd â manteision cost isel a gwrthsefyll cyrydiad da. Pan fydd angen ymwrthedd cyrydiad uwch nag electroplatio, gellir defnyddio electroplatio aloi fel haearn galfanedig a sinc{-nicel, neu gellir gosod gorchudd cyfansawdd alwminiwm sinc.
Cyfeiriad Datblygu Bolltau Modurol
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwneuthurwyr ceir wedi mynnu llai o gostau cydrannau, pwysau ysgafnach, a chryfder uwch. Ar yr un pryd, er mwyn mynd i'r afael â materion amgylcheddol, rhaid lleihau allyriadau CO2, ac i leihau'r defnydd o danwydd, rhaid lleihau pwysau cerbyd. Mewn costau gweithgynhyrchu bollt, cost y cyfrifon gwag ar gyfer cyfran fawr; felly, y dull mwyaf effeithiol yw lleihau cost y deunydd ei hun. Mae gwneuthurwyr ceir o Japan yn ymchwilio i'r defnydd o ddeunyddiau tramor rhad i leihau costau cyflenwi deunyddiau. Er mwyn bodloni gofynion cwsmeriaid, mae gweithgynhyrchwyr bollt hefyd wedi cynnal astudiaethau amrywiol ar leihau pwysau bollt. Fel mesurau i leihau pwysau bollt, mae rhai yn defnyddio metelau ysgafn fel alwminiwm neu ditaniwm, tra bod eraill yn lleihau maint bollt. Er y gall lleihau maint bollt leihau pwysau, os yw maint y bollt yn cael ei leihau ar gyfer yr un radd cryfder, bydd grym tynhau'r bollt yn lleihau oherwydd yr ardal drawsdoriadol lai.
Felly, er mwyn sicrhau'r un lefel o gryfder wrth leihau maint y bollt, rhaid cynyddu cryfder y bollt. Mae safonau cyhoeddus cyfredol megis JIS a safonau automakers eu hunain yn nodi gofynion ar gyfer bolltau â gradd cryfder o dan 12.9 yn unig. Ar gyfer bolltau diffodd a thymheru cyffredin, mae nodweddion y toriad gohiriedig yn dirywio'n sylweddol pan fydd y radd cryfder yn fwy na 12.9. Mewn rhai cymwysiadau lle mae bolltau cryfder uchel o 10.9 neu 12.9 eisoes yn cael eu defnyddio, er mwyn lleihau pwysau trwy leihau maint mae angen defnyddio bolltau â gradd cryfder uwch na 12.9 a defnyddio dulliau i wella nodweddion torasgwrn gohiriedig. Er mwyn cyflawni cryfder uchel, mae rhai bolltau diffodd a thymheru yn gwella nodweddion torasgwrn gohiriedig trwy ychwanegu elfennau aloi. Er y gall ychwanegu elfennau aloi wella nodweddion torri asgwrn gohiriedig i ryw raddau, mae pris uchel yr elfennau hyn yn anochel yn cynyddu costau.
Dull arall yw defnyddio bolltau nad ydynt wedi'u diffodd a'u tymheru. Nid oes angen trin bolltau heb eu diffodd a'u tymheru ar ôl eu ffurfio; sicrheir eu cryfder yn bennaf trwy galedu gwaith. Mae microstrwythur bolltau nad ydynt wedi'u diffodd a'u tymheru yn hollol wahanol i'r hyn a geir ar gyfer bolltau wedi'u diffodd a'u tymheru, gan ddangos ymwrthedd cryf i oedi wrth dorri asgwrn. Mae bolltau di-dymheru yn defnyddio deunyddiau sydd â chynnwys carbon uwch na bolltau tymherus. Trwy oeri rheoledig a thriniaeth wres yn ystod y cam biled, gellir cyflawni gostyngiad uchel o arwynebedd. Ar ôl caledu gwaith trwy luniad gwifren, mae caledu gwaith pellach yn ystod y cam ffurfio bollt yn sicrhau cryfder y bollt. Er nad yw bolltau cyffredin yn cael eu tymheru ar ôl ffurfio, rhaid iddynt gael eu glasu i ddileu straen mewnol trwy gofannu oer. Yr anfantais yw bod caledwch y deunydd yn uwch na bolltau tymherus, gan eu gwneud yn anodd iawn eu ffurfio. Ar hyn o bryd, cryfder y bolltau di-dymher a ddefnyddir mewn peiriannau yw 1600 MPa, ac mae cryfder y bolltau di-dymher a ddefnyddir mewn cyrff cerbydau wedi cyrraedd 1400 MPa. Disgwylir y bydd y galw am y bolltau cryfder uchel hyn yn ehangu ymhellach yn y dyfodol.
