ทำไมชิ้นส่วนแม่พิมพ์จึงต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อน?

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของโลหะที่ใช้อยู่มีความไม่เสถียรอย่างมากเนื่องจากปริมาณสิ่งเจือปนที่สูงในกระบวนการทำเหมือง กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนสามารถทำให้โลหะบริสุทธิ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มความบริสุทธิ์ภายใน และเทคโนโลยีการอบชุบด้วยความร้อนยังสามารถปรับปรุงคุณภาพและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานจริงของโลหะได้อีกด้วย การอบชุบด้วยความร้อนเป็นกระบวนการที่ชิ้นงานได้รับความร้อนในตัวกลางบางชนิด ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด คงอุณหภูมินั้นไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง แล้วจึงลดอุณหภูมิลงด้วยอัตราที่แตกต่างกัน

เทคโนโลยีการอบชุบโลหะเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการผลิตวัสดุ จึงมีข้อได้เปรียบอย่างมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการแปรรูปทั่วไปอื่นๆ “ไฟสี่ประการ” ในการอบชุบโลหะ หมายถึง การอบอ่อน (Annealing), การทำให้เป็นมาตรฐาน (Normalizing), การชุบแข็ง (Quenching) (สารละลาย) และการอบคืนตัว (Tempering) (การบ่ม) เมื่อชิ้นงานได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด ชิ้นงานจะถูกอบอ่อนโดยใช้ระยะเวลาการคงตัวที่แตกต่างกันไปตามขนาดของชิ้นงานและวัสดุ จากนั้นจึงค่อยๆ เย็นลง วัตถุประสงค์หลักของการอบอ่อนคือการลดความแข็งของวัสดุ ปรับปรุงความเป็นพลาสติกของวัสดุ อำนวยความสะดวกในการแปรรูปครั้งต่อไป ลดความเค้นตกค้าง และกระจายองค์ประกอบและการจัดเรียงตัวของวัสดุอย่างสม่ำเสมอ

การตัดเฉือนคือการใช้เครื่องมือและอุปกรณ์เครื่องจักรในการประมวลผลชิ้นส่วนของกระบวนการประมวลผลการกลึงชิ้นส่วนก่อนและหลังการแปรรูปจะเป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่เกี่ยวข้อง บทบาทของมันคือ

1. เพื่อบรรเทาแรงเค้นภายในของชิ้นงาน ส่วนใหญ่ใช้ในงานหล่อ งานตีขึ้นรูป และงานเชื่อม

2. ปรับปรุงสภาพการแปรรูปให้ง่ายต่อการแปรรูป เช่น การอบอ่อน การคืนสภาพปกติ เป็นต้น

3. เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของวัสดุโลหะ เช่น การอบชุบ

4. ปรับปรุงความแข็งของวัสดุ เช่น การชุบแข็ง การชุบแข็งด้วยคาร์บูไรซิ่ง เป็นต้น

ดังนั้น นอกเหนือจากการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมและกระบวนการขึ้นรูปต่างๆ แล้ว กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนยังมีความจำเป็นอีกด้วย

โดยทั่วไปแล้ว การอบชุบด้วยความร้อนจะไม่เปลี่ยนแปลงรูปร่างและองค์ประกอบทางเคมีโดยรวมของชิ้นงาน แต่จะเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคภายในชิ้นงาน หรือองค์ประกอบทางเคมีบนพื้นผิวของชิ้นงาน เพื่อเพิ่มหรือปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นงานที่ใช้งาน ลักษณะเด่นคือการปรับปรุงคุณภาพภายในของชิ้นงาน ซึ่งโดยทั่วไปไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า