Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn trong sản xuất tấm trao đổi nhiệt tấm

Tóm tắt: Máy trao đổi nhiệt tấm (PHEs) được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như hóa dầu, chế biến thực phẩm, HVAC và sản xuất điện do hiệu quả truyền nhiệt cao của chúng,cấu trúc nhỏ gọnCác tấm, như là thành phần cốt lõi của PHEs chủ yếu được hình thành bằng cách dán, uốn cong, hoặc hình thành cuộn,và chất lượng và hiệu quả sản xuất của nó được quyết định trực tiếp bởi hiệu suất và tuổi thọ của khuônThời gian sử dụng của khuôn tấm PHE bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố liên quan đến nhau, bao gồm các tính chất vật liệu khuôn, mức độ thiết kế khuôn, độ chính xác quy trình sản xuất, tham số quy trình hình thành,và sử dụng hàng ngày và bảo trìKiểm soát bất hợp lý của bất kỳ yếu tố này sẽ dẫn đến sự thất bại khuôn sớm, chẳng hạn như mòn, nứt, biến dạng, và dính, làm tăng chi phí sản xuất, làm giảm hiệu quả sản xuất,và ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước của tấm PHEBài báo này phân loại và phân tích một cách có hệ thống các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn tấm PHE, khám phá cơ chế của mỗi yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ khuôn,kết hợp các trường hợp kỹ thuật thực tế để xác minh mức độ tác động của các yếu tố khác nhauNghiên cứu cho thấy rằng lựa chọn vật liệu khuôn, thiết kế cấu trúc, quy trình xử lý nhiệt, các tham số quy trình hình thành,và mức độ bảo trì là những yếu tố quan trọng nhất: lựa chọn vật liệu hợp lý và xử lý nhiệt có thể cải thiện độ cứng và độ dẻo dai của khuôn, giảm mài mòn và thất bại mệt mỏi;Thiết kế cấu trúc khoa học có thể tránh tập trung căng thẳng và kéo dài tuổi thọ; quy trình sản xuất chính xác đảm bảo độ chính xác kích thước khuôn và chất lượng bề mặt; các thông số hình thành tối ưu giảm tải khuôn; và bảo trì tiêu chuẩn hóa trì hoãn sự suy thoái khuôn.Nghiên cứu này cung cấp một cơ sở lý thuyết và hướng dẫn thực tế để kéo dài tuổi thọ của khuôn tấm PHE, giảm chi phí sản xuất và cải thiện độ ổn định chất lượng của tấm PHE.

Từ khóa:Đĩa trao đổi nhiệt; Tuổi thọ của khuôn; Vật liệu khuôn; Thiết kế cấu trúc; Quá trình sản xuất; Các tham số hình thành; Bảo trì

Máy trao đổi nhiệt tấm là thiết bị chuyển nhiệt thiết yếu trong sản xuất công nghiệp hiện đại,thực hiện trao đổi nhiệt giữa hai hoặc nhiều phương tiện thông qua dòng chảy thay thế của chất lỏng ở cả hai bên của tấm lôngBảng PHE, với độ dày mỏng của nó (thường là 0,3 ~ 1,5 mm), cấu trúc lốp phức tạp và yêu cầu độ chính xác kích thước cao, phụ thuộc rất nhiều vào khuôn chính xác cao để hình thành.Các khuôn không chỉ là công cụ cốt lõi cho việc hình thành tấm mà còn là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩmThời gian sử dụng của khuôn tấm PHE thường được đánh giá bằng số lần tạo hình: trong điều kiện làm việc bình thường, khuôn chất lượng cao có thể hoàn thành 200.000-500.000 lần tạo hình,trong khi khuôn kém hoặc khuôn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố không hợp lý có thể thất bại chỉ sau khi 50150.000 cú đập.

Sự thất bại của khuôn sớm sẽ gây ra thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho các doanh nghiệp:Việc thay thế khuôn tăng chi phí sản xuất khuôn (chiếm 20~30% tổng chi phí sản xuất của tấm PHE)Mặt khác, thời gian ngừng hoạt động do thay thế khuôn làm giảm hiệu quả sản xuất, và độ lệch kích thước của tấm được tạo ra trong khi khuôn hỏng có thể dẫn đến sản phẩm bị phá hủy.Theo thống kê ngành, hơn 60% thất bại khuôn tấm PHE là do kiểm soát không đúng các yếu tố ảnh hưởng quan trọng, chứ không phải là sự hao mòn tự nhiên.làm rõ các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn và làm chủ các cơ chế tác động của chúng có ý nghĩa rất lớn cho việc tối ưu hóa thiết kế khuôn, cải thiện quy trình sản xuất, tiêu chuẩn hóa hoạt động và bảo trì và kéo dài tuổi thọ khuôn.

Hiện nay, nghiên cứu hiện có về khuôn tấm PHE chủ yếu tập trung vào tối ưu hóa thiết kế khuôn và cải thiện quy trình hình thành,nhưng có sự thiếu hụt phân loại có hệ thống và phân tích sâu về các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuônTrong sản xuất thực tế, nhiều doanh nghiệp bỏ qua tác động toàn diện của nhiều yếu tố, dẫn đến tuổi thọ khuôn ngắn và chất lượng sản phẩm không ổn định.một số doanh nghiệp chọn vật liệu khuôn không phù hợp để giảm chi phí, dẫn đến sự hao mòn khuôn nhanh chóng; một số bỏ qua quá trình xử lý nhiệt, dẫn đến độ cứng khuôn và độ dẻo dai không đủ và dễ bị nứt; một số không chuẩn hóa các thông số hình thành,gia tăng khối lượng khuôn và tăng tốc độ thất bại mệt mỏi.

Bài báo này phân loại toàn diện các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn tấm PHE, chia chúng thành năm loại: các yếu tố vật liệu khuôn, các yếu tố thiết kế khuôn,Các yếu tố quy trình sản xuất khuônNó phân tích cơ chế tác động của mỗi yếu tố chi tiết, xác minh nó với các trường hợp kỹ thuật,và đưa ra các đề xuất tối ưu hóa được nhắm mục tiêuNghiên cứu này nhằm mục đích cung cấp một tài liệu tham khảo toàn diện cho các doanh nghiệp để cải thiện tuổi thọ khuôn và giảm chi phí sản xuất.

Vật liệu của khuôn tấm PHE trực tiếp xác định tính chất cơ học của chúng (sự cứng, độ dẻo dai, chống mòn, chống ăn mòn) và tính chất nhiệt (khả năng dẫn nhiệt,chống mệt mỏi nhiệt), là cơ sở vật liệu để đảm bảo tuổi thọ khuôn. khuôn tấm PHE thường bị áp dụng các tải trọng chu kỳ như lực đập, ma sát và căng thẳng nhiệt trong quá trình hoạt động,vì vậy các vật liệu khuôn phải có hiệu suất toàn diện tuyệt vờiCác yếu tố vật liệu chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn bao gồm loại vật liệu, thành phần hóa học và chất lượng xử lý nhiệt.

Việc lựa chọn các vật liệu khuôn tấm PHE có liên quan chặt chẽ đến quá trình hình thành tấm (đánh dấu lạnh, đánh dấu nóng, hình thành cuộn) và vật liệu của tấm (thép không gỉ,hợp kim titanCác vật liệu khác nhau có sự khác biệt đáng kể về độ cứng, độ dẻo dai, khả năng chịu mòn và các tính chất khác, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu mòn và mệt mỏi của khuôn.

Các vật liệu khuôn tấm PHE phổ biến bao gồm thép khuôn làm lạnh, thép khuôn làm nóng và thép hợp kim, mỗi loại có kịch bản và đặc điểm hiệu suất áp dụng riêng:

Thép khuôn làm việc lạnh (chẳng hạn như Cr12MoV, Cr12, D2) được sử dụng rộng rãi trong khuôn đúc lạnh cho tấm PHE (quá trình hình thành phổ biến nhất). Nó có độ cứng cao (HRC 60?? 65 sau khi xử lý nhiệt),Kháng mòn tuyệt vời, và ổn định kích thước tốt, có thể chống lại ma sát và mòn hiệu quả giữa khuôn và tấm trong quá trình dán lạnh.và nó dễ bị gãy khi chịu tải trọng lớnVí dụ, khi dán mạ các tấm thép không gỉ dày (trọng lượng > 1,0 mm), nếu lực va chạm quá lớn, khuôn Cr12MoV có thể nứt sớm.tuổi thọ của Cr12MoV khuôn đúc lạnh cho tấm thép không gỉ 316L thường là 150,000 ¢ 250.000 nhịp trong điều kiện sử dụng hợp lý.

Thép đúc nóng (như H13, H11, 4Cr5MoSiV1) phù hợp với khuôn đúc nóng của vật liệu tấm cứng cao (như hợp kim titan, thép không gỉ cường độ cao).Nó có độ bền nhiệt độ cao tốt, chống mệt mỏi nhiệt và độ dẻo dai, và có thể duy trì hiệu suất ổn định trong điều kiện sưởi ấm và làm mát chu kỳ (nhiệt độ hình thành 800~1200 °C).H13 khuôn thép có thể chịu được tác động nhiệt độ cao trong tấm hợp kim titan dán nóngTuy nhiên, chi phí của thép khuôn công việc nóng cao hơn so với thép khuôn công việc lạnh, làm tăng đầu tư ban đầu của khuôn.

Thép hợp kim (chẳng hạn như 42CrMo, 35CrMo) thường được sử dụng cho các cơ sở khuôn hoặc các thành phần khuôn không quan trọng. Nó có độ dẻo dai và độ bền cơ học tốt, nhưng khả năng chống mòn của nó kém,do đó, nó không phù hợp cho các khoang nấm mốc mà trực tiếp tiếp xúc với tấmNếu sử dụng thép hợp kim cho khoang khuôn, tỷ lệ mòn sẽ tăng 30~50%, và tuổi thọ sẽ giảm xuống dưới 100.000 nhịp.

Ngoài ra, việc áp dụng các vật liệu mới như vật liệu gốm và vật liệu tổng hợp trong khuôn tấm PHE đã dần tăng lên.Các khuôn gốm có khả năng chống mòn và chống ăn mòn tuyệt vời, nhưng độ dẻo dai của chúng kém và chúng dễ bị gãy;Các vật liệu tổng hợp (như vật liệu tổng hợp gốm dựa trên thép) kết hợp các lợi thế của độ dẻo dai cao của thép và khả năng mòn cao của gốm, có thể kéo dài tuổi thọ của khuôn bằng 1,5 × 2 lần, nhưng chi phí sản xuất của chúng cao, và hiện chỉ được sử dụng trong sản xuất tấm PHE cao cấp.

Thành phần hóa học của vật liệu khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cơ học và hiệu ứng xử lý nhiệt của chúng. Các yếu tố chính trong thép khuôn bao gồm carbon (C), crôm (Cr), molybden (Mo),Vanadium (V), và silicon (Si), và tỷ lệ hàm lượng của chúng có tác động đáng kể đến hiệu suất khuôn:

Carbon (C) là yếu tố chính quyết định độ cứng và khả năng mòn của thép khuôn.nhưng càng thấp độ cứngĐối với thép đúc làm lạnh, hàm lượng carbon thường là 1,0-1,5%, cân bằng độ cứng và độ dẻo dai; cho thép đúc làm nóng, hàm lượng carbon là 0,3-1,5%,đảm bảo độ bền và độ dẻo dai ở nhiệt độ cao.

Chromium (Cr) có thể cải thiện khả năng chống mòn, chống ăn mòn và làm cứng của thép khuôn.Ví dụ:Thép Cr12MoV chứa 11~13% Cr, có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Tuy nhiên, Cr quá nhiều sẽ làm tăng độ mỏng của thép, khiến nó dễ bị nứt trong quá trình xử lý nhiệt.

Molybden (Mo) và vanadi (V) có thể tinh chế hạt thép khuôn, cải thiện độ dẻo dai và ổn định nhiệt và giảm xu hướng biến dạng điều trị nhiệt.Mo cũng có thể cải thiện độ bền nhiệt độ cao của thép khuôn làm việc nóng, trong khi V có thể tạo thành vanadium carbide cứng, tăng cường khả năng mòn hơn nữa.có khả năng chống mệt mỏi nhiệt tốt và ổn định kích thước.

Silicon (Si) và mangan (Mn) có thể cải thiện độ cứng và độ bền của thép khuôn, nhưng hàm lượng quá nhiều sẽ làm giảm độ dẻo dai của thép.Si quá mức sẽ làm cho thép mỏng manh, và Mn quá nhiều sẽ làm tăng xu hướng nứt hóa khi xử lý nhiệt.

Các yếu tố không tinh khiết (như lưu huỳnh (S), phốt pho (P)) trong thép khuôn sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ của khuôn.làm giảm sức chịu mòn và độ cứng của thépVì vậy, hàm lượng S và P trong thép khuôn chất lượng cao nên được kiểm soát dưới 0,03%.

Điều trị nhiệt là một quá trình quan trọng để cải thiện tính chất cơ học của vật liệu khuôn, và chất lượng của nó trực tiếp quyết định độ cứng, độ dẻo dai và khả năng mòn của khuôn.Các quy trình xử lý nhiệt phổ biến cho khuôn tấm PHE bao gồm ủ, dập tắt, làm nóng và xử lý bề mặt. xử lý nhiệt không đúng sẽ dẫn đến các khiếm khuyết như độ cứng không đủ, độ cứng không đồng đều, vết nứt và biến dạng của khuôn,làm giảm đáng kể tuổi thọ.

Lửa nướng chủ yếu được sử dụng để loại bỏ căng thẳng bên trong khuôn rỗng, giảm độ cứng và cải thiện khả năng gia công.căng thẳng bên trong của khuôn trống không thể được loại bỏ hoàn toàn, dẫn đến biến dạng hoặc nứt trong quá trình gia công và sử dụng tiếp theo. Nếu nhiệt độ nóng quá cao, hạt thép sẽ tăng lên, làm giảm độ dẻo dai của khuôn.

Làm nóng và làm nóng là các quy trình xử lý nhiệt cốt lõi để cải thiện hiệu suất toàn diện của khuôn.giữ ấm cho một thời gian nhất định, và sau đó làm mát nó nhanh chóng (bầu làm mát nước, làm mát dầu) để có được martensite, do đó cải thiện độ cứng và khả năng mòn của khuôn.Làm nóng là làm nóng khuôn đã tắt đến một nhiệt độ nhất định (150~600°C), giữ cho nó ấm, và sau đó làm mát nó từ từ để loại bỏ căng thẳng bên trong được tạo ra trong quá trình dập tắt, cải thiện độ dẻo dai và giảm độ dễ vỡ.Sự phù hợp của các thông số dập và làm nóng là rất quan trọng: nếu nhiệt độ làm nguội quá cao, khuôn sẽ bị quá nóng, dẫn đến hạt thô và mong manh; nếu tốc độ làm mát quá nhanh, khuôn sẽ nứt;nếu nhiệt độ làm nóng quá thấp, căng thẳng bên trong không thể được loại bỏ, và khuôn dễ bị gãy mỏng; nếu nhiệt độ làm nóng quá cao, độ cứng của khuôn sẽ giảm,và sức đề kháng mòn sẽ được giảm.

Điều trị bề mặt là một phương tiện quan trọng để cải thiện khả năng chống mòn và chống ăn mòn của bề mặt khuôn.và lớp phủ laser. Nitriding có thể tạo thành một lớp nitride cứng (khó khăn HRC 70 ¢ 80) trên bề mặt khuôn, cải thiện đáng kể khả năng chống mòn và chống ăn mòn,và thời gian sử dụng khuôn có thể được kéo dài bởi 50~100%Lớp mạ Chrome có thể tạo thành một lớp mạ mịn và cứng trên bề mặt khuôn, làm giảm ma sát và mài mòn, nhưng lớp mạ mạ dễ dàng lột ra nếu quá trình mạ không đúng.Laser cladding có thể lắng đọng một lớp hợp kim độ cứng cao trên bề mặt khuôn, có sức gắn kết tốt với vật liệu cơ bản và có thể sửa chữa hiệu quả bề mặt khuôn mòn, kéo dài tuổi thọ của khuôn cũ.

Theo các trường hợp kỹ thuật, tuổi thọ của khuôn với xử lý nhiệt đủ điều kiện là gấp 2 lần 3 lần so với khuôn với xử lý nhiệt không đủ điều kiện.một nhà sản xuất PHE đã từng sử dụng khuôn Cr12MoV mà không được làm nóng đúng cách, dẫn đến độ cứng khuôn quá cao (HRC 68) và độ dẻo dai kém. khuôn bị nứt sau chỉ 80.000 đập dán; sau khi xử lý nóng lại (đóng ở 950 ° C, làm nóng ở 200 ° C),độ cứng khuôn đã được điều chỉnh thành HRC 62?? 64, và tuổi thọ được kéo dài đến 220.000 nhịp.

Thiết kế khuôn là liên kết cốt lõi xác định sự phân bố căng thẳng, khả năng chịu tải và tuổi thọ của khuôn.Giảm khối lượng nấm mốc, và cải thiện sự đồng nhất của lực và phân phối nhiệt, do đó kéo dài tuổi thọ.và nứt sớm của khuônCác yếu tố thiết kế chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn bao gồm thiết kế cấu trúc, thiết kế độ chính xác kích thước và thiết kế hệ thống làm mát.

Thiết kế cấu trúc của khuôn tấm PHE chủ yếu bao gồm cấu trúc khoang, cấu trúc hướng dẫn, cấu trúc phóng ra và cấu trúc cơ sở khuôn.Sự hợp lý của các cấu trúc này trực tiếp ảnh hưởng đến tình trạng lực của khuôn trong quá trình hoạt động.

Cấu trúc khoang là phần cốt lõi của khuôn, trực tiếp tạo thành hình dạng lốp của tấm PHE.và dải sóng dọc)Các điểm chính của thiết kế khoang ảnh hưởng đến tuổi thọ khuôn là như sau: (1) Thiết kế góc:Các góc sắc trong khoang sẽ gây ra sự tập trung căng thẳng, và căng thẳng ở góc sắc nhọn có thể đạt đến 5 ¢ 10 lần căng thẳng trung bình, dễ dàng để bắt đầu nứt.Các góc của khoang phải được thiết kế với các góc tròn (trình bán kính R ≥ 0)..5 mm) để phân tán căng thẳng. (2) Thiết kế cấu trúc lồi sóng: Chiều cao lồi sóng, độ cao và góc của khoang nên phù hợp với các yêu cầu thiết kế tấm,và quá trình chuyển đổi giữa các dòng sóng nên trơn tru để tránh nồng độ căng thẳng địa phươngVí dụ: nếu quá trình chuyển đổi giữa các lớp sóng quá dốc, khuôn sẽ bị áp dụng lực không đồng đều trong quá trình đóng dấu, dẫn đến mài mòn và biến dạng tại chỗ.Độ dày của khoang nên hợp lý để đảm bảo độ cứng và độ bền đầy đủNếu độ dày quá mỏng, khuôn sẽ bị biến dạng dưới lực dán; nếu độ dày quá dày, nó sẽ làm tăng trọng lượng của khuôn và chi phí sản xuất.

Cấu trúc hướng dẫn được sử dụng để đảm bảo sự sắp xếp chính xác của các khuôn trên và dưới trong quá trình đóng dấu, tránh sự sai lệch và va chạm.Các cấu trúc hướng dẫn phổ biến bao gồm cột hướng dẫn và tay áo hướng dẫnThiết kế của cấu trúc hướng dẫn phải đảm bảo độ cứng và độ chính xác vị trí đầy đủ:(1) Cột hướng dẫn và tay áo hướng dẫn nên được làm bằng vật liệu cứng cao (như GCr15) và được điều trị nhiệt để cải thiện khả năng mòn(2) Khoảng cách phù hợp giữa cột hướng dẫn và tay cầm hướng dẫn nên hợp lý (0,01 ∼0,03 mm). Nếu khoảng cách quá lớn, độ chính xác định vị sẽ giảm,dẫn đến va chạm khuônNếu khoảng trống quá nhỏ, sức đề kháng ma sát sẽ tăng lên, dẫn đến sự mòn của cấu trúc hướng dẫn. (3) Số lượng và bố trí của các cột hướng dẫn nên hợp lý.Đối với khuôn tấm PHE lớn, ít nhất 4 cột hướng dẫn nên được sắp xếp đối xứng để đảm bảo sức mạnh đồng nhất.

Cấu trúc phóng ra được sử dụng để đẩy tấm hình thành ra khỏi khoang khuôn. Sự hợp lý của cấu trúc phóng ra ảnh hưởng đến ma sát giữa tấm và khuôn, và do đó sự mòn của khuôn.Các điểm quan trọng của thiết kế cấu trúc phóng ra là: (1) Lực phóng ra phải đồng đều để tránh lực quá mức địa phương dẫn đến biến dạng tấm và mòn khuôn.(2) Điểm phóng ra nên được sắp xếp ở vị trí mà tấm là tiếp xúc chặt chẽ với khuôn (như cạnh của tấm(3) Bề mặt của chân phun phải mịn để giảm ma sát với tấm. Nếu chân phun không mịn,nó sẽ trầy xước đĩa và khoang nấm mốc, tăng tốc độ hao mòn.

Cấu trúc cơ sở khuôn là sự hỗ trợ của khuôn, chịu lực đóng ấn trong quá trình hoạt động.Cơ sở khuôn nên có độ cứng và sức mạnh đủ để tránh biến dạng dưới lực đúc lớnCác điểm chính của thiết kế nền khuôn là: (1) Vật liệu nền khuôn nên được lựa chọn theo lực đóng dấu. Đối với khuôn tấm PHE lớn (kích thước tấm > 1000 mm * 500 mm),thép hợp kim (chẳng hạn như 42CrMo) nên được sử dụng cho nền khuôn để đảm bảo độ cứng. (2) Độ dày của nền khuôn nên hợp lý. Nếu độ dày là không đủ, nền khuôn sẽ bị biến dạng, dẫn đến sự không phù hợp của các khuôn trên và dưới và tổn thương khuôn.(3) Các kết nối giữa cơ sở khuôn và khoang khuôn nên chắc chắn để tránh chuyển động tương đối trong thời gian dán.

Độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt của khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hình thành của tấm PHE và tuổi thọ của khuôn.Bảng PHE có yêu cầu độ chính xác kích thước cao (tolerance ± 0.1 ‰ 0,3 mm cho các kích thước chính như chiều cao và độ cao của lồng sóng), vì vậy khuôn phải có độ chính xác kích thước cao hơn (sự khoan dung ± 0,05 ‰ 0,1 mm).

Nếu độ chính xác kích thước khuôn không đủ, các vấn đề sau đây sẽ xảy ra: (1) Bảng hình thành có độ lệch kích thước, không thể đáp ứng các yêu cầu lắp ráp của PHE.(2) Khoảng cách giữa các khuôn trên và dưới là không đồng đều, dẫn đến lực không đồng đều trong quá trình dán, quá tải tại địa phương và hao mòn khuôn nhanh chóng. (3) Khớp giữa khuôn và tấm quá chặt hoặc quá lỏng. Khớp quá chặt làm tăng ma sát và hao mòn;quá lỏng dẫn đến hình thành không hoàn chỉnh, đòi hỏi phải đánh dấu lặp đi lặp lại, làm tăng khối lượng khuôn.

Chất lượng bề mặt của khuôn (bề mặt thô, phẳng) cũng có tác động đáng kể đến tuổi thọ.4 μm) để giảm ma sát giữa tấm và khuônNếu độ thô bề mặt của khoang khuôn quá cao (Ra ≥ 1,6 μm), hệ số ma sát sẽ tăng 30~50%,và tỷ lệ mòn của khuôn sẽ tăng đáng kểNgoài ra, độ phẳng của bề mặt khuôn nên cao để đảm bảo sự tiếp xúc đồng đều giữa khuôn và tấm trong quá trình đóng dấu, tránh tập trung căng thẳng địa phương.

Đối với khuôn đúc nóng và khuôn đúc lạnh tốc độ cao, thiết kế hệ thống làm mát là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ.khuôn sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt do ma sát và biến dạng nhựa của tấmNếu nhiệt không thể tiêu tan kịp thời, nhiệt độ khuôn sẽ tăng mạnh, dẫn đến mệt mỏi nhiệt, biến dạng và mòn.

Các điểm chính của thiết kế hệ thống làm mát là: (1) Định dạng kênh làm mát nên đồng đều, bao phủ toàn bộ khoang khuôn, để đảm bảo làm mát đồng đều của khuôn và tránh quá nóng tại chỗ.Đối với các khoang hình sóng phức tạp, kênh làm mát nên được sắp xếp dọc theo hướng sóng để đảm bảo rằng mỗi phần của khoang được làm mát đều. (2) Tốc độ lưu lượng môi trường làm mát (nước, dầu) nên hợp lý.Tốc độ dòng chảy nên đủ cao để lấy đi nhiệt tạo ra bởi khuôn, nhưng tốc độ dòng chảy quá cao sẽ làm tăng mức tiêu thụ năng lượng và tiếng ồn. (3) đường kính kênh làm mát nên phù hợp (8~12 mm). Nếu đường kính quá nhỏ, kênh sẽ dễ bị tắc,ảnh hưởng đến hiệu ứng làm mátNếu đường kính quá lớn, độ bền cấu trúc khuôn sẽ giảm.

Ví dụ, một nhà sản xuất tấm PHE hợp kim titan đã từng sử dụng khuôn đúc nóng mà không có hệ thống làm mát hợp lý.dẫn đến biến dạng nhiệt của khoang và giảm độ chính xác kích thước của tấmSau khi thêm một kênh làm mát đồng đều (tốc độ dòng chảy 5 ̊8 L/min), nhiệt độ khuôn được kiểm soát dưới 150 °C, hiện tượng mệt mỏi nhiệt được giảm đáng kể,và thời gian sử dụng khuôn đã được kéo dài từ 120Từ 100.000 cú đập đến 250.000 cú đập.

Quá trình sản xuất của khuôn tấm PHE trực tiếp xác định độ chính xác kích thước, chất lượng bề mặt và cấu trúc bên trong của khuôn, và do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó.Ngay cả khi vật liệu khuôn và thiết kế là hợp lý, quy trình sản xuất không đúng sẽ dẫn đến các khiếm khuyết khuôn (như nứt, bao gồm, độ cứng không đồng đều), sẽ rút ngắn tuổi thọ.Các yếu tố chính của quá trình sản xuất ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn bao gồm độ chính xác gia công, quá trình xử lý bề mặt và độ chính xác lắp ráp.

Quá trình gia công của khuôn tấm PHE bao gồm xoắn, mài, mài, EDM (Electrical Discharge Machining) và cắt dây.và hoạt động không đúng sẽ dẫn đến các khiếm khuyết khuôn.

Sơn là một quá trình quan trọng để đảm bảo độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt của khuôn. Độ chính xác sơn trực tiếp ảnh hưởng đến độ phẳng và độ thô bề mặt của khoang khuôn.Nếu quá trình nghiền không đúng, các vấn đề sau đây sẽ xảy ra: (1) cháy nghiền: Do tốc độ nghiền quá nhanh hoặc làm mát không đủ, bề mặt khuôn sẽ được làm nóng đến nhiệt độ cao,dẫn đến thay đổi cấu trúc bề mặt của thép, giảm độ cứng và độ dẻo dai và tăng tỷ lệ hao mòn. (2) Rạn nứt nghiền: Do lực nghiền quá mức hoặc làm mát không đồng đều, căng thẳng bên trong sẽ được tạo ra trên bề mặt khuôn,dẫn đến vi crackCác vết nứt vi mô này sẽ mở rộng dưới lực đúc chu kỳ, dẫn đến gãy khuôn. (3) Sai lệch kích thước: Các thông số mài không đúng (như tốc độ bánh mài,tốc độ cấp) sẽ dẫn đến độ lệch kích thước của khoang khuôn, ảnh hưởng đến chất lượng hình thành của tấm và tăng tải hình nấm.

EDM và cắt dây thường được sử dụng để xử lý các cấu trúc khoang phức tạp (như lồng sóng) của khuôn tấm PHE.(1) Độ chính xác xử lý nên được kiểm soát trong vòng ± 0.01 ≈ 0,02 mm để đảm bảo độ chính xác kích thước của khoang. (2) Độ thô bề mặt sau khi chế biến nên thấp (Ra ≤ 0,8 μm). Nếu độ thô bề mặt quá cao, nó cần phải được đánh bóng,Nếu không(3) Các thông số xử lý (như chiều rộng xung, dòng điện) nên hợp lý để tránh các khiếm khuyết bề mặt như hố và vết nứt.

Ngoài ra, trình tự gia công cũng ảnh hưởng đến chất lượng khuôn.làm trắng → sơn → gia công thô → dập và làm nóng → gia công kết thúc → xử lý bề mặtNếu trình tự gia công không đúng (chẳng hạn như gia công hoàn thành trước khi xử lý nhiệt), khuôn sẽ bị biến dạng trong quá trình xử lý nhiệt, dẫn đến sai chiều.

Như đã đề cập trước đây, xử lý bề mặt có thể cải thiện khả năng chống mòn và chống ăn mòn của khuôn, nhưng quá trình xử lý bề mặt không đúng sẽ dẫn đến khiếm khuyết bề mặt,sẽ làm giảm tuổi thọ của khuôn.

Đối với xử lý nitriding, các điểm chính là: (1) Bề mặt khuôn nên sạch sẽ và không có dầu, rỉ sét và các tạp chất khác trước khi nitriding, nếu không,lớp nitriding sẽ không đồng đều và lực liên kết sẽ kém. (2) Nhiệt độ nitriding và thời gian giữ nên hợp lý. Nếu nhiệt độ quá cao hoặc thời gian quá dài, lớp nitriding sẽ quá dày và dễ vỡ;nếu nhiệt độ quá thấp hoặc thời gian quá ngắn, lớp nitriding sẽ quá mỏng và khả năng chống mòn sẽ không đủ.

Đối với xử lý mạ crôm, các điểm quan trọng là: (1) Bề mặt khuôn nên được đánh bóng đến Ra ≤ 0,2 μm trước khi mạ, nếu không, lớp mạ sẽ có các khiếm khuyết như bong bóng và vỏ.(2) Nồng độ dung dịch mạ và mật độ dòng nên được kiểm soát để đảm bảo sự đồng nhất và độ dày của lớp crôm. Độ dày lớp crôm thường là 0,01 ≈ 0,03 mm. Nếu độ dày quá dày, lớp crôm sẽ mỏng và dễ lột; nếu độ dày quá mỏng,Kháng mòn sẽ không đủ.

Đối với xử lý lớp phủ bằng laser, các điểm quan trọng là: (1) Vật liệu lớp phủ nên tương thích với vật liệu cơ sở để đảm bảo sức gắn kết tốt.tốc độ quét) nên hợp lý để tránh các khiếm khuyết như lỗ chân lông và vết nứt trong lớp lớp phủ.

Độ chính xác lắp ráp của khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái lực của khuôn trong quá trình hoạt động.và quá tải địa phương, điều này sẽ đẩy nhanh sự hao mòn khuôn và thất bại.

Các điểm chính của việc lắp ráp khuôn là: (1) Các cột hướng dẫn và tay cầm hướng dẫn nên được lắp ráp chính xác, và khoảng cách phù hợp nên đồng đều.(2) Các khoang trên và dưới của khuôn nên được sắp xếp chính xác, và khoảng cách giữa các khoang phải phù hợp với độ dày tấm (cộng với co lại). (3) Cấu trúc phun ra nên được lắp ráp trơn tru,và chân phun phải được rửa với bề mặt khoang khuôn để tránh cào tấm và khuôn(4) Các bộ phận kết nối (như bu lông, chân) nên được thắt chặt để tránh chuyển động tương đối trong quá trình đóng dấu.

Theo thực tiễn kỹ thuật, tuổi thọ của khuôn với độ chính xác lắp ráp đủ điều kiện là 1,5 ∼ 2 lần so với khuôn với lắp ráp không đủ điều kiện.một nhà sản xuất PHE một lần lắp ráp khuôn với các cột hướng dẫn sai đường, dẫn đến khoảng cách không đồng đều giữa các khuôn trên và dưới. khuôn đã bị mòn nghiêm trọng chỉ sau 100.000 nhịp; sau khi lắp ráp lại và điều chỉnh cấu trúc hướng dẫn,tuổi thọ của khuôn đã được kéo dài đến 2201000 cú đấm.

Các thông số quy trình hình thành của tấm PHE (chẳng hạn như lực đóng dấu, tốc độ đóng dấu, nhiệt độ hình thành và điều kiện bôi trơn) ảnh hưởng trực tiếp đến tải và hao mòn của khuôn.Các thông số hình thành không hợp lý sẽ làm tăng tải hình nếpCác thông số chính của quá trình hình thành ảnh hưởng đến tuổi thọ khuôn là như sau.

Lực đóng dấu là tải trọng chính do khuôn đeo trong quá trình đóng dấu lạnh. Lực đóng dấu nên phù hợp với vật liệu tấm và độ dày. Nếu lực đóng dấu quá lớn,khuôn sẽ bị áp lực quá mức, dẫn đến biến dạng nhựa, mài mòn và thậm chí nứt; nếu lực dán quá nhỏ, tấm không thể được hình thành hoàn toàn, đòi hỏi phải dán nhiều lần,làm tăng số lượng các cú đánh khuôn và tăng tốc độ mệt mỏi.

Lực đóng dấu liên quan đến vật liệu tấm (sự cứng, sức chịu), độ dày và cấu trúc khuôn.Bảng thép không gỉ 316L dày 0 mm đòi hỏi lực đúc 500-800 kNNếu lực đúc được tăng lên 1000 kN, tỷ lệ mòn khuôn sẽ tăng 40~60%, và tuổi thọ sẽ giảm một nửa.

Tốc độ đóng dấu cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn. Tốc độ đóng dấu cao có thể cải thiện hiệu quả sản xuất, nhưng nó sẽ làm tăng tải trọng tác động lên khuôn, dẫn đến sự mòn và mệt mỏi tăng lên.Đối với đóng dấu lạnh, tốc độ đóng dấu thường là 10~30 nhịp mỗi phút. Nếu tốc độ được tăng lên 40~50 nhịp mỗi phút, thời gian mệt mỏi khuôn sẽ được giảm 30~50%.tốc độ đóng dấu cao sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt ma sát, sẽ làm tăng nhiệt độ khuôn và tăng tốc độ mòn nhiệt.

Nhiệt độ hình thành là một thông số quan trọng cho niêm phong nóng của tấm PHE. Nhiệt độ hình thành nên được kiểm soát trong phạm vi vật liệu tấm phù hợp. Nếu nhiệt độ quá cao,vật liệu tấm sẽ bị quá nóng, dẫn đến gia tăng ma sát với khuôn, và khuôn sẽ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao và mệt mỏi nhiệt, tăng tốc độ hao mòn và biến dạng; nếu nhiệt độ quá thấp,độ dẻo dai của vật liệu tấm sẽ giảm, đòi hỏi lực đúc lớn hơn, làm tăng tải hình khuôn.

Ví dụ, đúc nóng các tấm hợp kim titan đòi hỏi nhiệt độ hình thành là 800-950 ° C. Nếu nhiệt độ được tăng lên 1000 ° C, bề mặt khuôn sẽ bị oxy hóa,Kháng mòn sẽ giảm, và thời gian sử dụng sẽ được giảm 40%; nếu nhiệt độ được giảm xuống 700 ° C, lực đóng dấu cần phải tăng 30%, dẫn đến gia tăng hao mòn khuôn.

Đối với đúc lạnh, nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ khuôn cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ.và nó dễ vỡNếu nhiệt độ khuôn quá cao (cao hơn 80 °C), khả năng chống mòn của khuôn sẽ giảm, và tấm dễ dàng dính vào khuôn.

Bôi trơn là một biện pháp quan trọng để giảm ma sát giữa khuôn và tấm, giảm mài mòn và kéo dài tuổi thọ khuôn.chất bôi trơn có thể tạo thành một bộ phim bôi trơn giữa khuôn và tấm, làm giảm hệ số ma sát, giảm mài mòn và ngăn chặn tấm dính vào khuôn.

Các điểm chính của điều kiện bôi trơn là: (1) Loại chất bôi trơn nên phù hợp với vật liệu tấm và quá trình hình thành.nên sử dụng chất bôi trơn dựa trên dầu (chẳng hạn như dầu khoáng + phụ gia), có khả năng bôi trơn và hiệu suất làm mát tốt; để dán nóng, nên sử dụng các chất bôi trơn chịu nhiệt độ cao (chẳng hạn như chất bôi trơn dựa trên graphite),có thể duy trì độ mỡ ở nhiệt độ cao(2) Liều dầu bôi trơn nên hợp lý.quá nhiều chất bôi trơn sẽ gây ra chất thải và ảnh hưởng đến chất lượng hình thành của tấm. (3) Tần suất bôi trơn nên phù hợp. Đối với đánh dấu tốc độ cao, bôi trơn nên được thực hiện mỗi 10 ~ 20 nhịp để đảm bảo hiệu quả bôi trơn.

Nếu điều kiện bôi trơn kém, hệ số ma sát giữa khuôn và tấm sẽ tăng đáng kể, dẫn đến sự hao mòn nghiêm trọng, đục, và gây khó chịu cho khuôn.một nhà sản xuất PHE một lần giảm liều dầu bôi trơn để tiết kiệm chi phí, dẫn đến hệ số ma sát giữa khuôn và tấm tăng từ 0,15 đến 0.35Các khuôn đã bị mòn nghiêm trọng chỉ sau 90.000 nhịp; sau khi khôi phục lại liều lượng dầu bôi trơn bình thường, thời gian sử dụng khuôn đã được kéo dài đến 210.000 nhịp.

Việc sử dụng hàng ngày và bảo trì khuôn tấm PHE ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của chúng. Ngay cả khuôn chất lượng cao cũng sẽ bị hỏng sớm nếu không được sử dụng và bảo trì đúng cách.Các yếu tố sử dụng và bảo trì chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn bao gồm tiêu chuẩn hóa hoạt động, kiểm tra thường xuyên, làm sạch, bảo trì và sửa chữa.

Hoạt động tiêu chuẩn là cơ sở để đảm bảo hoạt động bình thường của khuôn. Các nhà khai thác nên tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình hoạt động để tránh hoạt động không đúng dẫn đến tổn thương khuôn.

Các điểm chính của hoạt động tiêu chuẩn là: (1) Trước khi khởi động máy, kiểm tra các khuôn thẳng hàng, cấu trúc hướng dẫn, cấu trúc phóng,và điều kiện bôi trơn để đảm bảo rằng tất cả các bộ phận là bình thường. (2) Trong thời gian đóng dấu, theo dõi tình trạng hoạt động khuôn trong thời gian thực, và dừng máy ngay lập tức nếu hiện tượng bất thường (như tiếng ồn bất thường, khuôn tắc,biến dạng tấm) được tìm thấy để tránh thiệt hại thêm cho khuôn. (3) Sau khi đóng dấu, làm sạch bề mặt khuôn trong thời gian để loại bỏ chất bôi trơn còn lại, mảnh vỡ tấm, và các tạp chất khác. (4) Tránh quá tải khuôn,chẳng hạn như tấm dán dày hơn độ dày thiết kế hoặc vật liệu cứng hơn các yêu cầu thiết kế.

Hoạt động không đúng là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự cố khuôn sớm. Ví dụ, một nhà khai thác đã từng sử dụng khuôn để đóng dấu một tấm dày hơn độ dày thiết kế (1,2 mm thay vì 1,0 mm),dẫn đến lực dán quá mức và biến dạng khoang khuônCác khuôn đã bị loại bỏ sau chỉ 50.000 lần.

Kiểm tra thường xuyên có thể tìm thấy các khiếm khuyết tiềm ẩn của khuôn đúng thời gian, và thực hiện các biện pháp để sửa chữa chúng, tránh sự mở rộng các khiếm khuyết và kéo dài tuổi thọ.Chu kỳ kiểm tra nên được xác định theo tần suất sử dụng khuôn: đối với sử dụng tần số cao (hơn 200 nhịp mỗi ngày), kiểm tra nên được thực hiện một lần mỗi tuần; đối với sử dụng tần số thấp, kiểm tra nên được thực hiện một lần mỗi tháng.

Các điểm quan trọng trong việc kiểm tra thường xuyên là: (1) Kiểm tra khoang nấm mốc xem có bị mòn, trầy xước và nứt không.ngừng sử dụng khuôn và sửa chữa nó. (2) Kiểm tra cấu trúc hướng dẫn cho sự mòn và phù hợp khoảng trống. Nếu sự mòn là nghiêm trọng hoặc khoảng trống quá lớn, thay thế các trụ hướng dẫn và tay áo hướng dẫn.(3) Kiểm tra cấu trúc phóng ra cho tắc nghẽn và mặc. Nếu chân phun bị mòn hoặc bị mắc kẹt, thay thế hoặc sửa chữa nó. (4) Kiểm tra cơ sở khuôn để biến dạng và các bộ phận kết nối để lỏng lẻo. Nếu biến dạng được tìm thấy, sửa chữa nó;nếu các bộ phận kết nối bị lỏng, thắt chặt chúng.

Làm sạch và bảo trì là những biện pháp quan trọng để làm chậm sự phân hủy nấm mốc. Sau mỗi lần sử dụng, nấm mốc nên được làm sạch kỹ để loại bỏ chất bôi trơn còn lại, các mảnh vỡ tấm và các tạp chất khác,có thể tránh sự ăn mòn và mòn của bề mặt khuôn.

Các điểm chính trong việc làm sạch và bảo trì là: (1) Sử dụng một bàn chải hoặc vải mềm để làm sạch khoang và bề mặt nấm mốc, tránh các công cụ cứng (như bàn chải dây thép) có thể cào bề mặt nấm mốc.(2) Sau khi làm sạch, bôi một lớp dầu chống rỉ sét lên bề mặt khuôn để ngăn ngừa rỉ sét. (3) Đối với khuôn không được sử dụng trong một thời gian dài, lưu trữ chúng trong một môi trường khô, thông gió và không bị ăn mòn,và kiểm tra chúng thường xuyên (một lần mỗi 3 tháng) để đảm bảo rằng chúng đang trong tình trạng tốt.

Khi khuôn có chút mòn, trầy xước hoặc các khuyết tật khác, nó nên được sửa chữa kịp thời để tránh các khuyết tật phát triển.

Làm bóng được sử dụng để sửa chữa sự mòn nhẹ và trầy xước trên bề mặt khuôn.Việc đánh bóng nên được thực hiện bằng giấy trượt mịn hoặc bột đánh bóng để đảm bảo rằng bề mặt khuôn mịn sau khi sửa chữa. hàn được sử dụng để sửa chữa vết nứt khuôn hoặc mài mòn cục bộ.và quá trình hàn nên hợp lý để tránh các khiếm khuyết hàn (như lỗ chân lôngMáy chế lại được sử dụng để sửa chữa độ lệch kích thước khuôn hoặc mài mòn nghiêm trọng, và độ chính xác chế lại phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

Cần lưu ý rằng số lượng sửa chữa khuôn không nên quá nhiều. Mỗi lần sửa chữa sẽ loại bỏ một lượng vật liệu khuôn nhất định, làm giảm độ bền và tuổi thọ của khuôn.số lần sửa chữa không nên vượt quá 3 lần.

Để xác minh thêm tác động của các yếu tố khác nhau đối với tuổi thọ của khuôn tấm PHE, bài báo này phân tích hai trường hợp kỹ thuật thực tế,làm rõ các yếu tố chính dẫn đến sự thất bại của nấm mốc sớm, và kiểm tra hiệu quả của các biện pháp tối ưu hóa.

Một nhà sản xuất PHE đã sử dụng khuôn Cr12 để dán lạnh các tấm thép không gỉ 316L (trọng lượng 0,8 mm).nhưng khuôn đã bị mòn nghiêm trọng chỉ sau 80, 000 nhịp, và tấm hình thành có độ lệch kích thước, không thể đáp ứng các yêu cầu.

Phân tích các nguyên nhân: (1) Chọn vật liệu không đúng: thép Cr12 có độ cứng cao nhưng độ dẻo dai và khả năng mòn kém so với thép Cr12MoV.Cần chọn thép Cr12MoV(2) Điều kiện bôi trơn kém: Nhà sản xuất sử dụng chất bôi trơn dựa trên nước, có độ bôi trơn kém và không thể tạo thành một màng bôi trơn ổn định giữa khuôn và tấm,dẫn đến gia tăng ma sát và hao mòn. (3) Điều trị nhiệt không đủ: khuôn chỉ được dập tắt mà không được làm nóng, dẫn đến độ cứng cao (HRC 68) và độ dẻo dai kém, và bề mặt khuôn dễ bị mòn.

Các biện pháp tối ưu hóa: (1) Thay thế vật liệu khuôn bằng thép Cr12MoV, và thực hiện xử lý nhiệt làm nguội (950 °C) và làm nóng (200 °C) để điều chỉnh độ cứng đến HRC 62 ∼ 64.(2) Thay dầu bôi trơn bằng dầu bôi trơn (dầu khoáng + molybdenum disulfide phụ gia) để cải thiện độ bôi trơn. (3) Tăng cường kiểm tra và làm sạch thường xuyên, và đánh bóng bề mặt khuôn mỗi 10.000 lần.

Sau khi tối ưu hóa, tuổi thọ của khuôn đã được kéo dài lên 230.000 nhịp, gấp 1,9 lần tuổi thọ ban đầu, và độ chính xác kích thước của tấm hình thành được cải thiện đáng kể.

Một nhà sản xuất đã sử dụng khuôn đúc nóng để sản xuất tấm PHE hợp kim titan.

Phân tích nguyên nhân: (1) Thiết kế cấu trúc không hợp lý: Các góc của khoang khuôn được thiết kế như các góc sắc nét (R = 0,2 mm), dẫn đến tập trung căng thẳng.Dưới lực dán nóng chu kỳ, các vết nứt đã được bắt đầu ở các góc sắc. (2) Các thông số hình thành không hợp lý: Nhiệt độ hình thành là 1000 °C (cao hơn 800 ≈ 950 °C khuyến cáo),dẫn đến nhiệt độ khuôn cao và mệt mỏi nhiệt nghiêm trọngTốc độ đóng dấu là 40 nhịp mỗi phút (cao hơn so với khuyến cáo 15 ~ 25 nhịp mỗi phút), làm tăng tải trọng tác động lên khuôn. (3) Thiết kế hệ thống làm mát kém:Kênh làm mát được sắp xếp không đồng đều, dẫn đến quá nóng địa phương của khuôn.

Các biện pháp tối ưu hóa: (1) Thay đổi thiết kế góc khoang, tăng bán kính góc tròn lên R = 0,8 mm để phân tán căng thẳng. (2) Điều chỉnh các thông số hình thành:Giảm nhiệt độ hình thành xuống 900 °C(3) Tối ưu hóa hệ thống làm mát, sắp xếp lại kênh làm mát để đảm bảo làm mát đồng đều,và tăng lưu lượng môi trường làm mát lên 7 L/min.

Sau khi tối ưu hóa, tuổi thọ của khuôn đã được kéo dài đến 220.000 nhịp, và không có hiện tượng nứt xảy ra trong khi sử dụng.

Tuổi thọ của khuôn tấm PHE bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố liên quan đến nhau có thể được chia thành năm loại: yếu tố vật liệu khuôn, yếu tố thiết kế khuôn,Các yếu tố quy trình sản xuất khuônMỗi yếu tố đóng một vai trò quan trọng trong tuổi thọ của khuôn:

Các yếu tố vật liệu khuôn là nền tảng. Loại, thành phần hóa học và chất lượng xử lý nhiệt của vật liệu trực tiếp quyết định tính chất cơ học và tính chất nhiệt của khuôn.Chọn vật liệu hợp lý và xử lý nhiệt có thể cải thiện độ cứng, độ dẻo dai và chống mòn của khuôn, làm giảm sự thất bại sớm.

Các yếu tố thiết kế khuôn là chìa khóa. Thiết kế cấu trúc khoa học, thiết kế độ chính xác kích thước và thiết kế hệ thống làm mát có thể tránh tập trung căng thẳng, giảm tải hình khuôn,và cải thiện sự đồng nhất của lực và phân phối nhiệt, do đó kéo dài tuổi thọ.

Các yếu tố trong quá trình sản xuất khuôn là sự đảm bảo.và cấu trúc bên trong của khuôn, tránh các lỗi sản xuất ảnh hưởng đến tuổi thọ.

Các thông số quy trình tạo thành là các yếu tố bên ngoài. Lực đúc tối ưu, tốc độ đúc, nhiệt độ tạo thành và điều kiện bôi trơn có thể làm giảm tải và hao mòn khuôn, làm chậm sự thất bại mệt mỏi.

Các yếu tố sử dụng và bảo trì là chìa khóa để kéo dài tuổi thọ. Hoạt động tiêu chuẩn, kiểm tra thường xuyên, làm sạch và bảo trì và sửa chữa kịp thời có thể phát hiện các khiếm khuyết tiềm ẩn kịp thời,làm chậm sự phân hủy nấm mốc, và kéo dài tuổi thọ.

Các trường hợp kỹ thuật cho thấy rằng bằng cách tối ưu hóa các yếu tố chính này, tuổi thọ của khuôn tấm PHE có thể được kéo dài 1,5-2,5 lần, giảm chi phí sản xuất và cải thiện hiệu quả sản xuất.Trong sản xuất thực tế, các doanh nghiệp nên xem xét toàn diện các yếu tố này, kết hợp các yêu cầu cụ thể của sản xuất tấm PHE (vật liệu, kích thước, quy trình hình thành), xây dựng các chương trình tối ưu hóa nhắm mục tiêu,và tăng cường quản lý thiết kế khuôn, sản xuất, sử dụng và bảo trì để tối đa hóa tuổi thọ của khuôn.

Trong tương lai, với sự phát triển của công nghệ PHE, các yêu cầu về chất lượng tấm và hiệu quả sản xuất sẽ ngày càng cao hơn, và khuôn sẽ phải đối mặt với điều kiện làm việc khắc nghiệt hơn.Do đó, cần phải nghiên cứu thêm cơ chế tác động của các yếu tố khác nhau đối với tuổi thọ khuôn, phát triển các vật liệu khuôn và quy trình sản xuất mới,và tối ưu hóa hệ thống thiết kế và bảo trì để cung cấp hỗ trợ đáng tin cậy hơn cho sự phát triển của ngành công nghiệp PHE.