정밀 단조 부품인 스테인리스 스틸 볼은 스테인리스 스틸 와이어로 여러 가공 단계를 거쳐 제조됩니다. 일반적인 소재는 적용 시나리오에 따라 선택해야 합니다: 타입 201은 일반적인 녹 방지 용도에 적합하고, 타입 304는 내식성이 뛰어나 식품 및 제약 접촉 분야에서 주로 사용되며, 타입 316과 316L은 산-알칼리 환경을 견딜 수 있고, 타입 420과 440C는 고경도 및 내마모성 시나리오에 중점을 둡니다. 아래는 스틸볼 제조업체에서 채택하는 표준 생산 공정으로, 제품 품질을 보장하기 위해 각 링크의 매개변수를 엄격하게 관리해야 합니다.
- 와이어 드로잉 프로세스.
연속 와이어 드로잉 머신은 스테인리스 스틸 와이어의 프로그레시브 드로잉에 사용됩니다. 와이어의 직경은 최종 볼 직경 요구 사항에 따라 ±0.02mm의 정확도 범위 내에서 제어됩니다. 드로잉 공정 중에는 마찰 과열로 인한 와이어의 산화나 변형을 방지하기 위해 윤활 및 냉각을 위해 에멀젼이 필요합니다. 이 공정은 후속 콜드 헤딩 성형을 위한 균일한 치수의 원자재 기초를 제공합니다.
- 콜드 헤딩(단조) 프로세스.
적격 인발 와이어는 고정 길이 세그먼트로 절단된 다음 자동 스테인리스 스틸 볼 콜드 헤딩 기계로 공급됩니다. 이 기계에는 맞춤형 반구형 강철 다이가 장착되어 있으며 유압 드라이브를 사용하여 다이 폐쇄 및 압력 적용(압력 범위: 8-12MPa)을 달성하여 와이어 세그먼트를 예비 구형 블랭크로 한 번 단조할 수 있습니다. 콜드 헤딩 후 블랭크의 진원도 오차가 0.1mm를 초과하지 않도록 검사하여 후속 공정에서 보정하는 데 어려움을 겪지 않도록 해야 합니다.
- 볼 폴리싱 프로세스.
콜드헤드 볼 블랭크는 볼 연마기에 일괄 공급됩니다. 표면에 미세한 파일 패턴이 있는 두 개의 주철 연삭 디스크가 기계 내부에 대칭으로 설치됩니다. 디스크의 상대 회전(회전 속도: 200-300r/min)과 5-8MPa의 가압력을 적용하여 볼 블랭크의 표면을 파일링 및 연마합니다. 이 공정의 주요 기능은 콜드 헤딩 중에 발생하는 외부 링 돌출부, 표면 버 및 미세 불순물을 제거하여 초기에 블랭크의 표면을 매끄럽게 하고 후속 소프트볼 가공을 위한 가공 여유를 줄이는 것입니다.
- 소프트볼 처리.
연마 후 볼 블랭크는 정밀 가공을 위해 소프트볼 기계로 옮겨집니다. 이 장비는 주철 연삭 디스크도 사용하지만 디스크 표면의 파일 패턴 밀도가 더 높고(약 120메시) 회전 속도가 300-500r/min으로 증가합니다. 15~20분간의 저속 프레스, 파일링 및 연삭을 통해 한편으로는 볼 블랭크의 직경을 사전 설정된 사양(공차: ±0.05mm)으로 정확하게 제어하고, 다른 한편으로는 표면 거칠기를 Ra1.6~3.2μm로 최적화합니다. 이는 후속 열처리 및 하드 그라인딩 공정을 위한 고정밀 기반을 마련하는 동시에 볼 블랭크의 표면 응력 집중을 줄여줍니다.
- 열처리 프로세스.
소프트볼 가공을 마친 볼 블랭크는 열처리 용광로에 고르게 쌓인 후 공정 곡선에 따라 3단계의 '침탄-담금질-템퍼링' 처리를 거칩니다. 침탄 단계에서는 블랭크를 보호 분위기에서 900-950℃에서 2-4시간 동안 유지하여 0.8-1.2mm 두께의 침탄층을 형성한 다음 급속 오일 담금질(냉각 속도: ≥50℃/s)을 통해 표면 경도를 HRC58-62로 높이고, 마지막으로 180-220℃에서 2시간 동안 템퍼링을 실시하여 담금질 내부 응력을 제거하고 강구의 경도와 인성의 균형을 맞추며 압연 하중이 2000N 이상(소재에 따라 약간의 차이가 있음)에 도달하도록 합니다.
- 하드 그라인딩 프로세스.
열처리 후 볼 블랭크 표면에 검은색 산화물 스케일이 형성되며, 이를 연삭기에 공급하여 하드 그라인딩을 해야 합니다. 이 기계는 흰색 커런덤 연삭 디스크(입도: 80-100메쉬)를 사용하며 에멀젼 냉각 시스템을 장착하여 볼 블랭크를 압력(3-5MPa)으로 연삭합니다. 이 공정을 통해 산화물 스케일을 완전히 제거할 뿐만 아니라 볼 직경 정확도를 IT10 등급 공차(≤0.01mm)로 보정하고 진원도 오차를 0.005mm 이내로 제어합니다. 마지막으로 표면 거칠기가 Ra0.4-0.8μm로 감소하여 다양한 시나리오에서 사용 정확도 요구 사항을 충족합니다.
