Pusiau kieto metalo liejimo gamyklos sprendimai užpildo atotrūkį tarp tradicinio liejimo spaudimu ir kalimo – tiekiamos beveik tinklinės formos dalys, pasižyminčios puikiomis mechaninėmis savybėmis, sumažintu poringumu ir griežčiau valdoma matmenimis. Tačiau ne kiekviena liejykla gali patikimai gaminti komponentus hidrauliniams vožtuvams, aukšto slėgio siurblių korpusams arba kobalto lydinio purkštukams, kurie atlaiko 200 ir daugiau barų ciklą ir abrazyvinių skysčių terpę. Matėme, kad per daug projektų strigo prototipo stadijoje – ne dėl netinkamo dizaino, o dėl to pusiau kieto metalo liejimo gamykla trūko metalurginės disciplinos, procesų patikrinimo ar hibridinių procesų integracijos.
Kodėl nepavyksta pusiau kieto liejimo – ir kas iš tikrųjų veikia
Dauguma gedimų siejami su trimis pagrindinėmis priežastimis: nenuosekli srutų temperatūros kontrolė reoksuojant, netinkamas grūdelių rafinavimas pusiau kietoje srutoje arba nesutapimas tarp liejimo susitraukimo kompensavimo ir tolesnio CNC apdirbimo atsargų. Mūsų įmonėje Čingdao mes matuojame srutų klampumą realiu laiku, naudodami įtaisytus rotacinius reometrus, o ne tik nustatytosios temperatūros termoporas. Mes nustatėme, kad ±1,5 °C nuokrypis virš 582 °C AMS 5387 kobalto lydinio suspensijoje padidina mikro susitraukimą 23 % cilindro korpuso sienelėse, storesnėse nei 12 mm. Štai kodėl mes įterpiame terminį vaizdą tiesiai į šūvio įvorę ir dinamiškai koreguojame įpurškimo greitį pagal dalies geometriją.
Dar svarbiau, kad pusiau kietas liejimas nėra atskiras. Tai tikslios gamybos grandinės mazgas. Stūmoklinio siurblio korpusas, išlietas iš pusiau kieto kobalto lydinio T800, turi išlaikyti stabilią mikrostruktūrą dėl įtempių mažinančio terminio apdorojimo *prieš* penkių ašių vožtuvo angos kontūrų frezavimą. Jei liejimo namas nekontroliuoja aušinimo greičio ±3 °C/min nuo 1050 °C iki 600 °C arba jei jiems trūksta su CMM susieto GD&T patvirtinimo ant žalios būsenos liejinių, paskutinė dalis nepavyks atlikti funkcinio slėgio bandymo. Mes darome abu. Kiekviena partija apima spektrografinę analizę, dendrito rankos atstumo (DAS) matavimą pagal SEM ir visišką terminio apdorojimo žurnalo atsekamumą.
Keturios nesuderinamos funkcijos, skirtos svarbioms programoms
Tikra pusiau kieto metalo liejimo gamykla turi tiekti daugiau nei forminį metalą. Jis turi garantuoti veikimą pagal specifikaciją. Štai ką mes patikriname prieš siūlydami bet kokį darbą:
- Medžiagos kilmės kontrolė: neapdoroti kobalto ir nikelio luitai, gaunami tik iš gamyklų, sertifikuotų pagal ASTM B575 ir AMS 5737 – malūnų bandymų ataskaitos buvo kryžmiškai patikrintos pagal gaunamą spektrografiją
- Į procesą integruota metrologija: Formos ertmės išankstinio užpildymo linijinis lazerinis nuskaitymas, kritinių nulinių paviršių patikrinimas po išstūmimo CMM ir vidinių srauto kanalų optinis kontūrų žemėlapis prieš apdirbimą
- Hibridinis tolerancijos krovimas: apskaičiuojame kaupiamuosius klaidų biudžetus, susijusius su liejimo susitraukimu, termiškai apdorotu iškraipymu ir kelių ašių įrankio trajektorijos deformacija – ne tik taikome bendrąsias ±0,3 mm nuolaidas
- Funkcinio patvirtinimo protokolas: Kiekvienam slėgio vožtuvo korpusui atliekamas helio nuotėkio bandymas esant 1,5 × darbiniam slėgiui, tada druskos purškimas pagal ASTM B117 96 valandas prieš galutinį pakavimą
Realaus pasaulio kompromisai, kuriuos turite pripažinti
Kai kurie inžinieriai mano, kad pusiau kietas liejimas automatiškai sumažina išlaidas. Ne, nebent taikote į konkrečias šeimos dalis. Plonasienėms, labai sudėtingoms geometrijoms, tokioms kaip gervės centrinio veleno ritinėliai su integruotais spygliuočių dantimis ir alyvos grioveliais, pusiau kieta medžiaga sutrumpina apdirbimo laiką 40 % ir 2,7 kartų padidina nuovargio tarnavimo laiką, palyginti su liejimo smėliu ekvivalentais. Bet paprastiems flanšams, kurių storis mažesnis nei 50 mm? Įprasta investicijų atranka dažnai užtikrina geresnę IG.
Neseniai dirbome su Europos hidrauliniu originaliu gamintoju, kuris reikalavo pusiau kieto 320 mm skersmens siurblio pagrindo. Jų modeliavimas numatė 0,12 mm deformaciją. Faktinis liejimo deformacija buvo 0,28 mm, nes jų modelis neatsižvelgė į šerdies poslinkį įpurškiant srutą į keramines apvalkalo formas. Atlikome fizinius bandymus su įterptais deformacijos matuokliais, pakoreguotu šerdies kaiščio standumu ir pridėdami lokalizuotų šaldymo blokų. Galutinis kreivumas sumažėjo iki 0,14 mm. Pamoka? Modeliavimas padeda, bet tik tada, kai pagrįstas išmatuota šilumine-mechanine elgsena.
Ko reikalauti iš pusiau kieto metalo liejimo gamyklos
Prieš pasirašydami NDA užduokite šiuos klausimus:
- Ar galite parodyti paskutinius tris AMS 5387 partijos sertifikatus, įskaitant DAS vertes ir tarpdendritinio atskyrimo žemėlapius?
- Ar atliekate ultragarsinį bandymą su liejiniais, kurių storis didesnis nei 25 mm, ar tik galutinį patikrinimą?
- Kaip kompensuoti šiluminio plėtimosi neatitikimą tarp T800 liejinių ir nerūdijančio plieno įdėklų surinkimo metu?
- Koks yra jūsų vidutinis pirmojo straipsnio praėjimo rodiklis GD&T funkcijoms, kurioms reikalingos padėties nuokrypiai yra mažesni nei 0,05 mm?
Jei atsakymai neaiškūs, pavėluoti arba nurodo „įprastą pramonės praktiką“, išeikite. Dėl tikslumo nesiderinama – jis sukurtas, išmatuotas ir dokumentuojamas kiekviename žingsnyje.
QINGDAO QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO., LTD. veikia pusiau kieto metalo liejimo gamykla, kurioje kobalto lydinio siurblio dalys atitinka ISO 9001 sertifikuotą darbo eigą, o ne tik liejimo įrangą. Mes neatskiriame liejimo nuo apdirbimo – juos nustatome kartu. Medžiagų specifikacijų nelaikome popierizmu – jas patvirtiname kiekvieną kartą. Ir mes nežadame „tikslumo“. Mes tai įrodome – dalis po dalies, partija po partijos, klientas pagal klientą. Kadangi hidraulinėse sistemose, alyvos ir dujų vožtuvuose ir inžinerinėse transporto priemonių pavarose nėra apytikslės reikšmės. Yra tik našumas arba nesėkmė.
