Kur shumica e njerëzve dëgjojnë 'hedhjen', ata paraqesin metal të shkrirë duke u derdhur në një kallëp rëre. Ky është versioni romantik. Realiteti është një negocim i vazhdueshëm midis ambicies së projektimit, fizikës materiale dhe natyrës së pafalshme të ngurtësimit. Keqkuptimi më i madh? Se është një proces i lirë dhe i teknologjisë së ulët për të bërë pjesë të thjeshta. Provoni t'ia tregoni këtë inxhinierit, tehu i turbinës me integritet të lartë të të cilit dështoi për shkak të a hedhjen defekt i padukshëm me sy të lirë.
Thelbi: Bëhet fjalë për mykun
Gjithçka fillon dhe shpesh përfundon me mykun. Zgjedhja midis derdhjes së rërës, derdhjes së investimit ose formimit të guaskës nuk ka të bëjë vetëm me koston; ka të bëjë me gjeometrinë që po përpiqeni të arrini dhe përfundimin e sipërfaqes që ju nevojitet. Për shembull, derdhja e mykut të guaskës, që i pëlqen një kompanie Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) liston si specialitet, ju jep një përfundim më të mirë dhe saktësi dimensionale sesa rëra e gjelbër konvencionale. Ju e përdorni atë kur ju duhet të bëni shumë të njëjtën pjesë me detaje të mira, mendoni për blloqet e motorit ose trupat e valvulave. Predha është si një kopje e hollë dhe e fortë qeramike e modelit tuaj.
Hedhja e investimeve është skaji tjetër i spektrit për kompleksitetin. Në thelb po rritni një guaskë qeramike rreth një modeli dylli, shkrini dyllin dhe derdhni metalin në zgavër. Dylli lejon një kompleksitet të çmendur - nënshkrime, pasazhe të brendshme, tekst të imët. Por procesi është i gjatë dhe kostoja për myk është e lartë. Nuk është për xhirim me volum të lartë. Ju e shihni atë në komponentët e hapësirës ajrore, mjetet kirurgjikale. Shkathtësia këtu është menaxhimi i injektimit të dyllit, zhytja e llumit për të ndërtuar guaskën dhe depilimi i kontrolluar pa plasaritur guaskën e brishtë. Një vrimë e vetme në veshjen e guaskës nënkupton një pendë në pjesën e fundit, që mund të nënkuptojë një komponent të fshirë.
Vendi ku njerëzit pengohen është në model. Pavarësisht nëse është për guaskë ose rërë, modeli duhet të llogarisë për tkurrjen. Metalet e ndryshme tkurren me ritme të ndryshme. Një model gri hekuri është i padobishëm për një alumin hedhjen nëse keni nevojë për saktësi. Dhe duhet të përfshini skicën - konik në faqet vertikale - në mënyrë që të mund ta tërhiqni modelin nga rëra pa e grisur mykun. Kam parë projekte të vonuara me javë të tëra, sepse projektuesi, i mësuar me përpunimin CNC, dërgoi një model të përsosur muri vertikal 90 gradë. Nuk mund të hidhet. Ju do të duhet ta përpunoni atë më pas, gjë që e mposht qëllimin.
Materiali nuk është vetëm një përzgjedhje në një fletë të dhënash
Zgjedhja e një materiali si çelik inox është fillimi i bisedës, jo fundi. Po flasim 304, 316, 17-4PH? Secila rrjedh ndryshe, tkurret ndryshe dhe reagon me oksigjenin ndryshe gjatë derdhjes. Ato me të vërtetë të ndërlikuara janë lidhjet e veçanta që përmend QSY, si superaliazhet me bazë nikel ose kobalt. Këto përdoren shpesh në mjedise ekstreme - nxehtësi e lartë, korrozioni i lartë. Ata janë brutale për t'u hedhur.
Problemi me këto lidhje është sjellja e tyre e shkrirjes dhe reaktiviteti. Ato shpesh kanë pika të larta shkrirjeje, kështu që furra juaj dhe materialet e kavanozit duhet t'i rezistojnë kësaj. Më kritike, ato mund të jenë reaktive. Nëse nuk jeni të kujdesshëm me atmosferën në furrë (duke përdorur një vakum ose gaz inert), elementët që dëshironi - si alumini ose titani për forcimin - do të oksidohen nga shkrirja. Keni mbetur me një kimi që nuk i plotëson specifikat. Më kujtohet një punë për një grykë djegëse në një aliazh kobalti. Vrapimet e para kishin performancë të paqëndrueshme. Rezulton se ndryshimet e vogla në temperaturën e derdhjes po shkaktonin diçka të quajtur mikrosegregacion - elementë të caktuar ngurtësoheshin së pari, duke krijuar pika të dobëta. Na u desh të shtrëngonim dritaren e kontrollit të temperaturës me 30 gradë Celsius, që nënkuptonte rikalibrimin e të gjithë pirometrave tanë.
Pastaj ka porta dhe ngritja. Ky është sistemi hidraulik që keni projektuar për të futur metalin në zgavrën e kallëpit (portat) dhe për tkurrjen e ushqimit ndërsa ngurtësohet (ngritësit). Për një kllapa të thjeshtë çeliku, zbatohen rregullat standarde. Për një strehim kompleks me mure të hollë në hekur duktil, ai bëhet një art. Ju dëshironi që metali të mbushë kallëpin shpejt dhe mjaft turbullt për të mos ngrirë para kohe, por jo aq i turbullt sa të gërryejë mykun dhe të krijojë përfshirje rëre. Ngritësit duhet të qëndrojnë të shkrirë më gjatë se pjesa më e trashë e pjesës, duke ushqyer metalin e lëngshëm për të kompensuar tkurrjen. Merreni gabim, dhe ju merrni porozitet tkurrjes - një zonë sfungjerore dhe e dobët brenda asaj që duket si një pjesë e fortë. Testimi jo shkatërrues si rreze X do ta gjejë atë, dhe më pas pjesa është skrap.
Ku përplasen derdhja dhe përpunimi
Shumë pak pjesë të derdhura janë gati për t'u përdorur si derdhje. Pothuajse të gjithë kanë nevojë për disa përpunimit. Këtu marrëdhënia midis shkritores dhe makinerive është kritike. Një kompani që i bën të dyja, si QSY me deklaratat e tyre Përpunimi me CNC aftësia, ka një avantazh të madh. Ata e kuptojnë të gjithë udhëtimin.
Çelësi është planifikimi i përpunimit që nga fillimi. Ju duhet të vendosni material shtesë, të quajtur lejimi i përpunimit, në çdo sipërfaqe që do të pritet. Por nuk mund të shtoni vetëm 3 mm kudo. Shtimi i tepërt do të thotë se po humbisni metal të shtrenjtë dhe po rritni kohën e përpunimit. Duke shtuar shumë pak dhe prerësi mund të mos pastrojë të gjithë sipërfaqen, duke lënë një copëz të lëkurës së derdhur origjinale. Më keq, nëse vetë derdhja nuk është e qëndrueshme dimensionalisht (e shtrembëruar gjatë ftohjes), makinisti mund të gjejë se nuk ka material për të prerë në një vend dhe shumë në një tjetër.
Ne e mësuam këtë në mënyrën e vështirë në një projekt të strehimit të pompës. Derdhja doli bukur, por kishte një hark të lehtë, ndoshta 1.5 mm mbi një gjatësi 500 mm. Jo e pazakontë për një formë të gjatë, të formës së kuti. Programi ynë i përpunimit supozoi një sipërfaqe krejtësisht të sheshtë. Kalimi i parë në mullirin CNC mori një prerje të rëndë në njërin skaj dhe mezi gërvishti anën tjetër. Na u desh të ndalonim, të rregullonim përsëri dhe të përdornim një sondë për të hartuar sipërfaqen aktuale, më pas të rregullonim shtigjet e veglave. Shtoi orë. Tani, për sipërfaqet kritike të çiftëzimit, ne ose specifikojmë një tolerancë të drejtë në vizatimin e derdhjes ose dizajnim në brinjët ngurtësuese strategjike për të reduktuar deformimin. Është ky lloj i të menduarit ndër-procesor që ndan një furnizues të pjesëve nga një partner prodhues.
Beteja e Cilësisë së Padukshme: Testimi jo shkatërrues
Ju mund të keni një kast me pamje të përsosur që është një dështim total brenda. Këtu hyn NDT. Inspektimi vizual është hapi i parë - kërkimi i defekteve të dukshme sipërfaqësore si mbylljet e ftohta (ku dy rryma metali nuk shkriheshin) ose vrimat e rërës. Testimi i depërtimit të bojës gjen çarje sipërfaqësore. Por siguria e vërtetë vjen nga metodat që shohin brenda.
Testimi radiografik (rrezet X) është standardi i artë për gjetjen e zbrazëtirave të brendshme, tkurrjes ose përfshirjeve. Ju jeni duke kërkuar për hijet në film. Por është e ngadaltë dhe e shtrenjtë. Testimi me ultratinguj është më i shpejtë për zbulimin e të metave nëntokësore, si çarjet pak nën sipërfaqe. Ai funksionon duke dërguar valë zanore përmes metalit dhe duke dëgjuar për jehona. Shkathtësia e teknikut për të interpretuar sinjalet është gjithçka.
Sfida është se 100% NDT në çdo pjesë është rrallë ekonomike. Ju zhvilloni një plan kampionimi bazuar në kritikitetin e pjesës. Një kllapa dekorative mund të ketë vetëm një pamje vizuale. Një trup valvule që përmban presion për një platformë nafte? Kjo po merr 100% rreze X në të gjitha seksionet kritike. Standardi me të cilin punoni—specifikimi ASTM, ISO, MIL—dikton madhësinë dhe densitetin e pranueshëm të defekteve. Ndonjëherë, ju gjeni një të metë që është teknikisht brenda specifikave, por në një vendndodhje të tmerrshme. A e dërgoni atë? Kjo është një thirrje gjykimi, një bisedë me inxhinierin e klientit. Më është dashur të argumentoj se një pore e vogël, e izoluar larg çdo zone stresi nuk është një rrezik funksional, duke kursyer një pjesë të kushtueshme nga koshi i skrapit. Herë të tjera, duhet të jeni ju ai që do ta quani dështimin, edhe nëse ju dhemb.
Kompromisi në botën reale: kosto, kohë, performancë
Në fund, hedhjen ka të bëjë me gjetjen e kompromisit të mundshëm. Projektuesi dëshiron një pjesë të lehtë, me forcë të lartë, termikisht efikase, gjeometrikisht komplekse me një përfundim pasqyre. Departamenti i blerjeve e dëshiron atë për 50 dollarë për njësi. Prodhimi ka nevojë për 10,000 copë deri në tremujorin e ardhshëm.
Ju duhet t'i zbërtheni ato kërkesa. Kompleksi gjeometrik ju shtyn drejt hedhjes së investimeve, gjë që rrit koston dhe mund të ngadalësojë volumin. 10,000 copë ju shtyjnë drejt derdhjes me presion të lartë ose mykut të përhershëm, i cili kufizon zgjedhjen e materialit dhe mund të mos arrijë kompleksitetin e brendshëm. Rezistenca e lartë mund të kërkojë një çelik ose aliazh të veçantë, i cili përjashton disa procese me shpejtësi të lartë. Ju përfundoni në mes, ndoshta me një derdhje rëre të projektuar mirë me përdorim strategjik të bërthamave, në hekur duktil, me sipërfaqe kritike të përpunuara. Nuk është versioni i përsosur i ndonjë ideali, por është versioni që mund të bëhet me besueshmëri, me kosto, në kohë.
Kjo është e vërteta praktike. Nuk ka të bëjë me arritjen e përsosmërisë në një atribut të vetëm. Bëhet fjalë për orkestrimin e të gjitha variablave - metodën e mykut, materialin, portat, trajtimin e nxehtësisë, përpunimin - për të arritur pikën e ëmbël për aplikimin. Një furnizues me dekada në lojë, si një firmë 30-vjeçare, i ka parë këto shkëmbime një mijë herë. Ata nuk janë vetëm duke ekzekutuar një printim; ata po lexojnë midis rreshtave të kërkesave, duke parashikuar se ku do të luftojë procesi dhe po e drejtojnë projektin drejt një rezultati të mundshëm. Kjo është vlera e vërtetë dhe është diçka që ju mësoni vetëm duke e gabuar disa herë përpara se të filloni ta bëni atë vazhdimisht siç duhet.
